1.2 常用低压电器

低压电器是实现电气控制线路的基本器件。根据使用要求及控制信号，通过一个或多个器件组合，能手动或自动分合额定电压在DC 1200V、AC 1500V及以下的电路，以实现电路中被控制对象的控制、调节、变换、检测、保护等作用的基本器件，称为低压电器。低压设备用途十分广泛，品种繁多，产品结构种类更是各式各样。因此，低压电器生产厂家也是一个庞大的产业群体。在我国，获低压电器元件3C认证的单位多达13000多个，获低压成套装置3C认证的单位多达6000多个，生产的低压电器产品1000多个系列。

目前，国际上比较知名的低压电器品牌有ABB公司（瑞士）、施耐德公司（法国）、ORMNO公司（日本）、西门子SIEMENS公司（德国）、通用GE电气（美国）等；国内有正泰公司、德力西公司、上海人民华通集团、TCL工业电气、CNC长城电器等。下面介绍一些PLC控制系统中常用的低压电器元件。

1.2.1 开关电器

开关是最普通的低压电器之一，其作用是分合电路，开断电流。在配电和电动机保护电路中经常使用的开关的种类非常多，如刀开关、隔离开关、负荷开关、转换开关、组合开关、断路器等。在PLC自动控制系统中，使用最多的是断路器。

低压断路器将控制电器和保护电器的功能合为一体，是一种既有手动开关作用，又能进行自动失压、欠压、过载和短路保护的电器，应用极为广泛，可用来分配电能、频繁地启动异步电动机、对电动机及电源线路进行保护等。当线路发生严重过载、短路或欠电压等故障时，断路器能自动切断电源，其功能相当于熔断式断路与过流、过压、热继电器等的组合，而且在分断故障电流后，一般不需要更换零部件。

断路器的种类是非常多的，如真空断路器、框架断路器、塑壳断路器等，一般常用到的有塑壳断路器、微型断路器、电动机保护断路器等。图1-1为几种常见的断路器形式。在电路图中断路器的图形和文字符号如图1-2所示。

在选择低压断路器时，要考虑断路器的特性参数，具体如下所述。

1）额定极限短路分断能力Icu

断路器的分断能力指标有额定极限短路分断能力Icu和额定运行短路分断能力Ics两种。

Ics作为一个特性参数，并非只简单考虑断路器的分断能力，而是作为一种分断指标，即分断几次短路故障后，还能保证其正常工作。对塑壳式断路器而言，应有足够的Icu，能够分断短路电流使开关跳闸。按规定塑壳式断路器的Ics只要大于25%Icu就算合格。对供电要求不高的配电系统，只需考虑Icu。

2）限流分断能力

限流分断能力是指断路器短路跳闸时限制故障电流的能力。断路器发生短路时，触点快速打开产生电弧，相当于在线路中串入一个迅速增加的电弧电阻，从而限制了故障电流的增加。断路器断开时间越少，Ics就越接近Icu，限流效果就越好，也可大大降低短路电流引起的电磁效应、电动效应和热效应对断路器和用电设备的不良影响，延长断路器的使用寿命。

3）短路保护

短路保护就是短路瞬时跳闸。注意，在负荷变化后及时调整保护的整定值，防止整定值过小频繁跳闸影响供电质量，或整定值过大使线路和设备得不到有效保护。

4）过载延时保护

过载延时保护是指负荷电流超过设备的限定范围有烧毁设备的危险，保护装置能在一定时间内切断电源。过载有个热量积累的过程，保护动作不需要过于迅速。对于短时过电流，保护不应该动作。

5）隔离功能

隔离功能就是要求断路器断开后的泄漏电流不致对人身和设备产生危害。多次短路跳闸后开关性能下降，泄漏电流会增大。对人体而言，30mA以下为安全漏电电流，而在恶劣的环境中，超过300mA的泄漏电流持续2h以上，就可能使绝缘损坏发生相地短路，进而引发火灾。

6）漏电保护

漏电器有热磁式和电子式两种，相比而言电子式漏电器具有体积小、精度高和灵敏度高的优点，但其抗干扰能力较差。目前电子式漏电保护器占据主流，当漏电电流达到整定值时，执行电路接收零序电流互感器二次侧的感应电压信号，驱动转换触点输出漏电保护信号，使脱扣器动作切断电源。一般终端开关的整定漏电脱扣电流为30mA、上一级支路开关的整定值为300mA。起火危险性大的电弧性短路难以被短路保护有效切断，而漏电器可以可靠地断开接地故障，防止人身触电和相—地短路故障的发生。

