金属接近式传感器原理及选用

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1、传感器接近开关传感器概要 接近开关传感器的定义接近传感器，是代替限位开关等接触式检测方式，以无需接触检测对象进行检测为目的的传感器的总称。能检测对象的移动信息和存在信息转换为电气信号。在换为电气信号的检测方式中，包括利用电磁感应引起的检测对象的金属体中产生的涡电流的方式、捕测体的接近引起的电气信号的容量变化的方式、利石和引导开关的方式。在JIS规格中，根据IEC60947-5-2的非接触式位置检测用开关，制定了JIS规格（JISC8201-5-2低压开关装置及控制装置、第5控制电路机器及开关元件、第2节接近开关）。在JIS的定义中

2、，在传感器中也能以非接触方式检测到物体的接近和附近检测对象有无的产品总称为“接近开关”，由感应型、静电容量型、超声波型、光电型、磁力型等构成。在本技术指南中，将检测金属存在的感应型接近传感器、检测金属及非金属物体存在的静电容量型接近传感器、利用磁力产生的直流磁场的开关定义为“接近传感器”。 特长①由于能以非接触方式进行检测，所以不会磨损和损伤检测对象物。②由于采用无接点输出方式，因此寿命延长（磁力式除外）采用半导体输出，对接点的寿命无影响。③与光检测方式不同，适合在水和油等环境下使用检测时几乎不受检测对象的污渍和油、水等的影响。此

3、外，还包括特氟龙外壳型及耐药品良好的产品④与接触式开关相比，可实现高速响应⑤能对应广泛的温度范围⑥不受检测物体颜色的影响对检测对象的物理性质变化进行检测，所以几乎不受表面颜色等的影响。⑦与接触式不同，会受周围温度的影响、周围物体、同类传感器的影响包括感应型、静电容量型在内，传感器之间相互影响。因此，对于传感器的设置，需要考虑相互干扰（→第1339页）。此外，在感应型中，需要考虑周围金属的影响，而在静电容量型中则需考虑周围物体的影响。 接近传感器原理感应型接近传感器的检测原理通过外部磁场影响，检测在导体表面产生的涡电流引起的磁性损耗

4、。在检测线圈内使其产生交流磁场，并检测体的金属体产生的涡电流引起的阻抗变化进行检测的方式。般检测金属等导体。此外，作为另外一种方式，还包括检测频率相位成分的铝检测传感器，和通过工作线圈仅检测阻抗变化成分的全金属传感器。＜定性的说明＞在检测体一侧和传感器一侧的表面上，发生变压器的状态。阻抗的变化，可以视作串联插入检测体一侧的电阻值的变化。（与实际状态有所差异，但易于定性分解） 静电容量型接近传感器的动作原理 对检测体与传感器间产生的静电容量变化进行检测。容量大小根据检测体的大小和距离而变化。一般的静电容量型接近传感器，对像电容器一样

5、平行配置的2块平行板的容量进行检测的图像传感器。平行板单侧分别作为被测定物（处于想像接地状态），而另一侧作为传感器检测面。对这2极间形成的静电容量变化进行检测。可检测物体根据检测对象的感应率不同而有所变化，不仅金属，也能对树脂、水等进行检测。 磁力式接近传感器的动作原理用磁石使开关的导片动作。通过将引导开关置于ON，使开关打开。 接近传感器分类按检测方式选择的重点确认事项感应型静电容量型磁力式接近传感器接近传感器接近传感器检测对象物金属、铁、铝、黄铜、铜等金属、树脂、液体、粉末等磁石电气杂音动力线与信号线的位置关系、筐体有无接地等

6、几乎无影响CE标签处理（符合EC指令）传感器外形的材料（金属、树脂）电缆过长则容易受干扰的影响。电源规格直流、交流、交流直流、直流无极性等连接方法、电源电压消耗电流参见DC2线式DC3线式交流等电源规格。DC2线式对抑制消耗电流有效。检测距离需要注意温度的影响、检测物体的影响、周围物体的影响、同类传感器的设置距离，再选择检测距离。请参考样本目录规格的设定距离，再进行讨论。检测中如需高精度，请讨论使用放大器分离型。周围环境温度、湿度、水、油、药品等请确认适合环境的保护构造（→第1437页）。物理性振动?冲击在发生振动、冲击等的环境中

7、，选择时需要在传感器的检测距离上留有一些余度。此外，为防止振动引起的脱落，请参见用于安装的紧固转矩的样本目录值。关于组装紧固转矩、传感器的大小、布线工时、电缆长度、传感器与传感器的距离、来自周围物体的影响。设计时，请确认周围金属、周围物体的影响、传感器相互干扰距离的规格。 接近传感器术语解说标准检测物体作为测定基本性能的检测物体，其材料、形状、尺寸等都有规定。检测距离用指定的方法移动标准检测物体，由基准位置（基准面）测出的至动作（复位）为止的距离。设定距离包括温度、电压的影响在内，可稳定使用的检测面与（标准）检测物体通过位置间为止

8、的间隔。通常是（额定）检测距离的约70～80％。差动（差动的距离）标准检测物体与传感器的距离中，传感器「动作」时与「复位」时之间的距离差。  响应时间·t1:标准检测物体进入传感器的动作区域，传感器从处于「动作」状态到输出为ON的时间。·t2:标准