按結(jié)構(gòu)分類
光電開關(guān)按結(jié)構(gòu)可分為放大器分離型、放大器內(nèi)藏型和電源內(nèi)藏型三類。
1)放大器分離型是將放大器與傳感器分離,并采用專用集成電路和混合安裝工藝制成,由于傳感器具有超小型和多品種的特點,而放大器的功能較多。因此,該類型采用端子臺連接方式,并可交、直流電源通用。具有接通和斷開延時功能,可設(shè)置亮、音動切換開關(guān),能控制6種輸出狀態(tài),兼有接點和電平兩種輸出方式。
2)放大器內(nèi)藏型是將放大器與傳感一體化,采用專用集成電路和表面安裝工藝制成,使用直流電源工作。其響應(yīng)速度局面(有0.1ms和1ms兩種),能檢測狹小和高速運動的物體。改變電源極性可轉(zhuǎn)換亮、暗動,并可設(shè)置自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示燈。兼有電壓和電流兩種輸出方式,能防止相互干擾,在系統(tǒng)安裝中十分方便。
3)電源內(nèi)藏型是將放大器、傳感器與電源裝置一體化,采用專用集成電路和表面安裝工藝制成。它一般使用交流電源,適用于在生產(chǎn)現(xiàn)場取代接觸式行程開關(guān),可直接用于強(qiáng)電控制電路。也可自行設(shè)置自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示燈,輸出備有SSR固態(tài)繼電器或繼電器常開、常閉接點,可防止相互干擾,并可緊密安裝在系統(tǒng)中。
光電開關(guān)工作原理
由振蕩回路產(chǎn)生的調(diào)制脈沖經(jīng)反射電路后,由發(fā)光管GL輻射出光脈沖。當(dāng)被測物體進(jìn)入受光器作用范圍時,被反射回來的光脈沖進(jìn)入光敏三極管DU。并在接收電路中將光脈沖解調(diào)為電脈沖信號,再經(jīng)放大器放大和同步選通整形,然后用數(shù)字積分或RC積分方式排除干擾,最后經(jīng)延時(或不延時)觸發(fā)驅(qū)動器輸出光電開關(guān)控制信號。
光電開關(guān)一般都具有良好的回差特性,因而即使被檢測物在小范圍內(nèi)晃動也不會影響驅(qū)動器的輸出狀態(tài),從而可使其保持在穩(wěn)定工作區(qū)。同時,自診斷系統(tǒng)還可以顯示受光狀態(tài)和穩(wěn)定工作區(qū),以隨時監(jiān)視光電開關(guān)的工作。
接近開關(guān)
接近開關(guān)又稱無觸點行程開關(guān),它除可以完成行程控制和限位保護(hù)外,還是一種非接觸型的檢測裝置,用作檢測零件尺寸和測速等,也可用于變頻計數(shù)器、變頻脈沖發(fā)生器、液面控制和加工程序的自動銜接等。特點有工作可靠、壽命長、功耗低、復(fù)定位精度高、操作頻率高以及適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境等。
性能特點:
在各類開關(guān)中,有一種對接近它物件有“感知”能力的元件——位移傳感器。利用位移傳感器對接近物體的敏感特性達(dá)到控制開關(guān)通或斷的目的,這就是接近開關(guān)。
當(dāng)有物體移向接近開關(guān),并接近到一定距離時,位移傳感器才有“感知”,開關(guān)才會動作。通常把這個距離叫“檢出距離”。不同的接近開關(guān)檢出距離也不同。
有時被檢測物體是按一定的時間間隔,一個接一個地移向接近開關(guān),又一個一個地離開,這樣不斷地重復(fù)。不同的接近開關(guān),對檢測對象的響應(yīng)能力是不同的。這種響應(yīng)特性被稱為“響應(yīng)頻率”。
因為位移傳感器可以根據(jù)不同的原理和不同的方法做成,而不同的位移傳感器對物體的“感知”方法也不同,所以常見的接近開關(guān)有以下幾種:
1、渦流式接近開關(guān)
這種開關(guān)有時也叫電感式接近開關(guān)。它是利用導(dǎo)電物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場接近開關(guān)時,使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用到接近開關(guān),使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化,由此識別出有無導(dǎo)電物體移近,進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測的物體必須是導(dǎo)電體。
2、電容式接近開關(guān)
