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1 # 電子產品設計方案
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2 # 玩轉嵌入式
接近開關在工控行業、自動化行業應用非常廣泛,如應用在自動化流水線、機械手臂等,主要用來檢測是否到位的,以便執行機構執行下一個動作,經常作為PLC的數字量訊號輸入。從輸出訊號的型別上可以分為兩類:1)NPN型;2)PNP型。兩種型別接線方式不一樣、輸出訊號不一樣。下面詳細介紹。
1NPN型接近開關詳解NPN型接近開關的內部是一個NPN型的三極體,輸出具有三根線,並且輸出端是三極體的開集電極輸出,需要接一個上拉電阻到PLC才可以。當接近開關靠近障礙物時,三極體的基極是高電平,使三極體導通,PLC檢測到低電平;當障礙物離開時,三極體的基極是一個高電平,導致三極體截止,從而使PLC檢測到高電平。所以透過檢測高低電平即可實現被測障礙物的到位檢測。NPN型接近開關的原理如下圖所示。
2PNP型接近開關詳解與NPN型不同的是,PNP接近開關內部是一個PNP型的三極體,輸出端也是開集電極輸出,所以在接PLC時需要接一個下拉電阻。工作原理如下:
當障礙物靠近時,基極出現低電平使三極體導通,PLC檢測到高電平;當障礙物離開時,三極體截止,PLC檢測到低電平。透過判斷高電平、低電平,PLC從而實現到位訊號的檢測。PNP型接近開關的工作原理如下圖所示。
3NPN型和PNP型的主要區別NPN型和PNP型的主要區別,在如下幾個方面:1)輸出元器件不同;2)輸出訊號不同;3)電阻接法不同。
輸出元器件不同:NPN型接近開關的輸出元器件為NPN三極體;而PNP型接近開關的輸出元器件為PNP三極體。
輸出訊號不同:對於NPN而言,當障礙物靠近時,PLC檢測到低電平;而PNP型接近開關,當障礙物靠近時,PLC檢測到高電平。
電阻接法不同:兩種型別的NPN型接近開關,都是開集電極輸出,在接PLC時都需要接電阻。NPN型需要接上拉電阻;PNP型需要接下拉電阻。
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3 # 電子及工控技術
接近開關
接近開關我們通常稱為無觸點式行程開關,一般在物料分揀控制系統中和自動檢測中應用較為廣泛。我們常用的接近開關有電渦流式、電容式、光電式、霍爾式等,它能在幾毫米到幾十毫米範圍內檢測有無物體靠近。當物體與接近開關距離到一定範圍時,他就可以發出相應的“動作”訊號。接近開關的核心部分是“感辨頭”,它能對正在接近的物體有很高的感應辨別能力。
PNP和NPN接近開關區別PNP和NPN輸出訊號的高低電平不同
先從PNP和NPN所代表的意思來說,PNP型表示訊號輸出端輸出的是高電平輸出,訊號端與正極之間連線的是其內部開關;NPN型表示訊號輸出端輸出的是低電平輸出,訊號端與負極之間連線的是其內部開關。
PNP和NPN兩種型別的接線方式不同
以三線輸出的接近開關為例,對於PNP和NPN常開型別接近開關其接線方法也是有區別的,當接近開關是PNP型時,黑色線與藍色線接到電源負極,當接近開關動作時藍色線與棕色(褐)線接通使負載兩端得到訊號;當接近開關是NPN型時,黑線與棕(褐)色線並接到電源正極,接近開關動作時,藍(負極)色線與黑色線接通使負載兩端得到訊號。接線圖如下所示。
因此它們接線的具體方法是:當NPN型的三線式接近開關是低電平輸出方式。棕色接正,藍色接負,黑色接入輸入端就可以了;當PNP型的三線式接近開關是高電平輸出方式。棕色線連正極,藍色連負極,黑色線一端連PLC輸入端就可以了。
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NPN型接近開關和PNP型接近開關功能是一樣的,只是輸出開關訊號不一樣
市面上大部分的接近開關都是電感式的接近開關,靠近磁性金屬就會輸出開關訊號。雖然有很多形狀、尺寸和感應距離可以選擇,但只有NPN和PNP兩種型別。
電感式接近開關工作原理電感式接近內建了一個LC振盪電路,當磁性金屬靠近感應面時,由於金屬內部產生渦流,吸走LC振盪的能量,導致振盪停止。這種訊號的變化經過放大、整形處理後可以驅動輸出端的三極體。所以NPN型接近開關和PNP型接近開關原理都是一樣的。
NPN型接近開關下圖虛線框內是NPN型接近開關的內部框圖,外面是接線方法
輸出端使用的是NPN三極體,負載需要接在NPN三極體的集電極輸出和電源正極之間。當三極體導通時,負載工作;三極體截止時,負載停止工作。
所以NPN型接近開關需要接到PLC公共端為陽極(正極)的輸入介面
PNP型接近開關下圖虛線框內是PNP型接近開關的內部框圖,外面是接線方法
輸出端使用的是PNP三極體,負載需要接在PNP三極體的集電極輸出和電源負極之間。當三極體導通時,負載工作;三極體截止時,負載停止工作。
所以PNP型接近開關需要接到PLC公共端為陰極(負極)的輸入介面