接近開關實驗說明

一、接近開關實驗說（shuō）明：
接近開關又稱晶體（tǐ）管無觸（chù）頭位置開關。它的功能是當有某種物體與（yǔ）之接近到一定（dìng）距離時就發出動作信號，以控製繼電器（qì）或邏輯元件。它的（de）用途除行程（chéng）控製和限位保護外，還可作為檢測金（jīn）屬體的存在（zài）、高速計數、測速、定位（wèi）、變換運動方向（xiàng）、檢測零件尺寸、液麵控製及用作（zuò）無觸頭按鈕等。它具有工作可靠、壽命長（zhǎng）等特（tè）點。近年來在機床上得到了廣泛（fàn）地應用。
二（èr）、接近開（kāi）關類型：
1．高頻振蕩型(檢測各（gè）種金屬（shǔ）)；
2．電磁感應型（xíng）(檢測導磁或非導（dǎo）磁性金屬)；
3．電（diàn）容型(檢測各種導電或不導電（diàn）的液體或（huò）固體)；
4．永磁型（xíng）或磁敏元件型(檢測（cè）磁場或磁性金屬)；
5．光電（diàn）型（xíng）(檢測不透光的（de）所有物質)；
6．超聲波型(檢（jiǎn）測不透過超（chāo）聲波的物質)。
其中以高頻振蕩型為最常用。
三、工作原理：
當有金屬物體進入一個以一定（dìng）頻率穩定（dìng）振蕩的高頻振蕩線圈的磁場時，由於該物體內部產（chǎn）生渦流損耗，對於鐵磁性（xìng）金屬物體有磁滯損耗，使振蕩回路電（diàn）阻增大，能量損（sǔn）耗增加，以致振蕩減弱直到終止。因此，在振蕩電路後麵接上放大電路與輸出電路，就能檢測出金屬物體存在與否，並能給出相應的（de）控製信號去控製繼電器，以達（dá）到控製目的。
現以目前應（yīng）用較（jiào）多的LXJ係列（liè）為（wéi）例對電路進行分（fèn）析，電路如下圖所示。
圖中L為磁性振蕩線圈的電感，它與電容器C₁、C₂組（zǔ）成了電容三點式振蕩電路，采用電容分壓反饋信號。
接近開關在正常情況下，即（jí）沒有金屬極板接近（jìn）磁頭，晶體管（guǎn）V₁處於振蕩狀態，通過300PF的電容器將振蕩（dàng）信號耦合（hé）到V2的基極，使a點呈現為負電位而導致晶體管V₂截止， b點的高（gāo）電位（wèi）使（shǐ）V₃導通，繼電（diàn）器KA吸合，指（zhǐ）示燈點亮。
 
                                                           （圖 1）
當金屬極板（bǎn）接近磁頭（振蕩線圈）時，晶體管V1停振，V2基極上沒有了（le）附（fù）加的（de）負向振蕩（dàng）信號，而使V2由截止轉向導通，V3截止，繼電（diàn）器KA釋放，指示燈熄滅。
四、元器件清單：

序號	名稱	型號與（yǔ）規格	數量	備注
1	磁頭		1	自製
2	二極管	IN4007	4	VC
3	發光二極管	LEDΦ5	1	紅（hóng）色
4	穩壓管	4746/18V	1
5	電阻器（qì）	RJ-0.25W-56KΩ±1℅	1	R6
7		RJ-0.25W-1.8KΩ±1℅	1
8		RJ-0.25W-10Ω±1℅	1	R1
9		RJ-0.25W-470Ω±1℅	1
10		RJ-0.25W-7.5KΩ±1℅	1
11		RJ-0.25W-10KΩ±1℅	2
12		RJ-0.25W-300KΩ±1℅	1	R2
13		RJ-0.25W-5.6KΩ±1℅	1
14		RJ-0.25W-2KΩ±1℅	1
15	晶體三極管	9013	3	V1、V2、V3
16	繼電器	HJR-21FF-S-Z-12V	1	KA
17	電解電容	CD11-25V-470uF	1	C
18	電（diàn）容器	CB-63V-0.01uF	2	C1、C2
19		CB-63V-300PF	1
20	接線柱	Φ3 弱電座	2	紅、黑各1
21	電（diàn）子線路板		1

五、測試參考數據：
1、交流輸入    =13V；整流輸出    =16V；
2、電容三點式振蕩器輸出頻率f=75KHz，輸出幅度（dù）V_P-P=22V。
3、三極管各級靜態工（gōng）作電壓（yā），工作狀態，繼電（diàn）器及指示燈工作狀態表如下：
(僅供參（cān）考)

鐵  振 板  蕩 離  線 開  圈		V1振蕩	V2截止		V3導通		繼電器		指示燈
	Vb	2.5V	-3.5V		0.7V		吸合		亮
	Vc	13.6V	4.9V		3.7V
	Ve	6V	0		0
鐵  振 板  蕩 接  線 近  圈（quān） (約4~5 mm)		V1 停振		V2導通		V3截止		繼電器		指示燈
	Vb	2.2V		0.65V		0.2		釋 放		滅
	Vc	14.8V		0. 44V		16V
	Ve	0		0		0

注：以上數據僅供（gòng）參考