用途及使用方法
檢測開關(guān)根據(jù)其用途具有各式各樣的輸出方法。
1. 接點(diǎn)輸出式
以微型開關(guān)、限位開關(guān)、繼電器的接點(diǎn)為輸出的開關(guān)要素,與電磁開關(guān)、小型馬達(dá)、電磁器等連接作為主要目的,可進(jìn)行數(shù)安培電流的開關(guān)控制。與電子控制設(shè)備連接時,需注意振動時間、最小負(fù)荷電流。
2. 光電耦合輸出式
檢測電路電氣絕緣,與接點(diǎn)輸出式的使用方法相同。可控制10~50mA電流的開關(guān)。
3. 直流3線式
a. 電壓輸出型
如圖7所示的輸出電路,進(jìn)行檢測時,向負(fù)荷輸出電壓信號。電壓輸出型主要是以連接由電子計(jì)數(shù)器、無接點(diǎn)繼電器等的晶體管或IC構(gòu)成的電子控制設(shè)備為目的而制造的。
b. 電流輸出型
亦可稱為開放、集電極輸出型。如圖8所示,輸出晶體管動作時,有吸入電流的NPN型(電流吸收)和吐出電流的PNP型(電流源)。輸出晶體管中使用小容量的功率晶體管,則可進(jìn)行50~200mA電流的開關(guān),并可直接進(jìn)行電磁繼電器、電磁閥、直流電磁器、顯示燈等負(fù)荷的驅(qū)動。
4. 直流2線式
該方式的接近開關(guān)有2根導(dǎo)線,因此,使用時對極性予以注意的話,不僅使用方法可與機(jī)械式限位開關(guān)相同,而且配線簡單,但需注意下述狀況。
(1) 即使開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài),也需向接近開關(guān)的檢測電路供給電流。為此,負(fù)荷中有微量電流流動。該電流稱為漏電流。漏電流時,負(fù)荷兩端產(chǎn)生“漏電流×負(fù)荷電阻值”的電壓,此時使用高阻抗負(fù)荷會產(chǎn)生回復(fù)不良的現(xiàn)象。
(2) 開關(guān)開啟時,需向檢測電路供給電壓,此時,若開關(guān)不處于全開狀態(tài),會發(fā)生數(shù)伏電壓下降的現(xiàn)象。該電壓稱為殘余電壓。為此,電源電壓需為“殘余電壓+負(fù)荷動作電壓”的電壓值。最近的產(chǎn)品,一般漏電流在1mA以下,殘余電壓為3~5V。
PC、繼電器、電磁器、燈等可作為負(fù)荷使用,TTL等邏輯電路的輸入需注意前述事項(xiàng)。
5. 交流2線式
可使用AC200V的市用電源,進(jìn)行50mA~1A的交流負(fù)荷電源的開關(guān)。開關(guān)部件使用可控硅,動作原理與直流2線式相同,因此,即使在開關(guān)關(guān)閉時,亦需向負(fù)荷供給電流。
由于開關(guān)開啟時,向內(nèi)部電路供給電流,為此,需使可控硅為非接通角,或與可控硅串聯(lián)插入穩(wěn)壓二極管,以至產(chǎn)生殘余電壓。因此,在選擇負(fù)荷時應(yīng)予以注意。交流2線式的漏電流為1.5~2mA,殘余電壓在10V左右。發(fā)生動作不良、回復(fù)不良現(xiàn)象時,應(yīng)事先與負(fù)荷并聯(lián)并安裝分流電阻。
主要參數(shù)
使用條件:
溫度;-25-70℃
相對濕度;95[%](40℃)
額定負(fù)荷:DC30V 0.1mA
接觸電阻:≤50MΩ
絕緣電阻:≥50MΩ
耐電壓: AC250V 50Hz/1min
回 路: 1C-2P
壽 命: 100000次
與其他設(shè)備的連接
檢測開關(guān)的輸出種類在前面已作了介紹。進(jìn)行直接或通過繼電器向電磁器、馬達(dá)驅(qū)動器、計(jì)數(shù)器、程序控制器(PC)輸入時使用。為使檢測用開關(guān)與其他設(shè)備連接后信號得到正確的傳輸,需對電源種類、電流、電壓規(guī)格進(jìn)行輸出、輸入調(diào)整。
1. 接點(diǎn)輸出傳感器與PC的連接
