| 概述 通常，電感式接近接近開關(guān)均有著相同的工作原理及應(yīng)用。然而,本文所要討論的是模擬量接近開關(guān)的一些特殊特性。下面所講述的例子均來源于實(shí)踐，由于篇幅有限，只能選擇部分實(shí)例。但從中可以看出它的應(yīng)用是極其廣泛的。
應(yīng)用實(shí)例
1. 一個(gè)模擬量接近開關(guān)控制幾個(gè)開關(guān)點(diǎn) 人們常常會遇到這種情形，在被檢測目標(biāo)物體的運(yùn)動過程中，某一動作需要在不止一個(gè)位置被觸發(fā)。更多的是：不同的位置往往發(fā)生一些相關(guān)的動作。因此，一個(gè)程序控制站，可用一張金屬盤片和一個(gè)模擬量接近開關(guān)替代幾個(gè)凸輪和同等數(shù)量的接近開關(guān)來解決此類問題（圖1）。
例如通過一個(gè)帶模擬量輸入的PLC輸入模塊來實(shí)現(xiàn)該功能( 例如西門子 S5 ， 6ES5 464-8MC11 ) ?，F(xiàn)在以非常合理的價(jià)格便可買到這些模塊。當(dāng)然也可以使用其它供應(yīng)商的信號處理裝置來實(shí)現(xiàn)該功能。 2. 模擬量接近開關(guān)線性運(yùn)動轉(zhuǎn)換成電子信號 圖2所示是用接近開關(guān)將線性運(yùn)動轉(zhuǎn)換成電子信號的*直接簡單的辦法。但是這種情況，必須保證設(shè)備沒有被物理接觸。然而在實(shí)踐中, 開關(guān)的檢測范圍往往不夠大，造成直接檢測有困難。但如果使用楔形的物體，便能隨意調(diào)節(jié)檢測范圍。同時(shí)如果此物體為非平面物時(shí)，可供調(diào)節(jié)的范圍會更廣。如圖4，很輕易便能把線型轉(zhuǎn)換成電子信息。 3. 模擬量接近開關(guān)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成電子信號 通過一個(gè)偏心金屬盤片，模擬量裝置便可采集到旋轉(zhuǎn)運(yùn)動信號或角度信號（圖5）。與上例相似，如果盤片的形狀合適，角度的可調(diào)范圍相應(yīng)比較大，線性度也能做得較好。 4. 模擬量接近開關(guān)啟動調(diào)節(jié) 典型的控制程序通常在通過基點(diǎn)時(shí)，含有一個(gè)簡單的驅(qū)動通斷切換。 (該點(diǎn)可由一個(gè)普通的接近開關(guān)進(jìn)行檢測) 。但是由于偏差，該點(diǎn)很難**定位。如果使用帶模擬量輸出的接近開關(guān)和 PLC，在啟動時(shí)便可進(jìn)行低成本的**調(diào)節(jié)了（圖6）,。 5. 模擬量接近開關(guān)電梯的啟動調(diào)節(jié) 啟動調(diào)節(jié)*令人感興趣的是應(yīng)用在電梯領(lǐng)域里。通常，一臺電梯在到達(dá)?？奎c(diǎn)之前的短時(shí)間內(nèi)會轉(zhuǎn)換成緩慢行駛，然后突然停止于?？奎c(diǎn)上。技術(shù)上看，非常簡單，但有兩個(gè)缺點(diǎn)。**, 緩慢行駛階段會延長電梯運(yùn)行的時(shí)間, **, ?？课恢玫?*性有限且受負(fù)載影響。但如果采用模擬量接近開關(guān)會同一個(gè)啟動調(diào)節(jié)裝置（圖6）作為發(fā)送器來檢測電梯的位置，這些問題都可以解決，并且還不會增加多少接近開關(guān)費(fèi)用。若采用可調(diào)節(jié)的驅(qū)動會增加額外的費(fèi)用，但使用模擬量接近開關(guān)，這些費(fèi)用都可以省去了。 6. 