接近傳感器是什么：什么是接近傳感器？

　　基本的傳感功能是檢測物體是否存在或接近的能力。
　　接近傳感器是一種非接觸式傳感器，當(dāng)目標(biāo)進(jìn)入傳感器的視野時，它會檢測到物體（通常稱為“目標(biāo)”）的存在。
　　取決于接近傳感器的類型，傳感器可以利用聲音，光，紅外輻射（IR）或電磁場來檢測目標(biāo)。接近傳感器用于電話，回收站，自動駕駛汽車，防空系統(tǒng)和裝配線。接近傳感器的類型很多，它們各自以不同的方式檢測目標(biāo)。兩種最常用的接近傳感器是電感式接近傳感器和電容式接近傳感器。
　　電感式接近傳感器只能檢測金屬目標(biāo)。這是因?yàn)閭鞲衅骼秒姶艌觥．?dāng)金屬靶進(jìn)入電磁場時，金屬的感應(yīng)特性會改變磁場的特性，從而提醒接近傳感器金屬靶的存在。根據(jù)金屬的感應(yīng)程度，可以在更大或更短的距離處檢測到目標(biāo)。
　　另一方面，電容式接近傳感器不限于金屬目標(biāo)。這些接近傳感器能夠檢測任何可以攜帶電荷的東西。電容式傳感器通常用于液位檢測。電容式傳感器的可能目標(biāo)包括但不限于：玻璃，塑料，水，木材，金屬以及各種其他材料的目標(biāo)。
　　反射式光電傳感器的示意圖。資料來源：歐姆龍
　　另一種類型的接近傳感器稱為光電接近傳感器。光電接近傳感器主要有兩種類型：反射型和對射型。當(dāng)從傳感器發(fā)射的光在光電接收器處反射回來時，反射式接近傳感器會檢測物體。當(dāng)目標(biāo)斷開傳感器發(fā)射器和接收器之間的光束時，對射式傳感器會檢測目標(biāo)。
　　兩種其他常用的接近傳感器是磁性接近傳感器和超聲接近傳感器。磁性接近傳感器僅用于檢測永磁體。超聲波接近傳感器發(fā)出高音調(diào)。傳感器與目標(biāo)之間的距離取決于聲音反射回傳感器所需的時間。
 

接近傳感器是什么：接近傳感器原理是什么？

我們對傳感器都不是很陌生，傳感器就是進(jìn)行傳遞，然后接受感應(yīng)的一種電子儀器，但是對接近傳感器，是不是有些朋友不太了解呢?接近傳感器，就是改變了限位開關(guān)的接觸式的檢測方式，通過無需接觸到檢測對象就能夠來達(dá)到檢測為目的一類傳感器的總稱。該傳感器能夠?qū)z測對象的移動以及和存在信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其變成電氣信號。那么接近傳感器原理是什么?

接近傳感器受外部磁場的影響來檢測導(dǎo)體的表面發(fā)生的渦電流是否能夠造成磁性損耗。而且在其檢測線圈里面會產(chǎn)生交流磁場，還會對金屬體所產(chǎn)生的渦電流造成的阻抗的變化值進(jìn)行一些列的檢測。通常情況下接近傳感器分為兩種，一種是電容式接近傳感器，另外一種是電感式傳感器，下面我們對他們的原理做分別的介紹。

一、電容式接近傳感器的原理

電容式接近傳感器主要是由高頻振蕩器、放大器等一系列零件組成的，在其中，傳感器的檢測面和地面會形成一個很大的電容器，在剛開始的時候，傳感器的附近是沒有任何物體的，因此它的回路會呈現(xiàn)出一種振蕩狀態(tài)當(dāng)中，但是伴隨著物體的越來越近，這時候電容器的容量也會隨著改變，當(dāng)振蕩停止下來時，振蕩狀態(tài)會轉(zhuǎn)換為電信號，而且再被放大器進(jìn)行放大以后會轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的信號，來進(jìn)行開關(guān)類的動作。

二、電感式接近傳感器的原理

電感式接近傳感器的組成比較復(fù)雜，分別是高頻振蕩器、放大器、檢波電路、觸發(fā)電路和輸出電路。在起初，高頻振蕩器會在傳感器的檢測面發(fā)生電磁場感應(yīng)，這時候附近沒有金屬物體，所以回路就會處在振蕩狀態(tài)當(dāng)中，但是伴隨著金屬物體慢慢靠近過來，金屬所產(chǎn)生的渦流也會逐漸把高頻振蕩器的產(chǎn)生的能量吸收掉，而且直到振動停止為止，高頻振蕩器的這兩類振蕩狀態(tài)發(fā)生的改變都能轉(zhuǎn)化為電信號，而且經(jīng)過檢波、放大之后就會轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的信號，然后經(jīng)過功率放大輸出出來。