這種開關(guān)的測量通常是構(gòu)成電容器的一個極板,而另一個極板是開關(guān)的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設(shè)備的機(jī)殼相連接。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)時,不論它是否為導(dǎo)體,由于它的接近,總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化,從而使電容量發(fā)生變化,使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化,由此便可控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)檢測的對象,不限于導(dǎo)體,可以絕緣的液體或粉狀物等。
3、霍爾接近開關(guān)
霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關(guān),叫做霍爾開關(guān)。當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時,開關(guān)檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化,由此識別附近有磁性物體存在,進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)的檢測對象必須是磁性物體。
4、光電式接近開關(guān)
利用光電效應(yīng)做成的開關(guān)叫光電開關(guān)。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個檢測頭內(nèi)。當(dāng)有反光面(被檢測物體)接近時,光電器件接收到反射光后便在信號輸出,由此便可“感知”有物體接近。
5、熱釋電式接近開關(guān)
用能感知溫度變化的元件做成的開關(guān)叫熱釋電式接近開關(guān)。這種開關(guān)是將熱釋電器件安裝在開關(guān)的檢測面上,當(dāng)有與環(huán)境溫度不同的物體接近時,熱釋電器件的輸出便變化,由此便可檢測出有物體接近。
基本結(jié)構(gòu)編輯
較簡單的開關(guān)有二片名叫“觸點”的金屬,二觸點接觸時使電流形成回
常用開關(guān)
常用開關(guān)(21張)
路,二觸點不接觸時電流開路。選用接點金屬時需考慮其對抗腐蝕的程度,因為大多數(shù)金屬氧化后會形成絕緣的氧化物,使接點無法正常工作。選用接點金屬也需考慮其電導(dǎo)率、硬度、機(jī)械強(qiáng)度、成本及是否有毒等因素。有時會在接點上電鍍抗腐蝕金屬。一般會鍍在接點的接觸面,以避免因氧化物而影響其性能。有時接觸面也會使用非金屬的導(dǎo)電材料,如導(dǎo)電塑膠。開關(guān)中除了接點之外,也會有可動件使接點導(dǎo)通或不導(dǎo)通,開關(guān)可依可動件的不同為分為杠桿開關(guān)(Toggle switch)、按鍵開關(guān)、船型開關(guān)(Rocker switch)等,而可動件也可以是其他型式的機(jī)械連桿。
隔離開關(guān)(刀閘)的用途主要是:
1、用于隔離電源,將高壓檢修設(shè)備與帶電設(shè)備斷開,使其間有一明顯可看見的斷開點。
2、隔離開關(guān)與斷路器配合,按系統(tǒng)運行方式的需要進(jìn)行倒閘操作,以改變系統(tǒng)運行接線方式。
3、用以接通或斷開小電流電路。隔離開關(guān)可以進(jìn)行以下操作:可以拉、合閉路開關(guān)的旁路電流;拉、合變壓器中性點的接地線,但當(dāng)中性點上接有消弧線圈時,只有在系統(tǒng)無故障時,方可操作;拉、合電壓互感器和避雷器;拉、合母線及直接連接在母線上設(shè)備的電容電流;拉、合電容電流不超過5安的空載線路;三聯(lián)隔離開關(guān)可以拉、合電壓在10千伏及以下、電流在15安以下的負(fù)荷等。
在操作隔離開關(guān)時應(yīng)注意,線路送電時先合母線側(cè)的隔離開關(guān),后合線路側(cè)隔離開關(guān),再合斷路器。線路停電時應(yīng)先斷開斷路器,后拉開隔離開關(guān)。不能帶負(fù)荷拉、合高壓隔離開關(guān)。
延時開關(guān)
延時開關(guān)是使用電子元件繼電器安裝于開關(guān)之中,延時開關(guān)電路的一種開關(guān)。延時開關(guān)又分為聲控延時開關(guān)、光控延時開關(guān)、觸摸式延時開關(guān)等。延時開關(guān)的原理就是電磁繼電器的原理,繼電器的工作原理是,當(dāng)繼電器線圈通電后,線圈中的鐵芯產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁力,吸動銜鐵帶動簧片,使觸點1、2斷開,1、3接通。當(dāng)線圈斷電后,彈簧使簧片復(fù)位,使觸點1、2接通,1、3斷開。我們只要把需要控制的電路接在觸點1、2間(1、2稱為常閉觸點)或觸點1、3間(稱為常開觸點),就可以利用繼電器達(dá)到某種控制的目的。
