電感式接近開(kāi)關(guān)內(nèi)部包含三個(gè)關(guān)鍵部分:
高頻振蕩電路:由線圈(感應(yīng)線圈)、電容、晶體管組成,能產(chǎn)生100kHz-1MHz 的高頻交變磁場(chǎng)(通過(guò)線圈向外輻射)。
放大與整形電路:將磁場(chǎng)變化信號(hào)放大、濾波,轉(zhuǎn)化為可識(shí)別的電信號(hào)。
輸出電路:根據(jù)檢測(cè)結(jié)果輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)(NPN/PNP 三極管輸出或繼電器觸點(diǎn)輸出)。
當(dāng)金屬物體(如鐵、銅、鋁)靠近線圈時(shí),交變磁場(chǎng)會(huì)穿透金屬表面,在其內(nèi)部感應(yīng)出渦流(類似 “環(huán)形電流”)。
渦流會(huì)產(chǎn)生反向磁場(chǎng)(楞次定律:感應(yīng)磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)變化),導(dǎo)致線圈的原磁場(chǎng)被削弱。
磁場(chǎng)變化使線圈的阻抗增大、振蕩電流減小,最終導(dǎo)致高頻振蕩電路的 “振蕩幅度急劇下降”(甚至停振)。
可將電感式接近開(kāi)關(guān)比作 “一個(gè)持續(xù)發(fā)出高頻信號(hào)的雷達(dá)”:
接近開(kāi)關(guān)依賴高頻振蕩線圈產(chǎn)生穩(wěn)定磁場(chǎng),外部強(qiáng)磁場(chǎng)或金屬干擾會(huì)破壞振蕩平衡,導(dǎo)致誤觸發(fā)或檢測(cè)失效。
遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁設(shè)備
減少周圍金屬的 “分流” 影響
傳感器感應(yīng)面周圍 3 倍直徑范圍內(nèi)(如 M18 傳感器需≥54mm)避免存在固定金屬(如安裝支架、設(shè)備外殼),否則金屬會(huì)分流磁場(chǎng),導(dǎo)致檢測(cè)距離縮短(稱為 “金屬背景干擾”)。
若必須靠近金屬安裝,選擇帶 “抗金屬干擾” 設(shè)計(jì)的傳感器(如內(nèi)部集成補(bǔ)償線圈的型號(hào),如倍加福 NBN 系列),或通過(guò)墊高傳感器(用非金屬支架)增加與背景金屬的距離。
只有金屬物體才能感應(yīng)渦流,且渦流強(qiáng)度與材質(zhì)、尺寸、形狀直接相關(guān),需匹配傳感器的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
材質(zhì)需為金屬且厚度達(dá)標(biāo)
物體尺寸覆蓋感應(yīng)面
被測(cè)物體的最小截面積需≥傳感器感應(yīng)面的 1.2 倍(如 M12 傳感器感應(yīng)面直徑 12mm,物體直徑需≥14mm),否則因磁場(chǎng)未完全覆蓋,可能出現(xiàn) “時(shí)靈時(shí)不靈” 的情況(如檢測(cè)細(xì)鐵絲、小螺絲)。
曲面或棱角物體(如管道、齒輪齒牙)需確保接觸面積足夠,必要時(shí)調(diào)整傳感器安裝角度(如與曲面法線方向一致)。

檢測(cè)距離由磁場(chǎng)強(qiáng)度決定,過(guò)遠(yuǎn)則渦流弱無(wú)法觸發(fā),過(guò)近則可能因 “磁場(chǎng)飽和” 導(dǎo)致開(kāi)關(guān)常通。
安裝距離留有余量
實(shí)際安裝距離需≤標(biāo)稱檢測(cè)距離的 80%(如標(biāo)稱 2mm 的傳感器,安裝間隙建議≤1.6mm),避免因溫度、電壓波動(dòng)導(dǎo)致檢測(cè)失效。
檢測(cè)不同材質(zhì)時(shí),需按材質(zhì)修正系數(shù)調(diào)整:如檢測(cè)不銹鋼 304 時(shí),安裝距離需≤標(biāo)稱距離的 50%(標(biāo)稱 2mm 時(shí),實(shí)際≤1mm)。
避免多個(gè)傳感器相互干擾
振蕩電路和輸出電路依賴穩(wěn)定供電,電壓波動(dòng)或接線錯(cuò)誤會(huì)影響振蕩強(qiáng)度和信號(hào)輸出。
電源參數(shù)匹配
嚴(yán)格按手冊(cè)接入額定電壓(如 DC10-30V 傳感器勿接 AC220V),電壓波動(dòng)需控制在 ±10% 以內(nèi)(如 DC24V 供電需穩(wěn)定在 21.6-26.4V),否則振蕩電路功率不足,檢測(cè)距離縮短。
電源需具備足夠帶載能力,輸出電流≥傳感器額定電流(如 NPN 型帶載≤100mA,需確保電源輸出電流≥100mA),避免因電源壓降導(dǎo)致供電不足。
接線正確且屏蔽可靠
溫度、濕度、粉塵等環(huán)境因素會(huì)影響線圈和電子元件性能,導(dǎo)致振蕩參數(shù)漂移。
控制工作環(huán)境溫濕度
定期清潔與維護(hù)
感應(yīng)面若堆積油污、鐵屑(導(dǎo)電性粉塵),會(huì)形成 “假性金屬目標(biāo)”,導(dǎo)致持續(xù)觸發(fā),需每周用無(wú)水酒精擦拭感應(yīng)面(勿用金屬工具刮擦,避免損壞表面鍍層)。
長(zhǎng)期振動(dòng)環(huán)境(如沖壓機(jī)床)需定期檢查傳感器安裝是否松動(dòng),確保感應(yīng)面與被測(cè)物體的相對(duì)位置穩(wěn)定。
輸出電路(三極管或繼電器)需驅(qū)動(dòng)后續(xù)負(fù)載(如 PLC 輸入模塊、繼電器線圈),負(fù)載不匹配會(huì)導(dǎo)致信號(hào)失真或元件燒毀。
輸出類型與負(fù)載兼容
NPN 型傳感器輸出低電平有效,需連接 PLC 的 NPN 輸入(公共端接 V+);PNP 型輸出高電平有效,需連接 PLC 的 PNP 輸入(公共端接 V-),接反會(huì)導(dǎo)致無(wú)信號(hào)。
負(fù)載電流需≤傳感器額定輸出電流(如 NPN 型通?!?00mA),超過(guò)時(shí)需通過(guò)中間繼電器轉(zhuǎn)接(如傳感器驅(qū)動(dòng)繼電器線圈,繼電器再驅(qū)動(dòng)大負(fù)載),避免輸出三極管過(guò)載燒毀。
抑制浪涌電壓
PT123B-5M-1/2-6/18-mA
PT123-5M-1/2-6/18
D2AW-FL292D-A452-AQ
EF8320G174
0820 055501+R480090856
60.001.383
PONZ mlp ETH 773103
FR3-1F
ZFH0500D