關(guān)于接近傳感器的原理的內(nèi)容相必大家已經(jīng)清楚了。接近傳感器使利用感應(yīng)能力而設(shè)置的一種功能，也是一種新科技、新手段，在工農(nóng)業(yè)、電子行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)都有使用，而且由于其本身具有耐高溫、耐輻射的特性所以應(yīng)用性極強(qiáng)，能夠通過的，周圍溫度的感受周圍物體的感受，以及相同類型傳感器的感受，來產(chǎn)生影響、相互作用，在靜電容量類型的場合中也被十分廣泛的利用著。

接近傳感器是什么：接近傳感器是什么

描述

　　接近傳感器是什么
　　接近傳感器，是代替限位開關(guān)等接觸式檢測方式，以無需接觸檢測對象進(jìn)行檢測為目的的傳感器的總稱。能檢測對象的移動信息和存在信息轉(zhuǎn)換為電氣信號。在換為電氣信號的檢測方式中，包括利用電磁感應(yīng)引起的檢測對象的金屬體中產(chǎn)生的渦電流的方式、捕測體的接近引起的電氣信號的容量變化的方式、利石和引導(dǎo)開關(guān)的方式。
　　接近傳感器是一種具有感知物體接近能力的器件，它利用位移傳感器對接近的物體具有敏感特性來識別物體的接近，并輸出相應(yīng)開關(guān)信號，因此，通常又把接近傳感器稱為接近開關(guān)。它是代替開關(guān)等接觸式檢測式檢測方式，以無需接觸被檢測對象為目的的傳感器的總稱，它能檢測對象的移動和存在信息并轉(zhuǎn)化成電信號。
　　接近傳感器又稱無觸點(diǎn)接近傳感器，是理想的電子傳感器量接近傳感器。當(dāng)金屬檢測體接近傳感器的感應(yīng)區(qū)域，傳感器就能無接觸，無壓力、無火花、迅速發(fā)出電氣指令，準(zhǔn)確反應(yīng)出運(yùn)動機(jī)構(gòu)的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作頻率、使用壽命、安裝調(diào)整的方便性和對惡劣環(huán)境的適用能力，是一般機(jī)械式行程傳感器所不能相比的。被廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業(yè)。
　　接近傳感器實(shí)物圖
　　電容式接近傳感器
　　電感式接近傳感器
　　光電式接近傳感器
　　接近傳感器是一種不需要和電器零件進(jìn)行機(jī)械直接接觸而可以操作的位置傳感器，當(dāng)物體接近傳感器的感應(yīng)面到動作距離時，不需要機(jī)械接觸及施加任何壓力即可使傳感器動作，從而驅(qū)動直流電器或給計(jì)算機(jī)裝置提供控制指令。
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接近傳感器是什么：接近開關(guān)