4098型繼電器線圈的工作電壓有3伏、6伏、9伏、12伏等多種規(guī)格。吸合時線圈中通過的電流約為50毫安左右,觸點間允許通過的電流可達(dá)1安培(250伏)。
工作原理:
將電源開關(guān)K2閉合,再按下按鈕開關(guān)K1,這時,晶體二極管V1、V2導(dǎo)通,繼電器吸合。同時電源對電容器C充電。當(dāng)K1斷開后由于C已被充電,它將通過R和V1V2放電,從而維持三極管繼續(xù)導(dǎo)通,繼電器仍然吸合。經(jīng)過一段時間的放電,C兩極間電壓下降到一定值時,不足以維持三極管繼續(xù)導(dǎo)通,繼電器才釋放。從K1斷開到繼電器釋放的時間間隔稱為延時時間。它決定于R和C的大小。一般C為100微法時,調(diào)節(jié)可調(diào)電阻器R可獲得10秒至90秒的延時時間。若C取1000微法,則延時時間可達(dá)5分鐘以上。
繼電器上并聯(lián)的二極管起保護(hù)作用,防止繼電器斷電釋放時,由于自感產(chǎn)生高電壓損壞晶體三極管。
元件規(guī)格:J繼電器4098型工作電壓6V V1V2晶體三極管9014 VD晶體二極管2CP10或1N4001 R可調(diào)電阻器100k C電解電容器100u/6V K1按鈕開關(guān)。
焊接電路:
1、將各元件做焊前處理、鍍錫。
2、焊接繼電器。將繼電器插入印刷板上對應(yīng)的小孔。將5個引腳焊好。注意焊接時間要盡量短些,焊點應(yīng)圓而小。
3、焊接R和C、可調(diào)電阻器R焊好后再插入印刷電路板焊接。電解電容器C焊接時要注意正負(fù)引腳位置。
輕觸開關(guān)
輕觸開關(guān),使用時輕輕點按開關(guān)按鈕就可使開關(guān)接通,當(dāng)松開手時開關(guān)即斷開,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是靠金屬彈片受力彈動來實現(xiàn)通斷的。如領(lǐng)弈的IKI系列輕觸開關(guān)。
輕觸開關(guān)由于體積小重量輕在電器方面得到廣泛的應(yīng)用如:影音產(chǎn)品、.數(shù)碼產(chǎn)品、遙控器、通訊產(chǎn)品、家用電器、安防產(chǎn)品、玩具、電腦產(chǎn)品、醫(yī)療器材、汽車按鍵等等。
封裝種類:
1、SMT貼片;
2、DIP插件。
規(guī)格:6x6mm、12x12mm、5x5mm、3x6mm
輕觸開關(guān)主要技術(shù)參數(shù)
1、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn):有RoHS、無鹵、以及歐盟等地區(qū)對有害物質(zhì)管控值的限定。
2、額定電流、電壓:通常為毫安級,50mA 12VDC。
3、操作力度:50gf、100gf、160gf、260gf、320gf、520gf。
4、操作壽命:操作壽命一般與操作力度成反比,
拿160gf來說、通常6x6開關(guān)可以做到100萬次~300萬次壽命。
5、工作環(huán)境溫度:-25攝氏度到+70攝氏度
6、開關(guān)行程:0.25mm

專用名詞
檢出距離:對射式和鏡面反射式光電開關(guān)的檢出距離是指光軸上無有效遮擋物,可穩(wěn)定檢出的較大距離。反射式光電開關(guān)的檢出距離則是可穩(wěn)定檢出標(biāo)準(zhǔn)檢測物的較大距離。
回差距離:回差距離指動作距離與復(fù)位距離之差。它用檢出距離的比率來表示,一般在檢出距離的20%以下。
響應(yīng)時間:把從受光器初始有效受光到輸出動作所需的時間稱作響應(yīng)時間。
復(fù)位應(yīng)用時間:把從受光器初始有效遮光到輸出復(fù)位所需的時間稱為復(fù)位應(yīng)用時間。
暗動:暗動(DARK ON):即遮光動作。它表示在進(jìn)入受光器的光速減少到一定程序時或被全遮時,輸出晶體管將導(dǎo)通輸出。
亮動:亮動(LIGHT ON),也稱受光動作。它是指進(jìn)入受光器的光束增加到一定量時,輸出晶體管導(dǎo)通且有輸出。
外同步輸入功能:在一般情況下,凡具有外部診斷輸入功能的光電開關(guān),一般均具有外同步功能。
也就是說,可以據(jù)此在工作前預(yù)檢傳感器檢測是否正常。在工作中,利用此性質(zhì)也可隨時接受控制系統(tǒng)發(fā)出的運行或中斷指令。如果將前一個輸出與后一個外同步輸入進(jìn)行串接,則可實現(xiàn)與門等功能。
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