电容式接近开关电路

电容/电感/霍尔式接近开关的工作原理1、电感式接近开关工作原理电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。

这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。

这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。

工作流程方框图及接线图如下所示：2、电容式接近开关工作原理电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器，它的测量头通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是物体的本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断。

这种接近开关的检测物体，并不限于金属导体，也可以是绝缘的液体或粉状物体,在检测较低介电常数ε的物体时，可以顺时针调节多圈电位器（位于开关后部）来增加感应灵敏度，一般调节电位器使电容式的接近开关在0.7-0.8Sn的位置动作。

工作流程方框图及接线图如下所示：3、霍尔式接近开关工作原理当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。

两端具有的电位差值称为霍尔电势U，其表达式为U=K·I·B/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（洛伦慈力Lorrentz）的磁感应强度，d是薄片的厚度。

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的关系。

我门销售的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。

霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度（如B1）时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。

电容式接近开关为什么会损坏？
电容式接近开关的损坏原因有以下几点：
1.灰尘、污物等外来物质进入接近开关内部，使开关失去灵敏度甚至不能正常开关。

因此，我们应该经常清理接近开关周围的环境，保持其清洁。

2.使用电容式接近开关时，由于在其工作过程中需要受到外界物体的干扰，在某些情况下会产生电磁干扰或静电干扰，导致其失灵或损坏。

因此，我们应该尽量避免其受到干扰并增加其防护措施。

3.电容式接近开关内部的电容器或电路元件老化，也会导致开关失灵或损坏。

因此，我们应该定期进行开关的维护和检查，及时更换老化的元件。

4.超负荷操作也是电容式接近开关损坏的一个重要原因。

当开关经常承受超过其额定负荷的电流或电压时，其内部元件将很快损坏。

因此，我们应该合理选择适当的电容式接近开关，并按照其额定负荷在使用过程中进行正确的操作。

接近开关的原理及应用实例1. 接近开关的定义接近开关是一种能够探测并检测物体接近或离开的装置，它利用某种物理或电磁原理，当物体靠近开关时，产生感应作用，从而改变开关的电信号状态。

