机械工程检测技术-第7章开关量和数字量的测量.pdfVIP

机械工程检测技术 第七章 开关量和数字量的测量 本章要求 ♦了解开关量和数字量传感器的工作原理 ♦了解常用开关量传感器的工作原理及特点 ♦了解常用开关量数字量传感器的测量方法 第七章 开关量和数字量的测量 ♦ 7.1开关量的测量 ♦ 7.2数字量的测量 ♦ 7.3工程项目举例 7.1开关量的测量 接近开关又称无触点行程开关。它能在一定的距离（约 几毫米至几十毫米）内检测有无物体靠近。当物体与其接近 到设定距离时，就可以发出 “动作”信号，而不像机械式行 程开关那样，需要施加机械力。它 出的是开关信号 （即高 电平或低电平），多数接近开关具有较大的负载能力，能直 接驱动中间继电器。 接近开关分类 常用的接近开关可分为电感式(多为电涡流式)、电容式、 磁性干簧管式、霍尔式接近开关，它们的测量对象如下： (1)电涡流式(常称为电感接近开关)它只对导电良好 的金属起作用。 (2)电容式 它对接地的金属或地电位的导电物体起作用, 对非地电位的导电物体灵敏度稍差。 (3)磁性干簧管它只对磁性较强的物体起作用。 (4)霍尔式它只对磁性物体起作用。 接近开关特点 (1)非接触检测，不影响被测物的运行工况； (2)不产生机械磨损和疲劳损伤，工作寿命长； (3)响应快，一般响应时间可达几毫秒或十几毫秒； (4)采用全密封结构，防潮、防尘性能较好，工作可靠性强； (5)无触点、无火花、无噪声，所以适用于要求防爆的场合(防 爆型)； (6)输出信号大，易于与计算机或PLC等接口； (7)体积小，安装、调整方便。它的缺点是“触点”容量较小， 输出短路时易烧毁。 接近开关的主要性能指标 (1)额定动作距离 在规定的条件下所测定到的接近开关的动作 距离(单位为mm) o (2)工作距离 接近开关在实际使用中被设定的安装距离。在此 距离内，接近开关不应受温度变化、电源波动等外界干扰而产 生误动作。 (3)动作滞差 指动作距离与复位距离之差的绝对值。滞差大， 对外界的干扰以及被测物的抖动等的抗于扰能力就强。 (4)重复定位精度它表征多次测量动作距离。其数值的离散性 的大小一般为动作距离的1 %〜5%。离散性越小，重复定位精 度越高。 (5)动作频率 指每秒连续不断地进入接近开关的动作距离后又 离开的被测物个数或次数。 图7.1接近开关的几种结构形式 a）圆柱形b）平面安装型c）方形d）槽形e）贯穿型f）外形 7.1.1接近开关的规格及接线方式 手幅 二路 接近开关 (R OUT(黑) I 4§GND 高频 磁场 (a)三线制接近开关 (b) NPN、OC门常开输出电路接法 UoH Ax UoL | (0.3V) L— ______________ III 丁 O XminXO Xmax X (c) NPN型接近开关的特性 图7.2接近开关的一种典型三线制接