同时，在选择低压断路器时也应注意以下几方面。

（1）低压断路器的额定电流和额定电压应大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流。

（2）低压断路器的极限分断能力应大于或等于电路最大短路电流。

（3）欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。

（4）过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流。

在使用低压断路器时也要注意以下几方面。

（1）低压断路器投入使用时应先进行整定，按照要求整定热脱扣器的动作电流，以后就不应随意旋动有关的螺钉和弹簧。

（2）在安装低压断路器时，应注意把来自电源的母线接到开关灭弧罩一侧的端子上，来自电气设备的母线接到另外一侧的端子上。

（3）在正常情况下，每6个月应对开关进行一次检修，清除灰尘。

（4）发生断、短路事故后，应立即对触点进行清理，检查有无熔坏，清除金属熔粒、粉尘，特别要把散落在绝缘体上的金属粉尘清除掉。

使用低压断路器来实现短路保护比熔断器要好，因为三相电路短路时，很可能只有一相熔断器熔断，造成缺相运行。对于低压断路器来说，只要造成短路就会使开关跳闸，将三相同时切断。低压断路器还有其他自动保护作用，性能优越，但其结构复杂，操作频率低，价格高，因此适合要求较高的场合，如控制柜供电电源开关。

1.2.2 接触器

接触器是一种用来自动接通或断开大电流电路的电器。它可以频繁地接通或分断交、直流负载电路，并可实现中远距离控制。其主要控制对象是电动机，也可用于电热设备、电焊机、电容器组等其他设备。它还具有低电压释放保护功能，并具有控制容量大、过载能力强、寿命长、设备简单经济等特点。

接触器按操作方式分为电磁接触器、气动接触器和电磁气动接触器；按灭弧介质分为空气电磁接触器、油浸式接触器和真空接触器等。最常用的分类是按照主触点连接回路的形式来划分，即将接触器分为交流接触器和直流接触器两大类。在生产中应用最多的是电磁交流接触器。

接触器一般由电磁线圈、衔铁，以及和衔铁相连的触点组成。如图1-3所示是几种实际的交流接触外形图。在交流接触器上一般要有主触点端子、辅助触点端子和线圈端子，根据具体应用选择购买或订货。

接触器的图形符号如图1-4所示，图1-4（a）为其线圈，图1-4（b）、（c）分别为其常开和常闭主触点，图1-4（d）、（e）分别为其常开和常闭辅助触点，并分别标有相同的文字符号为KM。辅助触点在实际电气控制线路中可能与主触点分开置于不同位置，读图时依靠其文字符号识别。

对于一个接触器，如果有3对主触点，4对辅助触点，其中辅助触点有两对常开触点，两对常闭触点，在线圈无电流流过或复位状态及线圈有电流流过时，接触器主辅触点的状态分别如图1-4（f）、（g）所示。

接触器的主要技术参数有极数、电流种类、额定电压、额定电流、额定通断能力、线圈额定电压、允许操作频率、寿命、使用类别等。

（1）接触器的极数和电流种类。按接触器主触点的对数确定其极数，有两极、三极和四极接触器；按主电路的电流种类分为交流接触器和直流接触器。

（2）额定工作电压。指主触点之间正常工作电压值，也就是主触点所在电路的电源电压。

（3）额定电流。指接触器触点在额定工作条件下的电流值。常用接触器触点的额定电压和额定电流值如表1-1所示。

表1-1 接触器触点的额定电压和额定电流的等级表

（4）线圈的额定电压。常用的线圈额定电压等级如表1-2所示，选用时一般交流负载用交流线圈的接触器，直流负载用直流线圈的接触器。但交流负载频繁动作时可采用直流线圈的接触器。

表1-2 接触器线圈的额定电压等级表 （单位：V）

（5）通断能力。指接触器主触点在规定条件下能够可靠接通和分断的电流值。在此电流值下接通电路时，主触点不应造成熔焊；在此电流值下分断电路时，也不应发生长时间燃弧。一般通断能力是额定电流的5～10倍。这一数值与开断电路的电压等级有关，电压越高，通断能力越小。

