高频接近开关检测原理与设计*

李 锐 ，赵来定

（1.南京邮电大学 电子科学与工程学院，江苏 南京 210003；2.南京邮电大学 通信与信息工程学院，江苏 南京 210003）

接近开关在1958年诞生于Pepperl和Fuchs拥有的曼海姆实验室中。起初它是为了解决特定客户化工产业中易燃易爆电流电路安全检测而构想出的方案，后来它渐渐成为被世界认可的非接触开关中的工业标准。接近开关是自动化行业中最古老的电子器件之一，它被持续不断的发明创新，以便满足不断变化的工业需求。在早些时候，电感接近开关的应用仅限于化工行业，因为该行业中由于低电流带来的机械接触损耗以及缺少清洗接触导致的化学腐蚀的问题非常严重[1]。

10年后，第二代接近开关诞生，该接近开关是简化了的应用器件[2]。用户可以自行改变有效传感面，并且放大器的不同电压范围能够通过数值插入来自由替换。该接近开关的设计持续成为销量最好的一种，但是这种科技的发展使得接近开关还有更广阔的发展[3]。

最常见的接近开关类似于双头螺栓，它能被安装在任何机械上。坚固的黄铜或不锈钢封装能够使电子传感器不受所有类型的环境影响[4]。

1 系统组成

电感式接近开关，又称涡流接近开关，是一种利用涡流感知物体的传感器，它由高频振荡电路、放大电路、检波电路及输出电路组成（如图1所示）。振荡器是由绕在磁芯上的线圈构成的LC振荡电路。振荡器通过传感器的感应面，在其前方产生一个高频交变的电磁……