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接近開關(guān)
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本詞條由“科普中國”科學(xué)百科詞條編寫與應(yīng)用工作項(xiàng)目
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接近開關(guān)是一種無需與運(yùn)動部件進(jìn)行機(jī)械直接接觸而可以操作的位置開關(guān)，當(dāng)物體接近開關(guān)的感應(yīng)面到動作距離時，不需要機(jī)械接觸及施加任何壓力即可使開關(guān)動作，從而驅(qū)動直流電器或給計(jì)算機(jī)（plc）裝置提供控制指令。接近開關(guān)是種開關(guān)型傳感器（即無觸點(diǎn)開關(guān)），它既有行程開關(guān)、微動開關(guān)的特性，同時具有傳感性能，且動作可靠，性能穩(wěn)定，頻率響應(yīng)快，應(yīng)用壽命長，抗干擾能力強(qiáng)等、并具有防水、防震、耐腐蝕等特點(diǎn)。產(chǎn)品有電感式、電容式、霍爾式、交、直流型。接近開關(guān)又稱無觸點(diǎn)接近開關(guān)，是理想的電子開關(guān)量傳感器。當(dāng)金屬檢測體接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域，開關(guān)就能無接觸，無壓力、無火花、迅速發(fā)出電氣指令，準(zhǔn)確反應(yīng)出運(yùn)動機(jī)構(gòu)的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作頻率、使用壽命、安裝調(diào)整的方便性和對惡劣環(huán)境的適用能力，是一般機(jī)械式行程開關(guān)所不能相比的。它廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業(yè)。在自動控制系統(tǒng)中可作為限位、計(jì)數(shù)、定位控制和自動保護(hù)環(huán)節(jié)等。
中文名
接近開關(guān)
外文名
Proximity switch
別    名
無觸點(diǎn)接近開關(guān)
電    器
開關(guān)
目錄
1
簡介
2
性能特點(diǎn)
3
種類
4
主要功能
5
結(jié)構(gòu)形式
6
主要用途
7
注意事項(xiàng)
接近開關(guān)簡介
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語音
接近開關(guān)是一種無需與運(yùn)動部件進(jìn)行機(jī)械直接接觸而可以操作的位置開關(guān)，當(dāng)物體接近開關(guān)的感應(yīng)面到動作距離時，不需要機(jī)械接觸及施加任何壓力即可使開關(guān)動作，從而驅(qū)動直流電器或給計(jì)算機(jī)（plc)裝置提供控制指令。接近開關(guān)是種開關(guān)型傳感器（即無觸點(diǎn)開關(guān)），它既有行程開關(guān)、微動開關(guān)的特性，同時具有傳感性能，且動作可靠，性能穩(wěn)定，頻率響應(yīng)快，應(yīng)用壽命長，抗干擾能力強(qiáng)等、并具有防水、防震、耐腐蝕等特點(diǎn)。產(chǎn)品有電感式、電容式、霍爾式、交、直流型。接近開關(guān)又稱無觸點(diǎn)接近開關(guān)，是理想的電子開關(guān)量傳感器。當(dāng)金屬檢測體接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域，開關(guān)就能無接觸，無壓力、無火花、迅速發(fā)出電氣指令，準(zhǔn)確反應(yīng)出運(yùn)動機(jī)構(gòu)的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作頻率、使用壽命、安裝調(diào)整的方便性和對惡劣環(huán)境的適用能力，是一般機(jī)械式行程開關(guān)所不能相比的。它廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業(yè)。在自動控制系統(tǒng)中可作為限位、計(jì)數(shù)、定位控制和自動保護(hù)環(huán)節(jié)等
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接近開關(guān)性能特點(diǎn)
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語音
在各類開關(guān)中，有一種對接近它物件有“感知”能力的元件——位移傳感器。利用位移傳感器對接近物體的敏感特性達(dá)到控制開關(guān)通或斷的目的，這就是接近開關(guān)。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)，并接近到一定距離時，位移傳感器才有“感知”，開關(guān)才會動作。通常把這個距離叫“檢出距離”。但不同的接近開關(guān)檢出距離也不同。有時被檢測驗(yàn)物體是按一定的時間間隔，一個接一個地移向接近開關(guān)，又一個一個地離開，這樣不斷地重復(fù)。不同的接近開關(guān)，對檢測對象的響應(yīng)能力是不同的。這種響應(yīng)特性被稱為“響應(yīng)頻率”。
接近開關(guān)種類
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電感式接近開關(guān)