模擬量接近開關(guān)檢測機(jī)動車?yán)锏奶つ_板位置 現(xiàn)代車輛里的踏腳板位置是很多控制過程的信息源。當(dāng)踏腳板改變路徑或轉(zhuǎn)換角度時(shí)，接近開關(guān)需要能捕捉到這些變化，并轉(zhuǎn)換成電子信號，再反饋到控制系統(tǒng)。*簡單的轉(zhuǎn)換器是由電位計(jì)組成的，也可使用磁場敏感元件。更多地人們使用根據(jù)微分轉(zhuǎn)換原理工作的位移接近開關(guān)。然而, 還有一些以前沒有好的解決方案，依現(xiàn)在的技術(shù)都已能得到圓滿解決，比如建筑裝備（高頻率振動再加上極其惡劣的環(huán)境，如塵土飛揚(yáng)，工作溫度和濕度高，不好安裝）。另外，長久性磁鐵由于吸附金屬和鐵屑，可靠性不好，也被棄用。但模擬量接近開關(guān)就不同了，它能滿足上面所有的要求, 并且價(jià)格還比較低廉。同時(shí)構(gòu)造上的實(shí)現(xiàn)也很簡單, 如圖 7所示。 7. 模擬量接近開關(guān)非接觸電位計(jì)（角位移） 上面所說的關(guān)于踏腳板位的檢測也可應(yīng)用到其它需要把機(jī)械信號轉(zhuǎn)換成電子信號的應(yīng)用上面。把接近開關(guān)當(dāng)作電位計(jì)使，起初不被人們看好。但是它能解決安裝上的問題（如圖5）。使用模擬量的接近開關(guān)也可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)帶軸的多圈多匝的電位計(jì)一樣的功能（使用紡綞體狀的設(shè)計(jì)）。 8. 模擬量接近開關(guān)對零部件的控制 很早以前，人們就開始使用光電開關(guān)和光纖監(jiān)測傳送帶上的零部件位置。在檢測金屬部件時(shí)，特別是在對塵土的敏感度方面，模擬量接近開關(guān)也有很好的應(yīng)用價(jià)值。參見圖8 9. 模擬量接近開關(guān)軸的同心度監(jiān)測
在預(yù)防護(hù)方面，軸的同心度監(jiān)測起著一個(gè)非常重要的作用。在運(yùn)動過程中，由于軸的磨損，同心軸可能被損壞，導(dǎo)致機(jī)器出現(xiàn)故障，并隨之而來的是昂貴的修理費(fèi)并導(dǎo)致工廠停工。對軸的同心度持續(xù)監(jiān)測，可以獲得軸承的許多實(shí)時(shí)信息。
現(xiàn)在市面上有很多這種監(jiān)測產(chǎn)品，但由于價(jià)格昂貴，人們并沒有廣泛使用。與此不同的是，模擬量接近開關(guān)的價(jià)格僅為其它產(chǎn)品價(jià)格的一個(gè)零頭，而使用卻又十分方便（圖9）。另一方面，接近開關(guān)的性能好，能應(yīng)用于比其價(jià)格昂貴得多的系統(tǒng)中。精度和重復(fù)精度能達(dá)到< 0.1um, 遠(yuǎn)超過普通工廠所能測量到的精度，**需要注意的是，要使二次儀表能跟得上。 10. 模擬量接近開關(guān)對振動的監(jiān)測 振動也是顯示機(jī)器狀態(tài)的一種指標(biāo),通過對一定時(shí)間段內(nèi)的振幅進(jìn)行監(jiān)測，可以進(jìn)行預(yù)防護(hù)，也有助于消除因故障引起的維修和關(guān)停等。這種情況下, 也可以用帶模擬量輸出的接近開關(guān)和PLC 一起使用，來解決就這些問題，并且費(fèi)用不高。監(jiān)測也以用單軸式，雙軸式或三軸式，但是每一個(gè)軸向都必須安裝一個(gè)接近開關(guān),同時(shí)也必須注意設(shè)備的上限頻率。 11. 模擬量接近開關(guān)開關(guān)點(diǎn)的自動調(diào)節(jié) 許多情況下，開關(guān)點(diǎn)都必須保持極高的精度，因此通常必須通過擰螺坶來進(jìn)行經(jīng)常調(diào)節(jié)，以保證精度。雖然有點(diǎn)費(fèi)事，但原裝設(shè)備初裝時(shí)一般不至于產(chǎn)生問題。不過備品備件替換完全不同，維修安裝人員的綜合技能通常是參差不齊的。
