开关量检测课件.ppt

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1、工业中大量出现使用开关量检测的情况，如检查工件有无、物体移动是否到位等，这些信号均可以认为是开关量。事实上，工业中很多控制并不是复杂的模拟量或者数字量信号，而是简单的开关量，指示工作系统如何进行运转。开关量检测通过对接近开关电路的分析与制作，理解和掌握接近开关的基本工作原理，了解各种接近开关的环境特性和使用方法，并能识别接近开关的基本参数，能使用简单的工具判断接近开关工作是否正常。任务一　认识接近开关知识目标通过试验光电型接近开关的检测和通断特性，了解接近开关的使用方法。技能目标任务一　认识接近开关接近开关又称为无触点行程开关，它的任务是检查特定环境下的特定工件有无

2、状态，输入信号一般为工件与传感器之间的距离，输出信号一般为电压。知识链接任务一　认识接近开关霍尔效应型接近开关是将检测磁性物体的霍尔效应元器件集成至一个传感器继电器中。霍尔效应型接近开关只能检测磁性物体。霍尔效应型接近开关具有无触点、无磨损、无火花、低功耗、寿命长、灵敏度高、工作频率高等特点，能在各种恶劣环境下可靠稳定地工作。任务一　认识接近开关一、霍尔效应型接近开关1.霍尔效应霍尔效应（HallEffects，1879）：运动电荷在磁场作用下受到洛伦茨力，如图把N型半导体薄片放在垂直磁场中并沿ab方向通电，在cd方向上产生电场，其电动势大小为：任务一　认识接近开关

3、2.霍尔元件霍尔元件是根据霍尔效应，使用半导体材料制成的元件。一般具有对磁场敏感、结构简单、输出电压变化较大及寿命长等优点。其可分为线性霍尔元件和开关型霍尔元件两种。线性霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，输出为模拟量；开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器和施密特触发器等组成，输出为开关量。任务一　认识接近开关3.霍尔开关利用霍尔效应集成封装和组装工艺制作而成，可把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，具备工业实际应用易操作和可靠性。霍尔开关输入端以磁感应强度B来表征，当磁场达到一定值后，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻

4、转。任务一　认识接近开关1.光电效应光电效应：光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。任务一　认识接近开关二、光电效应型接近开关任务一　认识接近开关任务一　认识接近开关2.光电二极管和光电三极管光电二极管：光电二极管具有单向导电性质，当光线照射时，二极管处于导通状态，否则近于断路状态。没有光照时反向电流极其微弱，称暗电流；有光照时反向电流迅速增大到几十微安，称为光电流。光的强度越大，反向电流也越大。任务一　认识接近开关光电三极管：二极管电流很小，通过三极管形式将电流放大形成光电三极管。任务一　认识接近开关3.光电开关光电

5、开关：利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无。任务一　认识接近开关任务一　认识接近开关优点适合于不完全透明的任何物体，包括非金属。缺点对环境要求高感应式传感器也称为涡流式传感器，由振荡器、开关电路及放大输出电路三部分组成。振荡器产生一个交变磁场，当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生涡流，涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的电磁感应参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通断。任务一　认识接近开关三、感应型接近开关实训目标探索和熟悉接近开关的性能特征，包括检测敏感距离和回程误差，了

6、解光电型接近开关的一般使用方法，掌握普通三线制接近开关的接线规则。实训一　接近开关的特性检测实训一　接近开关的特性检测实训一　接近开关的特性检测注意事项（1）安装接线时，需要注意电源正负极不能接反，接线时应避免与滑台产生干涉。（2）接近开关敏感面应正对木块，应选择木块较为光滑的面作为检测面，检测面应垂直于位移方向。（3）试验中滑台应尽可能缓慢移动，否则会产生惯性误差，影响检测结果的准确性。实训一　接近开关的特性检测通过了解不同材料对接近开关的敏感特性，熟悉在特定场合中应用接近开关的特点，从而掌握应用接近开关进行工业检测的一般规律。任务二　接近开关的应用（一）知识目标

7、通过铁质材料、铝材料、铜材料、木块、小磁体等对不同接近开关的敏感性检测，试验各种材料对接近开关的通断性能的影响。从不同材料的敏感距离测定中得出选择合适接近开关传感器的规律。技能目标任务二　接近开关的应用（一）开关电源作用就是把一个高电压等级的工频交流电变换成一个低电压等级的直流电，将电能质量较差的原生态电源（粗电），如市电电源或蓄电池电源，转换成质量较高的直流电压（精电）。直流开关电源的核心是DC/DC转换器。一、开关电源的基础知识任务二　接近开关的应用（一）1.主电路任务二　接近开关的应用（一）整流与滤波输入滤波器逆变输出整流与滤波冲击电流限幅123452.控