SCIENCE
应用科普

创新 为了更好

Innovate for better

电子式磁性开关与磁簧管磁性开关的特点比较
发布时间:2021-03-22 10:03:25 浏览次数:2270 作者:磁感君

  从工作原理、生产工艺、性能参数等五大特点,快速了解固态电子式磁性开关与磁簧管式磁性开关的区别。

  1、工作原理

  有触点式磁簧开关:当气缸内的磁环进入开关的感应范围时,在磁场的作用下,磁簧管内的两个金属簧片被磁化而互相吸引并接触在一起,进而电路导通发出信号给控制器;而当磁环离开开关的感应范围后,磁性开始减弱至消失,两个金属簧片因磁性消失而分开, 线路也就断开,开关无信号输出给控制器。

  无触点电子式开关:当气缸内的磁环进入开关的感应范围时,集成电路(IC)内的磁电转换元件(磁敏电阻)输出信号会发生变化,此信号经过放大器放大处理之后, 会转化成为磁性开关的通断信号输出给控制器。

  2、生产工艺

  有触点磁簧式开关:由于注塑的高温高压容易导致磁簧管变异或损坏,通常采用手工灌AB胶生产;一直以来都有着良率不稳定、生产周期长等问题。

  无触点电子式开关:通常采用注塑封装成型工艺;半自动化的生产提高了生产效率与良率,有着生产周期短、品质较为稳定的特点。

  3、感应区间

  有触点磁簧式开关:其感应区间(动作范围)由磁簧管的特性所决定,通常约为8-12mm,不可用于高精度定位的场景。

  无触点电子式开关:电子式开关的感应是透过磁阻IC来检测出微米级的磁场变化(0.001mm),灵敏度高,所以其感应区间(动作范围)是基于磁环厚度所决定的,一般约为4mm,可用于高精度定位的场景。

  4、使用电压范围

  有触点磁簧式开关:适用于5 - 240V的工作环境,并能兼容交流电与直流电,有着耐高压的特点。

  无触点电子式开关:大部分的电子式开关适用于5 - 30V的工作环境,且必须用于直流电。不过,市场上也已经出现新型的电子式开关,也可耐高压至240V,并兼容交流电与直流电;如ALIF公司2021年推出的「DFV」耐高低压电子式开关。

  5、感应速度

  有触点磁簧式开关:工作切换频率为200HZ,意味着磁性开关想要完成一次完整的信号侦测与输出需要5毫秒(ms),若气缸内磁环通过磁性开关的速度快于5毫秒,则磁性开关会无法侦测到磁环位置,并且发不出信号。

  无触点电子式开关:工作切换频率为1000HZ以上(有些芯片可达5000HZ),意味着磁性开关想要完成一次完整的信号侦测与输出需要1毫秒(ms),只要气缸内磁环通过磁性开关的速度不低于1毫秒,磁性开关都可以侦测到磁环并发出信号。

  6、优/缺点总结

  有触点磁簧开关:

  优点:

  1. 能适用的电压范围较广,可应用于交流/直流电,耐电压至240伏特。

  缺点:

  1. 磁簧管的玻璃易碎易裂,不经意的碰撞或储存环境不当都会使感度发生变异,使用上容易发生故障,较为娇贵;

  2. 机械结构动作时间久了材料会疲乏,开关寿命较短;

  3. 使用环境磁场较强或是磁环磁场较强时,开关容易误动作;磁环的磁场较弱至低于金属簧片最小磁化值时,会导致开关无动作。

  无触点电子式开关:

  优点:

  1. 感应点精准,反应速度快,开关不会误动作或无动作;

  2. 抗震动、抗冲击,具备高防护等级,相比磁簧式开关使用寿命提升了300% ;

  缺点:

  1. 市面常见的电子式开关仅适用于30V(伏特)以下的电压;

 

  新应用型磁性开关

  ALIF公司于2021年第一季度发布了代号「DFT」与「DFV」两款新型电子式开关,融合了电子式与磁簧管式开关的优点,可取代旧有的应用方式。

  「DFV」耐高低压电子式开关 --- 针对于电子式开关耐压较低的缺陷而研发,可应用于交流/直流电,耐电压至240伏特;相比磁簧式开关有着抗震动、抗冲击与使用寿命更长等优点。

  「DFT」延时电子式开关 --- 针对解决PLC(可编程控制器)的天生短板而研发,市面常规的PLC需要30~100ms(毫秒)以上的感应时间,若气缸行程的速度太快,开关所发出的信号将会小于PLC的最小感应时间, 则PLC不动作。

  「DFT」延时开关可对执行信号做出预处理,保证发出的信号满足PLC的最小反应时间,完全杜绝PLC不动作的问题; 另外,藉由此开关对信号的特殊处理能力,开关能装配在气缸行程中的任意位置侦测磁场,实现气缸全行程感应位置的可调可控,并能提早驱动电磁阀换向,达到提升设备15%-20%工作效率的目的。