（6）寿命。包括电气寿命和机械寿命。目前接触器的机械寿命已达一千万次以上，电气寿命约是机械寿命的5%～20%。

（7）使用类别。接触器用于不同负载时，其对主触点的接通与分断能力要求不同，按不同使用条件来选用相应使用类别的接触器便能满足其要求。根据低压电器基本标准的规定，接触器的使用类别比较多，其中用于电力拖动控制系统中的接触器常见的使用类别及典型用途如表1-3所示。

表1-3 接触器使用类别及典型用途表

接触器的使用类别代号通常标注在产品的铭牌或工作手册中。表中要求接触器主触点达到的接通和分断能力为：

①AC1和DC1类允许接通和分断额定电流；

②AC2、DC3和DC5类允许接通和分断4倍额定电流；

③AC3类允许接通6倍额定电流和分断额定电流；

④AC4类允许接通和分断6倍额定电流。

（8）额定操作频率。指每小时的操作次数。交流接触器一般不超过600次/h，而直流接触器一般不超过1200次/h。操作频率直接影响到接触器的电气寿命和灭弧罩的工作条件，对于交流接触器还影响线圈的温升。

除了上述参数之外还有其他技术参数，如绝缘电压、辅助触点的额定电压与电流等，在实际应用时都需要加以选择。

选用接触器时应从工作条件出发，主要考虑下列因素。

（1）接触器极数与电流种类的确定。接触器由主电路电流种类来决定选择直流接触器还是交流接触器。三相交流系统中一般选用三极接触器，当需要同时控制中性线时，则选用四极交流接触器。单相交流和直流系统中常选用两极或三级并联，一般场合选用电磁式接触器，易燃易爆场合应选用防爆型及真空接触器。

（2）根据接触器所控制的负载的类型选择相应使用类别的接触器。如果负载是一般任务，则选用AC3类别；负载为重任务，则应选用AC4类别；如果负载是一般任务与重任务混合时，则可根据实际情况选用AC3或AC4类接触器；选用AC3类别时，应降级使用。

（3）根据负载功率和操作情况来确定接触器主触点的电流等级。当接触器使用类别与所控制负载的工作任务相对应时，一般按控制负载电流值来决定接触器主触点的额定电流值；若不对应，应降低接触器主触点电流等级使用。

（4）根据接触器主触点接通与分断主电路电压等级来决定接触器的额定电压。

（5）接触器吸引线圈的额定电压应由所连接的控制电路确定。

（6）接触器的触点数（主触点和辅助触点）和种类（常开或常闭）应满足主电路和控制电路的要求。

其中最重要的因素是主触点电流等级的确定，一般来说主触点额定电流Imc可通过下式计算：

式中Imc—主触点额定电流，A；

PN—被控制的电动机额定功率，kW；

K—常数，一般取1～1.4；

UN—电动机的额定电压，V。

实际选择时，接触器的主触点额定电流应大于上式的计算值。同时，还可参照下述方法快速确定主触点电流等级。

①持续运行的设备。接触器按67%～75%算，即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是67～75A以下的设备。

②间断运行的设备。接触器按80%算，即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是80A以下的设备。

③反复短时工作的设备。接触器按116%～120%算，即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是116～120A以下的设备。

对于交流励磁的接触器在使用中还应注意以下几个方面：

（1）励磁线圈电压应为（85%～105%）UN；

（2）铁芯衔铁上短路环应完好；

（3）衔铁、触点支持件等活动部件应动作灵活；

（4）铁芯、衔铁端面接触良好，无异物；

（5）触点表面接触良好，有一定的超程和接触压力；

（6）操作频率应在允许范围内。

1.2.3 继电器

继电器是一种根据输入信号的变化接通和断开控制电路，实现控制目的的电器。继电器与接触器不同，不能用来直接接通和分断大电流负载电路，而主要用于电动机或线路的保护及生产过程顺序控制。一般来说，继电器通过测量环节输入外部信号（如电压、电流等电量，或者温度、压力、速度等非电量）并传递给中间机构，将它与整定值（即设定值）进行比较。当达到整定值时（过量或欠量），中间机构就使执行机构产生输出动作，从而接通或分断电路，达到控制电路的目的。

继电器的种类很多，根据不同分类方法，主要有以下几类。

（1）按用途分为控制继电器、保护继电器。

（2）按动作原理分为电磁继电器、感应式继电器、热继电器、机械式继电器、电动式继电器、电子继电器。

（3）按输入信号分为电压继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器、温度继电器。

（4）按动作时间分为瞬时继电器、延时继电器。

在控制系统中，使用最多的是电磁式继电器。这里主要介绍电磁式继电器、热继电器和延时继电器等。

1.电磁继电器

电磁继电器中最常用的是中间继电器，如图1-5所示是电磁继电器的外形图。电磁继电器的结构与电磁式接触器相似，同时这种继电器一般都配有端子插座，继电器的底部引脚在插座上都有对应的端子。与外部电路连接时，通过端子接线连接。

