项目2 任务1演示教学.ppt

项目2 位置检测技术,任务1 熟悉检测开关,一、传感器特点与分类,特点,A.机电特征 控制装置内部所使用的传感器以电量检测为主；控制装置外部所使用的多数是用于位置、速度等机械运动量检测的器件与装置B.输出量为电信号 最终输出是可供微电子线路处理的电信号分类,A.检测开关类 它是一种能根据运动部件的位置发信的“检测开关”，如：行程开关、接近开关、光电开关、霍尔开关等B.位置检测类 控制装置要动态、连续检测机械运动部件的实际位置，实现刀具在任意位置的定位与运动轨迹的控制，如：位置检测编码器、直线位置检测光栅等A.速度检测类 现在速度检测通常以测量精度高、制造简单的位置检测装置直接替代，位置测量信号需要通过微分运算，转换为速度、加速度信号检测开关的分类 常用的检测开关一般为机械式、感应式、光电式A.机械式检测开关一般用于行程位置的检测，需要通过机械的碰撞动作进行发信，故称为行程开关或微动开关最简单的检测开关B.感应式检测开关可通过感应挡块依靠电磁感应发信，二者之间接近便可以产生检测信号C.光电式检测开关由于成本较高，通常只在特殊场合使用工作原理,A.高频振荡型接近开关（电感式） 内部集成有电子振荡线路、振荡线圈、检测线圈、信号放大电路等。

电路原理,静电电容型接近开关（电容式） 利用静电感应原理设计的检测开关电路原理,输出特性 A.接近开关的输出一般为晶体管通断信号，它只有“导通”与“截止”两种状态 B.接近开关的检测体可以从水平方向或垂直方向接近，检测体垂直接近时的动作位置称为开关的“动作距离”，其值与检测体的材料、体积有关 C.接近开关的动作具有滞后性，即：开关一旦动 作，需要退出到离动作点一定距离的位置才能撤销信号，这一区间称为信号回归区间输出特性 接近开关的输出线一般有2线、3线与4线3种，输出线路有晶体管集成电极开路输出（分NPN与PNP输出2种）、电压输出、通断输出（交流或直流）等接近开关 NPN与PNP的区别,先要搞清楚PNP、NPN表示什么意思？,,P表示正，N表示负PNP表示平时为高电平，信号到来时信号为负；NPN表示平时为低电平，信号到来时为高电位输出之于PLC接线，用NPN的较多晶体管内部结构,晶体管内部有2个PN结组成，其三个电极分别为集电极（C）、基极（B）和发射极（E），如下图所示晶体管的2个PN结，分别为集电结和发射结，两者之间为基区b)PNP,a)NPN,,晶体管的发射极的电流IE、基极电流IB和集电极 的电流IC的关系如下：,集电极（C）用来收集电子。

基极（B）用来控制E极发射电子的数量 发射极（E）用来发射电子IE=IB+IC,三、霍尔开关,原理,当一块通有电流的金属或半导体薄块垂直的放在磁场中，薄块的二端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔现象 二端具有的电位差值就称为霍尔电势U，其表达式为：,U=KIB/d,其中，K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场（洛伦磁力）的感应强度，d是薄片的厚度原理图,由此可见： 霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，它可以方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。