因?yàn)槲灰苽鞲衅骺梢愿鶕?jù)不同的原理和不同的方法做成，而不同的位移傳感器對物體的“感知”方法也不同，所以常見的接近開關(guān)有以下幾種：無源接近開關(guān)這種開關(guān)不需要電源，通過磁力感應(yīng)控制開關(guān)的閉合狀態(tài)。當(dāng)磁 或者鐵質(zhì)觸發(fā)器靠近開關(guān)磁場時，和開關(guān)內(nèi)部磁力作用控制閉合。特點(diǎn)：不需要電源，非接觸式，免維護(hù)，環(huán)保。渦流式接近開關(guān)這種開關(guān)有時也叫電感式接近開關(guān)。它是利用導(dǎo)電物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場接近開關(guān)時，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用到接近開關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化，由此識別出有無導(dǎo)電物體移近，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測的物體必須是導(dǎo)電體。1.原理：由電感線圈和電容及晶體管組成振蕩器，并產(chǎn)生一個交變磁場，當(dāng)有金屬物體接近這一磁場時就會在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩停止，這種變化被后極放大處理后轉(zhuǎn)換成晶體管開關(guān)信號輸出。2.特點(diǎn)：A、抗干擾性能好，開關(guān)頻率高，大于200 Hz B、只能感應(yīng)金屬。3.應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備上做位置檢測、計(jì)數(shù)信號拾取等。
渦流式接近開關(guān)(5張)
電容式接近開關(guān)這種開關(guān)的測量通常是構(gòu)成電容器的一個極板，而另一個極板是開關(guān)的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設(shè)備的機(jī)殼相連接。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)時，不論它是否為導(dǎo)體，由于它的接近，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容量發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)檢測的對象，不限于導(dǎo)體，可以絕緣的液體或粉狀物等。霍爾接近開關(guān)霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關(guān)，叫做霍爾開關(guān)。當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時，開關(guān)檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)的檢測對象必須是磁性物體。光電式接近開關(guān)利用光電效應(yīng)做成的開關(guān)叫光電開關(guān)。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個檢測頭內(nèi)。當(dāng)有反光面（被檢測物體）接近時，光電器件接收到反射光后便在信號輸出，由此便可“感知”有物體接近。其它型式當(dāng)觀察者或系統(tǒng)對波源的距離發(fā)生改變時，接近到的波的頻率會發(fā)生偏移，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。聲納和雷達(dá)就是利用這個效應(yīng)的原理制成的。利用多普勒效應(yīng)可制成超聲波接近開關(guān)、微波接近開關(guān)等。當(dāng)有物體移近時，接近開關(guān)接收到的反射信號會產(chǎn)生多普勒頻移，由此可以識別出有無物體接近
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接近開關(guān)主要功能
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1.檢驗(yàn)距離檢測電梯、升降設(shè)備的停止、起動、通過位置；檢測車輛的位置，防止兩物體相撞檢測；檢測工作機(jī)械的設(shè)定位置，移動機(jī)器或部件的極限位置；檢測回轉(zhuǎn)體的停止位置，閥門的開或關(guān)位置。2.尺寸控制金屬板沖剪的尺寸控制裝置；自動選擇、鑒別金屬件長度；檢測自動裝卸時堆物高度；檢測物品的長、寬、高和體積。3.檢測物體存在有否檢測生產(chǎn)包裝線上有無產(chǎn)品包裝箱；檢測有無產(chǎn)品零件。4.轉(zhuǎn)速與速度控制控制傳送帶的速度；控制旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速；與各種脈沖發(fā)生器一起控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)數(shù)。5.計(jì)數(shù)及控制檢測生產(chǎn)線上流過的產(chǎn)品數(shù)；高速旋轉(zhuǎn)軸或盤的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)量；零部件計(jì)數(shù)。6.檢測異常檢測瓶蓋有無；產(chǎn)品合格與不合格判斷；檢測包裝盒內(nèi)的金屬制品缺乏與否；區(qū)分金屬與非金屬零件；產(chǎn)品有無標(biāo)牌檢測；起重機(jī)危險(xiǎn)區(qū)報(bào)警；安全扶梯自動啟停。7.計(jì)量控制產(chǎn)品或零件的自動計(jì)量；檢測計(jì)量器、儀表的指針范圍而控制數(shù)或流量；檢測浮標(biāo)控制測面高度，流量；檢測不銹鋼桶中的鐵浮標(biāo)；儀表量程上限或下限的控制；流量控制，水平面控制。8.識別對象根據(jù)載體上的碼識別是與非。9.信息傳送ASI（總線）連接設(shè)備上各個位置上的傳感器在生產(chǎn)線（50-100米）中的數(shù)據(jù)往返傳送等。
