关于电容式接近开关原理以及它的优缺点分析

在科学技术高度发达的今天，各种各样的高科技出现在我们的生活中，为我们的生活带来便利，那么你知道这些高科技可能会含有的电容式接近开关吗?

电容式接近开关的测量端子是电容器的一块板，另一块板是开关的外壳。当物体移至电容式接近开关时，无论物体是否导电，由于其介电常数始终与原始环境介质(空气，水，油等)不同，因此电容会发生变化，这使得物体开关内部电路参数发生变化，可以识别是否有物体在靠近，然后控制开关的接通或断开。电容式接近开关可以检测任何介质，包括导体，半导体，绝缘体，甚至可以检测液体和粉末状材料。

电容式接近开关的工作原理是，当打开电源时，RC振荡器不会振荡。当目标接近电容器的电功率时，电容器的容量增加，并且振荡器开始振荡。通过后续电路的处理，振动和振荡这两个信号被转换成开关信号。电容式接近开关的传感表面由两个同轴金属电极组成，非常类似于“开放”电容器电极。两个电极一个接一个地形成。在RC振荡电路中串联一个电容器，以检测物体的存在。该传感器可以检测金属物体和非金属物体。可以获得金属物体的最大移动距离。非金属物体的移动距离取决于材料的介电常数。材料的介电常数越大，可获得的作用距离就越大。

接近开关属于带有开关量输出的位置传感器。根据不同的工作原理，它分为电感性和电容性。电感式接近开关由LC高频振荡器和放大处理电路组成。当电场选择的振荡感应头，是在对象内部产生的涡电流。该涡电流作用在接近开关上，从而削弱接近开关的振荡能力，并改变内部电路的参数，从而识别是否有金属物体靠近，然后控制开关的接通或断开。该接近开关可以检测到的物体必须是金属物体，检测距离为0.8mm至150mm。可以根据客户需要将其制成耐高温接近开关，最高温度为150°C。

电容接近开关的特点

1.高精度：在远距离测量长度或线性位移方面，电容式接近开关仅低于激光干扰接近开关。就圆分度和角位移的连续测量而言，电容式接近开关具有最高的精度。

2.高分辨率的大范围测量：电感同步器和磁栅接近开关也具有大范围测量的特性，但分辨率和精度不如电容式接近开关。

3.可以实现动态测量，易于实现测量和数据处理的自动化

4.具有很强的抗干扰能力。对环境条件的要求不像激光干扰接近开关那么严格，但是却不如感应同步器和磁栅接近开关那样适应。油和灰尘会影响其可靠性。它主要适用于环境较好的实验室和车间。

5.高输出阻抗和较差的负载能力：由于电极几何形状的限制，电容式传感器通常不会太大(对于数十至数百种皮肤方法，传感器的输出阻抗非常高)。因此，电容式传感器的负载能力较差并且容易受到外部干扰，从而导致不稳定。在严重的情况下，它甚至无法工作，必须采取屏蔽措施。传感器绝缘部分的电阻值也必须很高(超过几十兆欧)，否则绝缘部分将对旁路电阻和传感器性能(例如降低的灵敏度)起一定作用。

6.寄生电容的影响较大：初始电容传感器应较小，而电线电缆电容，杂散电容测量电路以及电容传感器板及其周围导体的寄生电容较大，不仅减小了传感器的灵敏度，而且电容(例如电缆电容)通常是随机变化的，这将使传感器工作不稳定，影响测量精度，甚至超过由测量电容的变化引起的变化，从而使传感器无法工作。因此，对电缆的选择，安装和连接有严格的要求。

7.输出特性是非线性的：变极螺距电容传感器的输出特性是非线性的。仅当忽略电场的边缘效应时，其他电容式传感器的输出特性才是线性的。否则，由边缘效应产生的附加电容地址将直接添加到传感器电容地址中，从而使输出特性呈非线性。

以上就是电容式接近开关的一些值得大家学习的详细资料解析，希望在大家刚接触的过程中，能够给大家一定的帮助，如果有问题，也可以和小编一起探讨。