就這個(gè)應(yīng)用而言，相對來說模擬量的接近開關(guān)價(jià)格還比較低廉。原因就在于在安裝時(shí)，接近開關(guān)只需模糊調(diào)節(jié)，例如，可直接用眼睛進(jìn)行調(diào)節(jié)。緊接著，初始化開始, 其中大部分可以通過軟件來完成。僅需配套使用一個(gè)合適的低成本模塊，在初始化的過程中，先將設(shè)備置于開關(guān)所應(yīng)動作的位置，再將模擬量接近開關(guān)的輸出讀入PLC，并存儲起來。該值將一直保留到下一次初始化。因此無論怎樣多的接近開關(guān)都可以被技術(shù)人員快速準(zhǔn)確地安裝，與安裝維護(hù)人員的技能無多大關(guān)系。 12. 模擬量接近開關(guān)離散樣本的自動校正 象其它元件一樣，模擬量接近開關(guān)也受離散樣本的影響。制造商在技術(shù)參數(shù)中給出的數(shù)據(jù)通常是粗略的。在Bode 數(shù)據(jù)表曲線上，有三個(gè)點(diǎn)顯示這個(gè)值。但是它仍然無法改變離散程度對應(yīng)用的影響。這就意味著必須進(jìn)行手動調(diào)節(jié)，導(dǎo)致現(xiàn)場安裝、更換部件的不方便。不過沒關(guān)系，可以應(yīng)用前述方式來解決此類問題。 13. 模擬量接近開關(guān)響應(yīng)曲線的線性化 由感應(yīng)技術(shù)所產(chǎn)生的曲線不太平滑。如圖11。從圖中可以看出在結(jié)束端時(shí)所產(chǎn)生的曲線非線性。當(dāng)然，接近開關(guān)制造商也可以在設(shè)備中額外附加一個(gè)線性電路，但這將大大加大費(fèi)用，而在控制電子的實(shí)際應(yīng)用中也用不上。
相反, 曲線應(yīng)該數(shù)字線性化。為了達(dá)到這一目標(biāo)，可以在初始化階段把開關(guān)的響應(yīng)曲線存儲到PLC 內(nèi)存中。與例11的單個(gè)開關(guān)點(diǎn)不同，如果采取這樣的解決方案，可以多采些開關(guān)點(diǎn)，那么在初始化階段，就可以存貯開關(guān)的整個(gè)響應(yīng)曲線了。在獲得開關(guān)的數(shù)字化測量值以后，就可以計(jì)算每個(gè)測試點(diǎn)的測量值和理想值之間的差異，并且以校正表的形式存貯在 PLC中。在運(yùn)行期間，通過插入法就可以進(jìn)行進(jìn)一步信號處理了。 14. 模擬量接近開關(guān)用一個(gè)接近開關(guān)辨認(rèn)旋轉(zhuǎn)方向 通過適當(dāng)放置齒狀和孔狀盤，模擬量接近開關(guān)可以**辨認(rèn)旋轉(zhuǎn)方向（可參考作為編碼器的模擬量接近開關(guān)的應(yīng)用報(bào)道）。在這種情況下，用一只模擬量接近開關(guān)便可測定旋轉(zhuǎn)方向。如圖12所示，在二次儀表上，設(shè)置了3個(gè)開關(guān)點(diǎn), 其中2個(gè)位于齒表面，另一個(gè)位于齒外。依他們移動的順序，可以得出齒狀和孔狀盤的旋轉(zhuǎn)方向。不用說，也可同時(shí)測出旋轉(zhuǎn)速度。 無錫佳必備電器提供的遠(yuǎn)距離模擬量接近開關(guān)系列 |