中间继电器的特点是触点数量较多（可达8对），触点电流容量较大（5～10A），动作灵敏，在电路中起增加触点数量和触点容量放大作用。由于中间继电器只要求线圈电压为零时能可靠释放，对动作参数无要求，故中间继电器没有调节装置。中间继电器的图形符号和文字符号如图1-6所示。

2.热继电器

在电动机实际的运行中，常会遇到过载或欠电压情况，但只要不严重，时间短，电动机绕组不超过允许的温度，这些情况是允许的。若电动机长时间运行在这些状态下就会加速电动机绝缘老化过程，缩短电动机的使用寿命，甚至会烧毁电动机绕组。因此，当电动机一旦出现长时间过载等情况，就需要自动切断电路，从而出现能随过载程度而改变动作时间的电器，这就是热继电器。热继电器的发热元件有热惯性，在电路中不能做瞬时过载保护，更不能做短路保护。

热继电器按相数有单相、两相和三相式三种类型，每种类型按发热元件的额定电流又有不同的规格和型号。三相式热继电器常用于三相交流电动机的过载保护，按其职能可分为不带断相保护和带断相保护两种类型。热继电器一般与接触器组合使用。图1-7是热继电器的图形符号和文字符号。图1-8是几种实际热继电器外形图。

热继电器的主要技术参数有热继电器额定电流、相数、热元件额定电流、整定电流及调节范围等。通常选用热继电器时应按电动机形式、工作环境、启动情况及负荷情况等几方面综合加以考虑。

（1）原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流选择。对于过载能力较差的电动机，其配用的热继电器（主要是发热元件）的额定电流可适当小些。通常，选取热继电器的额定电流（实际上是选取发热元件的额定电流）为电动机额定电流的60%～80%。

（2）在不频繁启动的场合，要保证热继电器在电动机的启动过程中不产生误动作。通常，当电动机启动电流为其额定电流6倍且启动时间不超过6s时，若很少连续启动，就可按电动机的额定电流选取热继电器。

（3）当电动机为重复短时工作时，首先注意确定热继电器的允许操作频率。因为热继电器的操作频率是很有限的，如果用它保护操作频率较高的电动机，效果很不理想，有时甚至不能使用。

（4）在三相异步电动机电路中，定子绕组为Y连接的电动机应选用两相或三相结构的热继电器；定子绕组为△连接的电动机必须采用带断相保护的热继电器。

3.时间继电器

从线圈通电或断电开始，经过一定的延时后触点状态才发生变化的继电器，称为时间继电器。时间继电器可分为通电延时型和断电延时型。通电延时型是当线圈通电后要延迟一定时间，触点状态才发生变化，而当线圈断电时，触点瞬时复原。断电延时型是当线圈通电时，触点瞬时产生状态变化，而当线圈断电后，延迟一定的时间，触点状态才复原。时间继电器种类很多，常用的有电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等。如图1-9所示为时间继电器的外形图，如图1-10所示是时间继电器的图形符号与文字符号。

1.2.4 熔断器

熔断器的主要作用是为电气设备及电线电缆提供过载与短路保护。在电气控制中应用熔断器的场合有：

（1）小型断路器或塑壳式断路器进线的后备保护；

（2）在可能出现短时过载和短路的电动机回路中担负保护任务；

（3）开关电器，如接触器和电动机启动器的短路保护。

熔断器的种类很多，按结构可分为半封闭插入式、螺旋式、无填料密封管式和有填料密封管式；按用途可分为一般工业用熔断器、半导体器件保护用快速熔断器和特殊熔断器（如具有两段保护特性的快慢动作熔断器、自复式熔断器）。如图1-11所示是几种常用熔断器的外形图及其图形符号。

熔断器主要由熔体和安装熔体的绝缘管（或盖、座）等部分组成。其中熔体是主要部分，它既是感测元件又是执行元件。熔体由不同金属材料（铅锡合金、锌、铜或银）制成丝状、带状、片状或笼状，串接于被保护电路。当电路发生短路或过载故障时，通过熔体的电流使其发热，当达到熔化温度时，熔体自行熔断，从而分断故障电路。当电流较大时，熔体熔断所需的时间就较短；而电流较小时，熔体熔断所需的时间就较长，甚至不会熔断。这就需要根据电路的不同需求和熔断器的参数选用不同的熔断器。