2. 接近开关的工作原理接近开关主要由传感器、信号处理电路和输出电路组成。

其工作原理根据不同的物理原理可以分别为电容式、感应式和光电式三种。

2.1 电容式接近开关电容式接近开关利用物体靠近传感器时所产生的电容变化来检测物体的接近。

当物体靠近传感器时，周围电场的变化导致传感器电容的变化，从而改变接近开关的电信号状态。

2.2 感应式接近开关感应式接近开关利用物体靠近传感器时所产生的感应电流来检测物体的接近。

当物体靠近传感器时，被感应物体内的导电体产生感应电流，从而改变接近开关的电信号状态。

2.3 光电式接近开关光电式接近开关利用光源和光电传感器之间的光信号来检测物体的接近。

当物体靠近传感器时，会遮挡或反射光信号，从而改变接近开关的电信号状态。

3. 接近开关的应用实例接近开关在工业自动化领域有着广泛的应用，下面将介绍一些常见的应用实例。

3.1 机械装配线上的物体检测在机械装配线上，接近开关可用于检测物体是否到达指定位置，从而控制装配过程的顺利进行。

例如，在自动车间的传送带上，接近开关可以检测车辆是否到达正确的位置，以便进行下一步的操作。

3.2 自动门的控制接近开关可安装在自动门的侦测区域，当人或物体靠近门时，接近开关会感应到，并控制门的开关动作。

这样可以实现自动感应开门，提高进出门的便利性和安全性。

3.3 液位监测接近开关可用于液体容器中的液位监测。

通过安装适当位置的接近开关，当液位达到或超过设定的阈值时，接近开关会发出信号，从而控制液体投放或排放的过程。

3.4 电梯门的安全控制在电梯门口安装接近开关，当电梯门将关闭时，如果接近开关探测到有人或物体靠近电梯门，它会立即停止关闭动作，以确保人员的安全。

3.5 流水线上的物体计数在流水线上，接近开关可以用于物体计数。

电容式接近开关原理电容式接近开关是一种常用的非接触式探测器件，可以用于检测金属和非金属物体的接近和远离，并将其转换成电信号输出，具有灵敏、可靠、精确等特点。

本文将详细介绍电容式接近开关的原理、构造、应用、特点等相关知识。

电容式接近开关的原理是利用物体与传感器之间的电容变化来检测接近与远离。

传感器由两个金属电极组成，当感应物体接近时，物体和电极之间就会形成一个电容，并在传感器内部形成一个电容回路。

当物体远离时，电容回路就会断开。

由于电容值与物体与电极之间的距离成反比关系，因此通过测量电容值的变化，就可以确定物体与电极之间的距离，从而实现接近开关的控制。

电容式接近开关的探测范围是非常有限的，通常不超过10mm，这就要求被探测物体必须非常接近传感器才能被检测到。

感应物体的电性能对电容式接近开关的探测距离也有影响。

具有高电导率的物体和导电性的表面会增强电容，从而增加感应距离。

电容式接近开关主要由传感器、振荡器和输出电路三部分组成。

1.传感器传感器是电容式接近开关的核心部件，由两片平行放置的金属电极组成，通常为铜片或铝片，电极之间留有微小的间隙，形成电容回路。

当感应物体接近电极时，物体和电极之间的距离减小，从而使电容值增加，进而使接近开关的输出信号发生变化。

2.振荡器振荡器是电容式接近开关的另一个重要组成部分。

振荡器中包含了一些元件，如晶体管、电容器和电阻器等，用来产生一定频率的交流信号。

振荡电路对感应物体的距离变化非常敏感，只要感应物体的距离发生微小变化，振荡频率就会发生变化，从而输出信号的状态也会发生变化。

3.输出电路输出电路是电容式接近开关的第三部分，用于将传感器接收到的信号转换成可靠的数字信号输出。

通常采用开关管或三极管等电子元件实现信号的放大和处理。

电容式接近开关广泛应用于各种自动控制系统中，例如工业生产自动化、流水线生产、机床加工、电器自动化等领域。

其主要应用包括：1.位置检测：电容式接近开关可以用于检测物体的位置，例如在流水线上用来检测物体是否到达指定位置。

接近开关的接线方法接近开关是一种常用的电气元件，主要用于检测物体的接近或离开。

接近开关一般分为两种类型，分别是感应式接近开关和机械式接近开关。

感应式接近开关利用电磁感应原理工作，而机械式接近开关则是通过物体与机械件接触或离开时改变开关状态。

感应式接近开关通常包括电感式接近开关和电容式接近开关。

电感式接近开关由线圈和铁芯组成，当物体靠近时，铁芯被物体磁化，导致线圈中的电流发生变化，从而判断物体的接近情况。

电容式接近开关则是基于物体与电容的互作用，当物体接近电容开关时，电容部分的电场发生变化，从而改变开关的状态。

机械式接近开关则包括常闭型和常开型两种。

