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、復定位精度高、操作頻率高以及適應惡劣的工作環(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到控制開關(guān)通或斷的目的,這就是接近開關(guān)。
當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。不同的接近開關(guān),對檢測對象的響應能力是不同的。這種響應特性被稱為“響應頻率”。
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,由此識別出有無導電物體移近,進而控制開關(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)備的機殼相連接。當有物體移向接近開關(guān)時,不論它是否為導體,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。

保護電路
開關(guān)電源在設(shè)計中必須具有過流、過熱、短路等保護功能,故在設(shè)計時應首選保護功能齊備的開關(guān)電源模塊,并且其保護電路的技術(shù)參數(shù)應與用電設(shè)備的工作特性相匹配,以避免損壞用電設(shè)備或開關(guān)電源。
發(fā)展動向
開關(guān)電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。由于開關(guān)電源輕、小、薄的關(guān)鍵技術(shù)是高頻化,因此國外各大開關(guān)電源制造商都致力于同步開發(fā)新型高智能化的元器件,特別是改善二次整流器件的損耗,并在功率鐵氧體(Mn?Zn)材料上加大科技創(chuàng)新,以提高在高頻率和較大磁通密度(Bs)下獲得高的磁性能,而電容器的小型化也是一項關(guān)鍵技術(shù)。SMT技術(shù)的應用使得開關(guān)電源取得了長足的進展,在電路板兩面布置元器件,以確保開關(guān)電源的輕、小、薄。
開關(guān)電源的高頻化就必然對傳統(tǒng)的PWM開關(guān)技術(shù)進行創(chuàng)新,實現(xiàn)ZVS、ZCS的軟開關(guān)技術(shù)已成為開關(guān)電源的主流技術(shù),并大幅提高了開關(guān)電源的工作效率。對于高可靠性指標,美國的開關(guān)電源生產(chǎn)商通過降低運行電流,降低結(jié)溫等措施以減少器件的應力,使得產(chǎn)品的可靠性大大提高。
模塊化是開關(guān)電源發(fā)展的總體趨勢,可以采用模塊化電源組成分布式電源系統(tǒng),可以設(shè)計成N+1冗余電源系統(tǒng),并實現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴展。針對開關(guān)電源運行噪聲大這一缺點,若單獨追求高頻化其噪聲也必將隨著增大,而采用部分諧振轉(zhuǎn)換電路技術(shù),在理論上即可實現(xiàn)高頻化又可降低噪聲,但部分諧振轉(zhuǎn)換技術(shù)的實際應用仍存在著技術(shù)問題,故仍需在這一領(lǐng)域開展大量的工作,以使得該項技術(shù)得以實用化。

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,當繼電器線圈通電后,線圈中的鐵芯產(chǎn)生強大的電磁力,吸動銜鐵帶動簧片,使觸點1、2斷開,1、3接通。當線圈斷電后,彈簧使簧片復位,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導通,繼電器吸合。同時電源對電容器C充電。當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5分鐘以上。
繼電器上并聯(lián)的二極管起保護作用,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的小孔。將5個引腳焊好。注意焊接時間要盡量短些,焊點應圓而小。
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)保標準: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

其它型式的接近開關(guān)
當觀察者或系統(tǒng)對波源的距離發(fā)生改變時,接近到的波的頻率會發(fā)生偏移,這種現(xiàn)象稱為多普勒效應。聲納和雷達就是利用這個效應的原理制成的。利用多普勒效應可制成超聲波接近開關(guān)、微波接近開關(guān)等。當有物體移近時,接近開關(guān)接收到的反射信號會產(chǎn)生多普勒頻移,由此可以識別出有無物體接近。
主要用途:
接近開關(guān)在航空、航空、航天技術(shù)以及工業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應用。在日常生活中,如賓館、飯店、車庫的自動門,自動熱風機上都有應用。在安全防盜方面,如資料檔案、財會、金融、博物館、金庫等重地,通常都裝有由各種接近開關(guān)組成的防盜裝置。在測量技術(shù)中,如長度,位置的測量;在控制技術(shù)中,如位移、速度、加速度的測量和控制,也都使用著大量的接近開關(guān)。
選用注意事項:
在一般的工業(yè)生產(chǎn)場所,通常都選用渦流式接近開關(guān)和電容式接近開關(guān)。因為這兩種接近開關(guān)對環(huán)境的要求條件較低。當被測對象是導電物體或可以固定在一塊金屬物上的物體時,一般都選用渦流式接近開關(guān),因為它的響應頻率高、抗環(huán)境干擾性能好、應用范圍廣、價格較低。若所測對象是非金屬(或金屬)、液位高度、粉狀物高度、塑料、**等。則應選用電容式接近開關(guān)。這種開關(guān)的響應頻率低,但穩(wěn)定性好。安裝時應考慮環(huán)境因素的影響。若被物為導磁材料或者為了區(qū)別和它在一同運動的物體而把磁鋼埋在被測物體內(nèi)時,應選用霍爾接近開關(guān),它的價格較低。
在環(huán)境條件比較好、無粉塵污染的場合,可采用光電接近開關(guān)。光電接近開關(guān)工作時對被測對象幾乎無任何影。因此,在要求較高的傳真機上,在**機械上都被廣泛地使用。
在防盜系統(tǒng)中,自動門通常使用熱釋電接近開關(guān)、超聲波接近開關(guān)、微波接近開關(guān)。有時為了提高識別的可靠性,上述幾種接近開關(guān)往往被復合使用。
無論選用哪種接近開關(guān),都應注意對工作電壓、負載電流、響應頻率、檢測距離等各項指標的要求。
雙控開關(guān)
雙控開關(guān)它一般應用在樓梯上下層或走道的兩頭等兩個不同的地方,能各自獨立控制同一盞電燈的點亮或熄滅。如圖提供了三種不同的接法, S1、S2均為1×2單刀雙擲開關(guān),它們都能各自獨立控制燈E點亮或熄滅。其中圖(b)接法,因每個開關(guān)內(nèi)都同時存在電源的相線與零線,所以安裝時比較方便,但維修時需特別注意要謹防相、零線兩端頭短路。
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