這是一個實用的三線制NPN接近開關原理圖。它的工作過程為VT1、VT2、L1、 L2、R1、R2、R3、R4、C1、C2組成基極調諧式振蕩電路。它是利用振蕩的有無構成高頻接近開關,有金屬接近時振蕩停止的電路。VT1集電極開路是當二極管使用,作用是溫度補賞。VT2作主振晶體管,R1為VT2的基極偏置電阻,它與LC諧振回路并聯(lián)。R1的阻值必須用100K以上,如阻值太小,振蕩難以停止。
C1、C2為偶合電容,同時起隔離作用,R2、R3組成射集直流負反饋電阻,L1、 L2和C1構成選頻網(wǎng)絡,L1、 L2是振蕩線圈,L2是正反饋線圈。VT3、VT4是做觸發(fā)、放大整形,控制VT5與LED管D2,VT5為開關??刂戚敵觥?/p>
接通電源時,電流通過LC振諧回路產生振蕩,通過L2反饋回VT2基極,VT2導通。VT2集電極電位高。通過R5耦合至VT3基極,VT3基極低電位不導通,那么VT4基極高電位不通,VT5不導通。VT5集電極電位高,可視為1輸出高電平。
當有金屬感應物接近時,振蕩遭到破壞、L2相當于斷開,VT2截止,集電極高電位。通過R5耦合至VT3基極,VT3導通,集電極低電位通過R8耦合至VT4,VT4導通,通過R12推動D2點亮,同時給VT5基極提供高電位,使VT5導通,VT5集電極低電位輸出。因為VT5是NPN管,因此外接負載必須接在OUT與VCC之間,負載才有動作。
PNP型接近開關則把上圖NPN管換成PNP管即可。
上圖為一個實用二線制接近開關內部原理圖。它的振蕩部分和圖一一樣。只不過是在給接近開關停振時增加了穩(wěn)壓和反向放大部分。它由VT7和D5組成穩(wěn)壓電源提供給C3充電。VT5、VT6、VT8及R11、12、15、16、17及D3組成三級反向放大器。其中VT8作為開關輸出。因為是外接二線,電流由明顯增大變化,所以用D3作鉗位。以穩(wěn)定VT8導通時集電極成施密特觸電壓。
為彌補供電下降,加入D4及R17。由VT3、4及電阻R5、6、7、8、9及下拉電阻R10組發(fā)電路。它的作用是迅速起振、停振。D1為限制極性連線。
工作過程如下,接通電源時,VT2導通,VT3截止,VT4導通、VT5截止、VT6導通、VT8截止。輸出低電平,外接負載不動作。當有金屬感應物接近時,VT2截止,VT3導通、VT4截止、VT5導通、VT6截止、VT8導通。輸出高電平。外接負載動作。
VT8為PNP管,負載必須接在集電極與GND之間。因為是二線制,因此,二線制負載通常接在GND與蘭線之間。切記,二線制接近開關必須接負載后方可通電。否則會燒壞接近開關。把負載接在VCC與電源線(紅線)之間也行。