常闭型机械式接近开关在物体接近时断开电路，常开型机械式接近开关在物体接近时闭合电路。

在接近开关的使用中，不同类型的接近开关有不同的接线方法。

下面将分别介绍感应式接近开关和机械式接近开关的接线方法。

感应式接近开关的接线方法：1. 电感式接近开关的接线方法：电感式接近开关通常具有三个引脚，分别是公共引脚（COM）、感应引脚（N/O）和信号引脚（N/C）。

其中，公共引脚用于接通电源，感应引脚和信号引脚用于输出信号。

接线步骤如下：（1）将公共引脚与电源的正极（+）连接，将电源的负极（-）接地。

（2）将感应引脚与相应的负载器件连接，例如继电器或电磁阀。

（3）将信号引脚与负载器件的控制线连接。

2. 电容式接近开关的接线方法：电容式接近开关通常具有三个引脚，分别是公共引脚（COM）、感应引脚（N/O）和信号引脚（N/C）。

其中，公共引脚用于接通电源，感应引脚和信号引脚用于输出信号。

接线步骤如下：（1）将公共引脚与电源的正极（+）连接，将电源的负极（-）接地。

（2）将感应引脚与负载器件连接，例如继电器或电磁阀。

（3）将信号引脚与负载器件的控制线连接。

机械式接近开关的接线方法：1. 常闭型机械式接近开关的接线方法：常闭型机械式接近开关通常具有两个引脚，分别是公共引脚（COM）和信号引脚（N/C）。

山西冶金高级技工学校教案（首页）课题电容式接近开光授课班级授课时间2015-6-5学习目标1．电容式接近开光的结构及其原理。

2．电容式接近开光主要技术指标。

3．电容式接近开光的等效电路。

学习重难点电容式接近开光主要技术指标教学准备教学课件教学内容纲要教学方法一、电容式接近开光的原理这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是开关的外壳。

这个外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。

当有物体移向接近开关时，不论它是否为导体，由于它的接近，总要使电容的介电常数发生变化，从而使电容量发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通或断开。

这种接近开关检测的对象，不限于导体，可以绝缘的液体或粉状物等。

被检测物体可以是导电体、介质损耗较大的绝缘体、含水的物体（例如饲料、人体等）；可以是接地的，也可以是不接地的。

调节接近开关尾部的灵敏度调节电位器，可以根据被测物不同来改变动作距离。

，教案（续页）教学内容纲要教学方法电容式传感器的感应面由两个同轴金属电极构成，很像“打开的”电容电极，该两个电极构成一个电容，串接在RC振荡回路内。

当一个目标朝着电容器的电极靠近时，电容器的容量增加。

通过后极电路的处理，将停振和振荡两种信号转换成开关信号，从而起到了检测有无物体存在的目的。

该传感器能检测到金属物体，也能检测到非金属物体，对金属物体可获得最大的动力作距离，对非金属物体动作距离决定于材料的介电S教案（续页）教学内容纲要教学方法基本工作原理平行板电容器δεεδεSS C r 0==0ε--真空的介电常数；()()cm PF cm F /6.31/10941110ππε=⨯⨯=； ε--电容极板间介质的介电常数；r ε-- 介质的相对介电常数，对于空气，1=r ε单位：1法拉（F ）=106微法（µF ）=1012皮法（PF ）或微微法（µµF）2. 变面积型电容式传感器δεδεabS C ==0 ()x b C b x a S C ∆⋅-=∆-==δεδεδε0 x bC C C ∆⋅=-=∆δε0灵敏度：↓↑=∆∆↑=δεb x C K （与a 的大小无关） 问题：极板间距δ能否很小？不能 3. 变介质介电常数型电容式传感器 （1）电容式液面计（液位传感器）h 1— 待测液面高度教案（续页）教学内容纲要教学方法⎪⎭⎫ ⎝⎛=r R h C ln 2111επ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛=r R h h r R h C ln )(2ln 221222επεπ ())(ln 2ln 2ln )(2ln 2111212211121h f Kh A h r R r R h r R h h r R h C C C =+=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=εεπεπεπεπ结论：传感器的电容量C 与液位高度h 成正比。