1.熔断器的主要参数

（1）额定电压。指熔断器长期工作时和分断后能够承受的电压。

（2）额定电流。指熔断器长期工作时，电气设备升温不超过规定值时所能承受的电流。熔断器的额定电流有两种：一种是熔管额定电流，也称熔断器的额定电流；另一种是熔体的额定电流。厂家为减少熔管额定电流的规格，熔管额定电流等级少，而熔体电流等级较多，在一种电流规格的熔断管内有适于几种电流规格的熔体，但熔体的额定电流最大不能超过熔断管的额定电流。

（3）极限分断能力。指熔断器在规定的额定电压和功率因数（或时间常数）条件下，能可靠分断的最大短路电流。

（4）熔断电流。指通过熔体并能使其熔断的最小电流。

2.熔断器的选择

选择熔断器时主要考虑熔断器的种类、额定电压、额定电流和熔体的额定电流等。

（1）熔断器类型的选择。熔断器的类型主要依据负载的保护特性和短路电流的大小选择。对于容量小的电动机和照明支线，常采用熔断器作为过载及短路保护，因此熔体的熔化系数可适当小些；对于较大容量的电动机和照明干线，则应着重考虑短路保护和分断能力，通常选用具有较高分断能力的熔断器；当短路电流很大时，宜采用具有限流作用的熔断器。

（2）熔断器额定电压的选择。熔断器额定电压的选择值一般应等于或大于电气设备的额定电压。

（3）熔体的额定电流的选择。

①对于负载平稳无冲击的照明电路、电阻、电炉等，熔体额定电流应略大于或等于负荷电路中的额定电流，即

Ire≥Ie

式中，Ie—负载的额定电流。

②对于单台长期工作的电动机，熔体电流可按最大启动电流选取，也可按下式选取：

Ire≥（1.5～2.5）Ie

如果电动机频繁启动，式中系数可适当加大至3～3.5，具体应根据实际情况而定。

③对于多台长期工作的电动机（供电干线）的熔断器，熔体的额定电流应满足下列关系：

Ire≥（1.5～2.5）Iemax+ΣIe

式中 Iemax—多台电动机中容量最大的一台电动机的额定电流；

ΣIe—其余电动机额定电流之和。

当熔体额定电流确定后，根据熔断器额定电流大于或等于熔体额定电流来确定熔断器额定电流。

（4）熔断器级间的配合。为防止发生越级熔断，上、下级（即供电干、支线）的熔断器之间应有良好的配合。选用时，应使上级（供电干线）熔断器的熔体额定电流比下级（供电支线）的大1～2个级差。

1.2.5 主令电器

主令电器用来闭合和断开控制电路，用以控制电气设备的启动、停车、制动及调速等。主令电器可直接或通过电磁式电器间接作用于控制电路。在控制电路中，由于它是一种专门发布命令的电器，故称为主令电器。主令电器不允许分合主电路。

主令电器应用十分广泛，种类也繁多，常用的有控制按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器及其他主令电器，如脚踏开关、倒顺开关、紧急开关、钮子开关等。这里主要介绍旋钮、按钮和行程开关。

1.旋钮和按钮

旋钮和按钮一般由触点座和钮头组成，作用是接通或断开控制回路，结构简单，是使用广泛的手动主令电器。按钮一般具有自动复位功能，在操作后，触点自动恢复为初始状态，可以进行点动操作。旋钮一般具有机械自锁装置，可以保持操作状态。如图1-12和图1-13所示分别为按钮和旋钮的外形图，如图1-14和图1-15所示分别是按钮和旋钮的图形符号。旋钮和按钮的文字符号用SB表示。

