4、开关与传感器：工作原理、应用及布线详解

开关与传感器：工作原理、应用及布线详解

在工业自动化领域，开关和传感器起着至关重要的作用。它们能够感知环境变化，并将这些信息转化为电信号，从而实现对各种设备的自动控制。本文将详细介绍几种常见的开关和传感器，包括液位开关、压力开关、温度开关以及接近传感器，并探讨它们的工作原理、应用场景和布线方法。

1. 液位开关

液位开关，也被称为液位传感器，可用于检测容器中液体、粉末或颗粒状材料的存在情况。当液位达到预设的高低水平时，它能自动控制电机或泵的运行。常见的液位开关类型有浮球开关、电容式、超声波式和振动叉式等。

1.1 浮球开关

浮球开关是一种常见的液位开关，由空心浮体、内部机械开关（传感器）和外部配重组成。外部配重固定在容器或水箱的特定位置，当水位上升或下降时，浮体内的机械开关会在打开和关闭状态之间切换，从而实现对水泵的自动控制。

浮球开关主要有以下几种类型：
- 常开浮球开关 ：在正常状态下（受重力作用处于下方位置），电路处于断开状态；当液位上升到预设水平时，开关闭合。例如，当水箱水位达到满水位时，常开浮球开关闭合，水泵开始排水；当水位下降到预设点时，开关断开，水泵停止工作。
- 常闭浮球开关 ：在正常状态下（受重力作用处于下方位置），电路处于闭合状态；当液位上升到预设水平时，开关打开。例如，当水箱水位较低时，常闭浮球开关闭合，水泵开始向水箱注水；当水位上升到预设点时，开关断开，水泵停止工作。
- 单刀双掷（SPDT）浮球开关 ：通常有三根线（黑色、棕色和蓝色）。当浮球处于低位时，黑色线与蓝色线连