洛斯达电容式接近开关
洛斯达（LOSDA）电容式接近开关是一种利用电容原理来实现物体检测的传感器设备。

电
容式接近开关通过测量电容值的变化来判断物体是否接近或存在，具有高精度、高可靠性、抗干扰能力强等特点。

洛斯达电容式接近开关的工作原理如下：
1. 当物体靠近电容式接近开关时，物体与开关之间的电容值会发生变化。

2. 电容值的变化被检测到后，开关发出信号，表示物体已接近或存在。

3. 电容式接近开关可以实现非接触式检测，适用于各种金属、非金属及复合材料等不同材质的物体。

洛斯达电容式接近开关的应用领域广泛，包括但不限于：
1. 工业自动化：用于生产线、仓储物流等场景，实现自动化设备的控制、监测和保护。

2. 智能家居：用于门窗、灯具、家电等设备的智能控制，提高生活品质。

3. 汽车制造：用于检测汽车零部件的尺寸、位置等信息，确保生产质量。

4. 医疗设备：用于生物组织、细胞等样本的检测，提高诊断准确率。

5. 环保监测：用于环境监测设备，如空气质量、水质等参数的实时检测。

总之，洛斯达电容式接近开关是一种功能强大、应用广泛的传感器设备，具有较高的可靠性和稳定性。

它可在各种环境和条件下实现精确的物体检测，满足不同领域的应用需求。

接近开关的接线方法
接近开关是一种无接触、低功耗、低噪声的机电设备，主要用于检测
物体的运动、位置和行为。

根据它的工作原理、技术特性和不同的开关结构，可以分为电磁开关、磁性开关、系统复位开关、光电开关、电容开关、压力开关、压测开关和温度开关等几类。

它的接线一般可以分为直接接线和非直接接线两类。

具体接线方法如下：
一、直接接线
1、电磁开关接线
电磁开关有两种接线方式：一种是常用的NPN结构，它的电源接法是：COM接回路电源、NO接仪表的正脉冲输出端、NC接仪表的负脉冲输出端；另一种是常用的PNP结构，它的电源接法是：COM接回路电源、NO接仪表
的负脉冲输出端、NC接仪表的正脉冲输出端。

2、磁性开关接线
磁性开关接线一般都是NPN结构，电源接法是：COM接回路电源、NO
接仪表的正脉冲输出端、NC接仪表的负脉冲输出端。

3、系统复位开关接线
系统复位开关一般为NPN结构，电源接法是：COM接系统芯片的电源，NO接系统芯片的复位信号，NC接地。

4、光电开关接线
光电开关在使用时，一般采用NPN结构，电源接法是：COM接回路电源，NO接仪表的正脉冲输出端，NC接仪表的负脉冲输出端。

5、电容开关接线
电容型接近开关也是NPN结构。

接近开关的原理是怎样的呢1、电感式接近开关工作原理：电感式传感大部分构成:振荡器、开关电路及放大输出电路。

振荡器产变磁场。

当金属目标接近这磁场,并实现感应距离时,在金属目标内产生涡流,从而导致振荡衰减,以至停振。

振荡器振荡及停振的变更被后级放大电路处置并转换成开关触发驱动掌控器件,从而实现非接触式之检测測目的2、电容式接近开关的工作原理：电容式接近开关的感应面由两个同轴金属电极构成,很象“打开的”电容器电极,该两个电极构成一个电容,串接在RC振荡回路内。

电源接通时,RC振荡器不振荡标朝着电容器的电靠近时,电容器的容量加添,振荡器开始振荡。

通过后级路的处置,将振和振荡两种信号转换成开关信号,从而起到了检测有无物体存在的目的。

该传感器能检测金属物体,也能检测非金属物体,对金属物体可以获得大的动作距离,对非金属物体动作距离决议于料子的介电常数,料子的介电常数越大,可获得的动作距离越大。

3、霍尔开关的工作原理：磁式开关是接近开关,它（甚至透过非黑色金属）响应于一个磁场。

作用距离大于电感接近开关。

响应曲线与磁场的方向有关。

当一个目标（yong久磁铁或外部磁场）接近时,线圈铁芯的导磁性（线图的电感量L是由它决议的）变小,线图的电感量也减小,Q值加添。

激励振荡器振荡,并使振荡电流加添。

当一个磁性目标靠近时,磁式传感器[1]的电流消耗之加添。

1、电感式接近开关工作原理：电感式传感大部分构成:振荡器、开关电路及放大输出电路。

振荡器产变磁场。

当金属目标接近这磁场,并实现感应距离时,在金属目标内产生涡流,从而导致振荡衰减,以至停振。

振荡器振荡及停振的变更被后级放大电路处置并转换成开关触发驱动掌控器件,从而实现非接触式之检测測目的2、电容式接近开关的工作原理：电容式接近开关的感应面由两个同轴金属电极构成,很象“打开的”电容器电极,该两个电极构成一个电容,串接在RC振荡回路内。