作為PC的輸入模塊,可使用AC輸入模塊和DC輸入模塊。為將來自輸入模塊的電流控制在10mA之內(nèi),需對接觸的可靠性進(jìn)行研究。作為其對策,可將輸入模塊與虛設(shè)電阻并聯(lián),使通過接點(diǎn)電流增加,或使用具有微小電流接點(diǎn)的開關(guān)。
2. 直流開關(guān)型負(fù)公共端檢測開關(guān)的連接
確認(rèn)檢測開關(guān)的輸出電流(同步電流)大于PC輸入模塊的開啟電流。使用電壓輸出型檢測開關(guān)時,為防止由于電流逆流向傳感器引起錯誤動作,傳感器電源與輸入模塊電源的使用電壓應(yīng)相同。
3. 直流(交流)2線式檢測開關(guān)的連接
確認(rèn)檢測開關(guān)開啟時的漏電流比PC輸入模塊的關(guān)閉電流小,而電源電壓減去傳感器開啟時殘余電壓的值大于PC輸入模塊輸入開啟電壓。開關(guān)關(guān)閉時的漏電流大于PC輸入模塊關(guān)閉時的電流時,與輸入模塊并聯(lián)連接虛設(shè)電阻,使流向PC輸入模塊的電流減小即可。使用附帶氖燈或發(fā)光二極管的限位開關(guān)等亦需采取同樣方法。
4. 檢測開關(guān)與計(jì)數(shù)器的連接
計(jì)數(shù)器種類分為無電壓輸入型和電壓輸入型。使用電壓輸入型時,需對使用電壓輸出型的傳感器調(diào)整“H”、“L”等級進(jìn)行確認(rèn)。使用無電壓輸入型時,應(yīng)同時使用直流開關(guān)型負(fù)公共端輸出或接點(diǎn)輸出型。與接點(diǎn)輸出型共同使用時,需對從計(jì)數(shù)器中流出的數(shù)毫安電流是否確實(shí)具有開關(guān)動作性能進(jìn)行確認(rèn)。
5. 檢測開關(guān)與電感性負(fù)載的連接
電感性負(fù)載(磁體、繼電器、電磁器)切斷時,產(chǎn)生數(shù)千伏的反電動勢,從而引起無接點(diǎn)輸出型輸出元件的破壞和接點(diǎn)輸出型接點(diǎn)表面的粗糙導(dǎo)致的接觸不良現(xiàn)象。作為其對策,應(yīng)盡量在最接近電感性負(fù)荷之處并聯(lián)反電動勢吸收元件(CR、非線性電阻、二極管)。
常見故障
1. 使用初期的故障
以光電開關(guān)、接近開關(guān)等為主體的檢測開關(guān),半導(dǎo)體一般會在使用初期發(fā)生故障。
其原因是使用在回路中的半導(dǎo)體,在制造中受到種種應(yīng)力而導(dǎo)致在使用開始后的短期內(nèi)發(fā)生破損;另外,功率比半導(dǎo)體低的電阻、電容也是造成使用初期故障的原因。初期故障的發(fā)生時間,根據(jù)制造方法的不同而不同,不能一概而論,一般多發(fā)生在使用開始后的一星期到10天內(nèi)。
2. 偶發(fā)故障
包括由于半導(dǎo)體部件的不良而引起的故障,電阻、電容的斷線、短路、容量不足,電路板的電路斷裂、帶焊料等的不良現(xiàn)象,但發(fā)生率極低。接近開關(guān)經(jīng)常發(fā)生故障時,可以考慮為使用環(huán)境的問題,請向廠家咨詢。
3. 負(fù)荷短路與配線錯誤
由于配線錯誤或帶電作業(yè)引起負(fù)荷短路時,導(dǎo)致大電流流向檢測開關(guān),輸出回路燒毀。作為在檢測開關(guān)外進(jìn)行的保護(hù)對策,可使用切斷快速熔斷器短路電流的方法,通過熔斷器進(jìn)行保護(hù),不僅可保護(hù)負(fù)荷短路,還對地線有保護(hù)作用。但是,由于開關(guān)內(nèi)的輸出晶體管的殘余容量小,達(dá)不到100[%]的效果。
4. 干擾波導(dǎo)致的破損
由干擾波帶來的破損是慢慢形成的,因此在開始使用后的一個月或二三個月后發(fā)生破損是極其普通的。因此,在該期間發(fā)生破損時,其原因則可判斷為干擾波。電感負(fù)載開閉時發(fā)生的檢測開關(guān)的瞬間錯誤動作是由干擾波造成的。