接近開關(guān)結(jié)構(gòu)形式
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接近開關(guān)按其外型形狀可分為圓柱型、方型、溝型、穿孔（貫通）型和分離型。圓柱型比方型安裝方便，但其檢測特性相同，溝型的檢測部位是在槽內(nèi)側(cè)，用于檢測通過槽內(nèi)的物體，貫通型在我國很少生產(chǎn)，而日本則應(yīng)用較為普遍，可用于小螺釘或滾珠之類的小零件和浮標(biāo)組裝成水位檢測裝置等。接近開關(guān)接線圖1）接近開關(guān)有兩線制和三線制之區(qū)別，三線制接近開關(guān)又分為NPN型和PNP型，它們的接線是不同的。2）兩線制接近開關(guān)的接線比較簡單，接近開關(guān)與負(fù)載串聯(lián)后接到電源即可。3）三線制接近開關(guān)的接線：紅（棕）線接電源正端；藍(lán)線接電源0V端；黃（黑）線為信號，應(yīng)接負(fù)載。負(fù)載的另一端是這樣接的：對于NPN型接近開關(guān)，應(yīng)接到電源正端；對于PNP型接近開關(guān)，則應(yīng)接到電源0V端。4）接近開關(guān)的負(fù)載可以是信號燈、繼電器線圈或可編程控制器PLC的數(shù)字量輸入模塊。5）需要特別注意接到PLC數(shù)字輸入模塊的三線制接近開關(guān)的型式選擇。PLC數(shù)字量輸入模塊一般可分為兩類：一類的公共輸入端為電源負(fù)極，電流從輸入模塊流出，此時，一定要選用PNP型接近開關(guān)；另一類的公共輸入端為電源正極，電流流入輸入模塊，此時，一定要選用NPN型接近開關(guān)。千萬不要選錯了。6）兩線制接近開關(guān)受工作條件的限制，導(dǎo)通時開關(guān)本身產(chǎn)生一定壓降，截止時又有一定的剩余電流流過，選用時應(yīng)予考慮。三線制接近開關(guān)雖多了一根線，但不受剩余電流之類不利因素的困擾，工作更為可靠。7）有的廠商將接近開關(guān)的“常開”和“常閉”信號同時引出，或增加其它功能，此種情況，請按產(chǎn)品說明書具體接線。槽型光電開關(guān)接線光電開關(guān)那個二極管是發(fā)光二極管，輸出則是光敏三極管，C就是集電極，E則是發(fā)射極。一般三極管作開關(guān)使用時，通常都用集電極作輸出端。一般接法：二極管為輸入端，E接地，C接負(fù)載，負(fù)載的另一端需要接正電源。這種接法適用范圍比較廣。特殊接法：二極管為輸入端，C接電源正，E接負(fù)載，負(fù)載的另一端需要接地。這種接法只適用于負(fù)載等效電阻很小的時候（幾十歐姆以內(nèi)），如果負(fù)載等效電阻比較大，可能會引起開關(guān)三極管工作點(diǎn)不正常，導(dǎo)致開關(guān)工作不可靠
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接近開關(guān)主要用途
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語音
接近開關(guān)在航空、航天技術(shù)以及工業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用。在日常生活中，如賓館、飯店、車庫的自動門，自動熱風(fēng)機(jī)上都有應(yīng)用。在安全防盜方面，如資料檔案、財(cái)會、金融、博物館、金庫等重地，通常都裝有由各種接近開關(guān)組成的防盜裝置。在測量技術(shù)中，如長度，位置的測量；在控制技術(shù)中，如位移、速度、加速度的測量和控制，也都使用著大量的接近開關(guān)。
接近開關(guān)注意事項(xiàng)
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語音
MICROSONAR系列 接近開關(guān)
在一般的工業(yè)生產(chǎn)場所，通常都選用渦流式接近開關(guān)和電容式接近開關(guān)。因?yàn)檫@兩種接近開關(guān)對環(huán)境的要求條件較低。當(dāng)被測對象是導(dǎo)電物體或可以固定在一塊金屬物上的物體時，一般都選用渦流式接近開關(guān)，因?yàn)樗捻憫?yīng)頻率高、抗環(huán)境干擾性能好、應(yīng)用范圍廣、價(jià)格較低。若所測對象是非金屬（或金屬）、液位高度、粉狀物高度、塑料、煙草等。則應(yīng)選用電容式接近開關(guān)。這種開關(guān)的響應(yīng)頻率低，但穩(wěn)定性好。安裝時應(yīng)考慮環(huán)境因素的影響。若被測物為導(dǎo)磁材料或者為了區(qū)別和它在一同運(yùn)動的物體而把磁鋼埋在被測物體內(nèi)時，應(yīng)選用霍爾接近開關(guān)，它的價(jià)格最低。在環(huán)境條件比較好、無粉塵污染的場合，可采用光電接近開關(guān)。光電接近開關(guān)工作時對被測對象幾乎無任何影響。因此，在要求較高的傳真機(jī)上，在煙草機(jī)械上都被廣泛地使用。在防盜系統(tǒng)中，自動門通常使用熱釋電接近開關(guān)、超聲波接近開關(guān)、微波接近開關(guān)。有時為了提高識別的可靠性，上述幾種接近開關(guān)往往被復(fù)合使用。無論選用哪種接近開關(guān)，都應(yīng)注意對工作電壓、負(fù)載電流、響應(yīng)頻率、檢測距離等各項(xiàng)指標(biāo)的要求
[1]
。
詞條圖冊
更多圖冊
參考資料
1.

鄧重一. 接近開關(guān)原理及其應(yīng)用[J]. 自動化博覽, 2003, 20(5):31-34.