电源接通时,RC振荡器不振荡标朝着电容器的电靠近时,电容器的容量加添,振荡器开始振荡。

电容式接近开关的工作原理一般来说，接近开关常见的有电容式、电感式和霍尔接近开关三种,电容式传感器可用无接触的方式来检测任意一一个物体。

与只能检测金属物的电感式传感器比较,电容式传感器也可以检测非金属的材料,电感式接近开关必须检测金属材料。

霍尔接近开关由霍尔原件组成,有低能耗,无损性长寿命的特点。

接近开关有个技术指标为检测距离或者说开关的动作距离。

这个参数可以根据不同的应用进行选择。

如果是检测距离不定,而需要-一个大概的范围,推荐使用接近传感器什么是电容式接近开关电容式接近开关的测量端是构成电容器的一个极板，而另一个极板是开关的外壳。

当有物体移向电容式接近开关时,无论该物体是否导电,由于它的介电常数总会不同于原来的环境介质(空气、水、油等) ,使得电容量发生变化,从而使得开关内部电路参数发生变化,由此识别出有无物体接近,进而控制开关的通或断。

电容式接近开关对任何介质都可检测,包括导体、半导体、绝缘体,甚至可以用于检测液体和粉末状物料。

后面所说的这个外壳在实际测量的过程当中,一般是要接地的,或者与机器的机壳来进行连接。

当有物体接近开关的时候,无论是不是导体,电容的介电常数都会在此时发生或多或少的变化,当然,电容量也会因此而改变,从而引|起电路状态也就是与测量头相连接的发生一定的变化,最终来控制电容式接近开关的开或闭合。

