眾所周知，接近開關(guān)的感應(yīng)范圍和可靠性會(huì)被各種環(huán)境因素影響。比如電感式接近開關(guān)無法提供足夠的感應(yīng)距離，光電傳感器因惡劣環(huán)境而運(yùn)行不穩(wěn)定，或目標(biāo)物機(jī)械公差可能導(dǎo)致重復(fù)性問題等等。而磁性接近開關(guān)可解決以上所有問題。磁性接近開關(guān)不受鋁、不銹鋼、塑料、木材和水的影響，能在各種具有挑戰(zhàn)的場(chǎng)景下進(jìn)行有效檢測(cè)。

ifm 的磁性接近開關(guān)基于巨磁阻 (GMR) 原理，可提高工業(yè)應(yīng)用的性能和耐久性。

GMR 單元由三層材料組成——兩層鈷(可磁化)和一層銅(不可磁化)。在沒有施加外界磁場(chǎng)的情況下，由于層間的高阻抗，層中的原子不允許電子通過。然而，當(dāng)施加外界磁場(chǎng)時(shí)，原子重新排列，電子即可通過。傳感元件使用此物理特性生成可用于指示磁性目標(biāo)物位置的信號(hào)。

GMR 技術(shù)的好處是這種重新排列發(fā)生在原子級(jí)上，因此幾乎沒有任何移動(dòng)部件會(huì)磨損，并且可以實(shí)現(xiàn)高于 500 Hz 的開關(guān)頻率。

雖然磁性開關(guān)相較于其他接近開關(guān)有更高的可靠性，但其感應(yīng)范圍也會(huì)受到目標(biāo)物產(chǎn)生磁場(chǎng)大小和磁鐵軸線相對(duì)于傳感器軸線的對(duì)齊方式影響，以下進(jìn)行詳述。

01 感應(yīng)范圍

磁性接近開關(guān)的感應(yīng)范圍取決于目標(biāo)物產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小。磁場(chǎng)大小受目標(biāo)物的尺寸、形狀和材料影響。ifm磁性接近開關(guān)參數(shù)表中的感應(yīng)范圍是基于具有 103 mT 磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁性目標(biāo)物。下表顯示了ifm不同型號(hào)磁性接近開關(guān)的感應(yīng)范圍。

* 表示傳感器/磁性目標(biāo)物組合尚未針對(duì)感應(yīng)范圍進(jìn)行測(cè)試

02 接近曲線

磁鐵軸線相對(duì)于傳感器軸線的對(duì)齊方式會(huì)影響磁性接近開關(guān)的感應(yīng)范圍和開關(guān)特性。請(qǐng)注意以下四張圖片中的差異。

magnetic field lines: 磁場(chǎng)線

switching curve: 開關(guān)曲線

direction of movement: 移動(dòng)方向

1.傳感器軸線和磁鐵軸線在一個(gè)平面上。磁鐵軸向靠近傳感器。一旦磁鐵到達(dá)開關(guān)點(diǎn)，輸出就會(huì)改變狀態(tài)。

2.傳感器軸線和磁鐵軸線在一個(gè)平面上。磁鐵側(cè)向靠近傳感器。當(dāng)磁鐵位于傳感器的側(cè)向開關(guān)曲線內(nèi)時(shí)，輸出會(huì)改變狀態(tài)。

3.傳感器軸線與磁鐵軸線成90°。這種情況會(huì)形成兩個(gè)磁場(chǎng)，因此會(huì)形成兩個(gè)開關(guān)點(diǎn)曲線。恰好在兩條曲線的中間，磁場(chǎng)發(fā)生了中斷。在此區(qū)域中，傳感器保持無阻尼狀態(tài)，并且取決于通過速度，信號(hào)可能會(huì)中斷。

4.傳感器軸線與磁鐵軸線成90°，磁鐵側(cè)向通過。與3類似，兩個(gè)磁場(chǎng)形成兩個(gè)開關(guān)點(diǎn)曲線和一個(gè)位于磁場(chǎng)中斷的中心區(qū)域。在此區(qū)域中，傳感器保持無阻尼狀態(tài)，并且取決于通過速度，信號(hào)可能會(huì)中斷。

（轉(zhuǎn)載）