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  • 電感式接近開關(guān)原理解析
    • 發(fā)布時間:2021-03-10 18:24:27
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    電感式接近開關(guān)原理解析
    我們知道接近開關(guān)又稱無觸點行程開關(guān),它能在一定的距離內(nèi)檢測有無物體靠近,并做出動作,它有很多種,比如電感式(渦流式)、光電式、電容式、霍爾式、微波式、超聲波式等,今天給大家詳細講解一種電感式接近開關(guān)原理,通過對它的研究,我們掌握振蕩電路、整流電路、放大電路等方面的知識。
    電感式接近開關(guān)原理分析——其實很簡單
    在講解該電路之前,大家應(yīng)該明白幾個概念:振蕩電路、渦流、整流、三極管倒相、三極管開關(guān)等。
    振蕩電路就是將直流電變成交流電的電路,由放大、反饋、選頻電路組成;
    渦流是一種感應(yīng)電流,它是在金屬內(nèi)部在外部變化的磁場中產(chǎn)生的,有其有利的方面,也有不利的方面;
    整流濾波就是將交流電變成直流電的過程,有半波整流、全波整流、橋式整流,濾波是將波動較大的直流電變成較為恒定的電流;
    三極管倒相:共發(fā)射極接法中,輸入與輸出相位相反,也就是輸入低電位輸出高電位,反之亦然;
    三極管開關(guān):工作中飽和、截止區(qū)的三極管相當(dāng)于一個開關(guān),導(dǎo)通時相當(dāng)于短路,截止時相當(dāng)于斷路。
    好了溫故而知新,不亦說乎?接著研究我們的電路,請看下面的電路圖
    該電路由振蕩電路、整流電路、放大及執(zhí)行電路、反饋電路組成。電路圖如下
    電感式接近開關(guān)原理
    振蕩電路:由三極管VT1,電阻R1、R2、R3,電容C1、C2、C3,變壓器T共同組成了變壓器反饋式振蕩電路。R1、R2、R3組成了分壓式電流負反饋偏置電路,C1、C2為交流旁路電容,L1、C3為LC選頻電路,L2為反饋線圈。VT1為高頻三極管,電路屬于共發(fā)調(diào)集振蕩電路,產(chǎn)生振動頻率為20kHz的高頻電流。
    整流電路:由變壓器T次級線圈L3、整流二極管D1、濾波電容C4、分流電阻R5組成,該電路屬于典型的半波整流電路,產(chǎn)生一個直流高電平(1v),推動下一級工作。電阻R5的功能有兩個:若輸出電壓過大,超過VT2的發(fā)射結(jié)允許電壓時,起分流作用,第二,當(dāng)動作停止時,釋放C4的電荷為下一個動作做準備。二極管為肖特基二極管。
    放大及執(zhí)行電路:由三極管VT2、VT3,偏置電阻R6、R7、R8、R9以及繼電器等組成,D2為續(xù)流二極管用于保護三極管VT3,K為繼電器可以控制其它電路。輸出端1、2可以接繼電器,也可以接其它計數(shù)電路或執(zhí)行電路。當(dāng)整流電路A輸出高電平信號+后,三極管VT2飽和導(dǎo)通,集電極B電位降低-,VT3基極C電位降低-,截止,輸出D高電位+,電路斷路。三極管VT2、VT3為低頻管9013;
    反饋電路:由R4組成,目的是加快VT1的起振或停振,當(dāng)VT2輸出低電位時,反饋至VT1的發(fā)射極,使其發(fā)射結(jié)電壓升高,形成正反饋,當(dāng)VT2輸出高電位時,反饋至VT1發(fā)射極高電位,降低發(fā)射結(jié)電壓,加快停振。
    工作過程:正常情況下,振蕩電路起振,輸出穩(wěn)定的高頻電壓,通過變壓器T的次級L3輸出,經(jīng)過整流、濾波后在A點輸出直流高電平,三極管VT2因此飽和導(dǎo)通,集電極B電位降低,三極管VT3基極C電位降低,輸出電位為2端為高電位12v,繼電器不動作。當(dāng)有金屬物體接近變壓器時,在其感應(yīng)磁場的作用下,產(chǎn)生渦流,導(dǎo)致反饋線圈L2反饋電壓降低,振蕩電路停振,整流電路無輸出,三極管VT2截止,輸出高電位,VT3飽和導(dǎo)通,輸出端2輸出低電位0,繼電器K動作。
    電路除過三極管、二極管有特殊要求外,電阻、電容均為普通元件。
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