电容式开关接近的作用电容式接近开关不仅能检测金属，而且也能对非金属物质如塑料、玻璃、水、油等物质进行相应的检测。

在检测非金属物体时，相应的检测距离因受检测体的导电率、介电常数、体积吸水率等参数影响、相应的检测距离有所不同，对接地的金属导体有最大的检测距离。

在实际应用中，主要用电容式接近开关检测非金属物质。

电容式接近开关原理电容式接近开关的工作原理就是当电源接通时, RC振荡器不振荡,当一目标朝着电容器的电靠近时,电容器的容量增加,振荡器开始振荡。

通过后级电路的处理,将振和振荡两种信号转换成开关信号电容式接近开关的感应面由两个同轴金属电极构成,。

接近开关感应器原理电路接近开关感应器是一种常用的电子元器件，它能够通过感应外部环境的变化来实现开关动作。

在很多自动控制系统中，接近开关感应器起到了至关重要的作用。

接近开关感应器的原理电路主要由感应元件和控制电路两部分组成。

感应元件负责感应外部环境的变化，而控制电路则根据感应元件的信号来控制开关的状态。

感应元件通常采用电磁感应原理或电容感应原理。

其中，电磁感应原理是利用外部物体的电磁场来感应的，而电容感应原理则是利用电容的变化来感应的。

在电磁感应原理中，感应元件由线圈和铁芯组成。

当外部物体靠近感应元件时，物体的电磁场会改变感应元件中的磁场分布，从而产生感应电动势。

控制电路通过检测感应电动势的变化来判断外部物体的位置和距离，进而控制开关的状态。

在电容感应原理中，感应元件由两个平行的金属板和介质组成。

当外部物体靠近感应元件时，物体的电容会改变感应元件的电容值，从而改变感应元件的电压。

控制电路通过检测感应元件电压的变化来判断外部物体的位置和距离，进而控制开关的状态。

在控制电路中，一般会采用微处理器或电路芯片来实现信号的处理和控制。

微处理器可以根据感应元件的信号来判断外部物体的位置和距离，并通过输出控制信号来控制开关的状态。

电路芯片则可以实现简单的逻辑控制，比如当感应元件的信号超过某个阈值时，开关闭合；当感应元件的信号低于某个阈值时，开关断开。

接近开关感应器广泛应用于工业自动化、机器人、安防监控等领域。

例如，在自动化生产线上，接近开关感应器可以用来检测物体的位置和距离，从而实现自动化控制；在机器人中，接近开关感应器可以用来感应环境障碍物的位置和距离，从而实现避障功能；在安防监控系统中，接近开关感应器可以用来感应人员或物体的靠近，从而触发报警。

接近开关感应器是一种重要的电子元器件，它通过感应外部环境的变化来实现开关动作。

通过合理的选择感应元件和控制电路，可以实现准确可靠的控制功能。

随着技术的不断发展，接近开关感应器在各个领域的应用将会更加广泛。

电感、电容、霍尔式接近开关工作原理分析电感式接近开关工作原理：电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。

这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。

这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。

工作流程方框图产品1：电感式接近开关（NPN三极管驱动输出）检测距离：1～5毫米被检测物：18X18X1毫米 铁响应频率：150HZ工作电压：5～50V直流工作电流：小于10毫安输出驱动电流：200毫安温度范围：－25～70度这是一种用途非常广泛的电感接近开关，只能用于检测金属物，特别是对铁金属能很好的检测出来，并且性能稳定可靠，是最常用的检测方法，被广泛应用到限位开关、状态检测等用途，它的体积18X18X35毫米，背后有工作指示灯，当检测到物体时红色LED点亮，平时处于熄灭状态，非常直观，引线长度为100毫米。

这种光电开关的输出采用NPN型三极管集电极开漏输出模式，也就是说模块的黑线就是三极管的集电极，如果模块检测到信号，三极管就会导通，将黑线下拉到地电平，黑线和棕线之间就会出现电源电压，如果电源是12V的那么这个电压就是12V，如果电源是24V这个电压就是24V，一般三极管的驱动能力约100毫安左右，所以可以直接驱动继电器等小功率负载。

如果客户希望得到的是一个电压信号，可以在黑线和棕线之间接一个1K的电阻，这时模块没有信号时，黑线就是电源＋电压，模块检测到信号时黑线跳变成电源地（实际是0.2V，三极管的导通压降）。

电容式接近开关工作原理：电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器，它的测量头通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是物体的本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断。

电容式接近开关原理
电容式接近开关是一种用于检测物体接近的传感器。

其工作原理基于电容的变化。

当物体靠近电容式接近开关时，物体与接近开关之间的电容将产生变化。

这是因为物体的靠近改变了电容器的电场分布，进而改变了电容。

这种变化被传感器捕获并转化为电信号输出。

电容式接近开关通常由两个电极构成，其中一个电极被连接到电源，另一个电极则被连接到地或电路的参考点。

当没有物体靠近时，电容器的电场处于平衡状态，电容值较大。

而当物体靠近时，由于电场分布的改变，电容值会减小。

通过测量电容的变化，我们可以判断物体是否接近传感器。

电容式接近开关通常适用于非金属物体的检测，如塑料、玻璃等。

它具有快速响应、长寿命、抗压、抗振等优点。

然而，由于电容值的变化较小，使用时需要精确的测量和处理电信号。

总的来说，电容式接近开关通过测量电容值的变化来检测物体的接近状态。

这种原理在工业自动化、机械控制等领域得到了广泛应用。

电容式接近开关及其应用作者：邓重一1 引言随着我国经济的快速发展，现代城市人口的增加、城市范围的扩大，能源紧张问题越来越突出了。

特别是水资源，它与工农业生产以及人民的生活息息相关，由于一些地区以前无计划性地乱的开采，出现了缺水的现象。

如何有效地管理和节约用水是当务之急。

本文利用电容式接近开关和其它器件设计了一种控制水龙头开与关的系统。

本系统具有控制灵敏、使用方便、工作寿命长的特点。

2 电容式接近开关介绍电容式接近开关属于一种具有开关量输出的位置传感器，它的测量头通常构成电容器的一个极板，而另一个极板是物体的本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数ε发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断。

被这种接近开关的检测物体，并不限于金属导体，也可以是绝缘的液体或粉状物体,在检测较低介电常数ε的物体时，可以顺时针调节多圈电位器（位于开关后部）来增加感应灵敏度，一般调节电位器使电容式的接近开关在0.7-0.8Sn（Sn为电容式接近开关的标准检测距离）的位置动作。

这里选用的是浙江省洞头县光电开关厂生产的CLG型M18×70标准结构的开关。

它的外型图与尺寸标示图分别如图1与图2所示。

图1 CLG型M18×70电容式接近开关外型图图2CLG型M18×70标准结构开关外部尺寸图操作参数如表1所示。

部分常用材料介电常数如表2所示。

3系统组成及设计过程系统组成框图如图3所示，从框图可以看出控制信号的流程：当人或其它物体接近电容式接近开关时，等效电容的容量值会发生变化，从而改变LC振荡器的振荡频率，F/V电路将LC振荡器输出的频率量转化成电压量后，交给信号处理电路，该部分将电压信号进行一系列的处理（包括：放大、整形等）后传给开关量变换电路，开关量转换电路实际上是A/D 转换器，它将模拟电压转换为数字量，水龙头控制电路由开关量转换电路的输出量控制，它产生控制信号控制水龙头的开与关。

电容式接近开关的工作原理一般来说，接近开关常见的有电容式、电感式和霍尔接近开关三种,电容式传感器可用无接触的方式来检测任意一一个物体。

与只能检测金属物的电感式传感器比较,电容式传感器也可以检测非金属的材料,电感式接近开关必须检测金属材料。

霍尔接近开关由霍尔原件组成,有低能耗,无损性长寿命的特点。

接近开关有个技术指标为检测距离或者说开关的动作距离。

这个参数可以根据不同的应用进行选择。

如果是检测距离不定,而需要-一个大概的范围,推荐使用接近传感器什么是电容式接近开关电容式接近开关的测量端是构成电容器的一个极板，而另一个极板是开关的外壳。

当有物体移向电容式接近开关时,无论该物体是否导电,由于它的介电常数总会不同于原来的环境介质(空气、水、油等) ,使得电容量发生变化,从而使得开关内部电路参数发生变化,由此识别出有无物体接近,进而控制开关的通或断。

电容式接近开关对任何介质都可检测,包括导体、半导体、绝缘体,甚至可以用于检测液体和粉末状物料。

后面所说的这个外壳在实际测量的过程当中,一般是要接地的 ,或者与机器的机壳来进行连接。

当有物体接近开关的时候,无论是不是导体,电容的介电常数都会在此时发生或多或少的变化,当然,电容量也会因此而改变,从而引|起电路状态也就是与测量头相连接的发生一定的变化,最终来控制电容式接近开关的开或闭合。

电容式开关接近的作用电容式接近开关不仅能检测金属，而且也能对非金属物质如塑料、玻璃、水、油等物质进行相应的检测。

在检测非金属物体时，相应的检测距离因受检测体的导电率、介电常数、体积吸水率等参数影响、相应的检测距离有所不同，对接地的金属导体有最大的检测距离。

在实际应用中，主要用电容式接近开关检测非金属物质。

电容式接近开关原理电容式接近开关的工作原理就是当电源接通时, RC振荡器不振荡,当一目标朝着电容器的电靠近时,电容器的容量增加,振荡器开始振荡。

通过后级电路的处理,将振和振荡两种信号转换成开关信号电容式接近开关的感应面由两个同轴金属电极构成,很象”打开的”电容器电极,该两个电极构成一一个电容,串接在RC振荡回路内,从而起到了检测有无物体存在的目的。