为便于识别各个按钮的作用，避免误操作，通常在按钮上做出不同标志或涂以不同颜色，常用的标志颜色有红、绿、黄、蓝、黑、白、灰等。按钮颜色的选用应注意以下几点：

（1）红色按钮用于“停止”、“断电”或“事故”；

（2）绿色按钮优先用于“启动”或“通电”，但也允许选用黑、白或灰色按钮；

（3）一钮双用的“启动”与“停止”或“通电”与“断电”，即交替按压后改变功能的，不能用红色按钮，也不能用绿色按钮，而应用黑、白或灰色按钮；

（4）按压时运动，抬起时停止运动（如点动、微动），应用黑、白、灰或绿色按钮，最好是黑色按钮，而不能用红色按钮；

（5）用于单一复位功能的，用蓝、黑、白或灰色按钮；

（6）同时有“复位”、“停止”与“断电”功能的用红色按钮。灯光按钮不得用做“事故”按钮。

2.行程开关

依照机械运动部件的行程发出命令以控制其运动方向或行程长短的主令电器，称为行程开关。若将行程开关安装于运动部件的行程终点处以限制其行程，则称为限位开关。因此，行程开关也叫限位开关。按运动形式的不同，行程开关可分为直动式、微动式、滚轮式等。按信号的触发方式，可分为接触式和非接触式两种。

1）接触式行程开关

接触式行程开关简称行程开关，其工作原理与按钮相同，所不同的是信号的触发方式。它不像控制按钮那样需要用手按压，而是利用机械运动部件的碰压而使触点动作，从而发出控制指令的主令电器。如图1-16所示为常见接触式行程开关的外观图。

行程开关的主要参数有型式、动作行程、工作电压、触点的电流容量等。在对行程开关选型时，除了注意以上参数之外还应注意：当机械运动部件速度低于0.4m/min时，触点由于分断过慢，容易被电弧烧伤，此时应考虑选用滚轮式行程开关；当机械运动部件的行程比较小而用力也很小时，应采用具有瞬时动作和微小行程的微动开关。

行程开关的图形符号如图1-17所示，其中（a）为常开触点，（b）为常闭触点。

2）非接触式行程开关

非接触式行程开关又称接近开关或无触点行程开关，它除可以完成行程控制和限位保护外，还是一种非接触式的检测装置，用做检测零件尺寸和测速等，也可用于变频计数器、变频脉冲发生器、液面控制和加工程序的自动衔接等。其特点是工作可靠、寿命长、功耗低、复定位精度高、操作频率高，以及适应恶劣的工作环境等。

接近开关可以分为有源和无源两种，多数为有源型，主要包括检测元件、放大电路、输出驱动三部分。其电源一般采用5～24V的直流电源或220V交流电源。因为位移传感器可以根据不同的原理和不同的方法做成（如图1-18所示为几种接近开关的外观图），而不同的位移传感器对物体的检测方法也不同，所以常见的接近开关有以下几种：

（1）涡流式接近开关。这种开关有时也叫电感式接近开关。它利用导电物体在接近这个能够产生电磁场的接近开关时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关，使开关内部电路参数发生变化，由此识别出有无导电物体移近，进而控制开关的接通或断开。这种接近开关所能检测的物体必须是导电物体。

（2）电容式接近开关。这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时，不论它是否为导体，由于它的接近，总要使电容的介电常数发生变化，从而使电容量发生变化，使得与测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测的对象，不限于导体，可以是绝缘的液体或粉状物等。

（3）霍尔接近开关。霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关，叫做霍尔接近开关。当磁性物体移近霍尔接近开关时，开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化，由此识别附近有磁性物体存在，进而控制开关的接通或断开。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。

（4）光电式接近开关。利用光电效应做成的开关叫光电式接近开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内，当有反光面（被检测物体）接近时，光电器件接收到反射光后便在信号中输出，由此便可感知有物体接近。

（5）热释电式接近开关。用能感知温度变化的元件做成的开关叫热释电式接近开关。这种开关是将热释电器件安装在开关的检测面上，当有与环境温度不同的物体接近时，热释电器件的输出便发生变化，由此便可检测出有物体接近。

在一般的控制系统中，通常都选用涡流式接近开关和电容式接近开关，因为这两种接近开关对环境的要求条件较低。

当被测对象是导电物体或可以固定在一块金属物上的物体时，一般都选用涡流式接近开关，因为它的响应频率高、抗干扰性好、应用范围广、价格较低。若所测对象是非金属（或金属）、液位高度、粉状物高度、塑料、烟草等，则应选用电容式接近开关。这种开关的响应频率低，但稳定性好，安装时应考虑环境因素的影响。

若被测物体为导磁材料，或者为了区别和它在一起运动的物体而把磁钢埋在被测物体内时，应选用霍尔接近开关，它的价格最低。在环境条件比较好、无粉尘污染的场合，可采用光电式接近开关。光电式接近开关工作时对被测对象几乎无任何影响。在防盗系统中，自动门通常使用热释电式接近开关、超声波接近开关、微波接近开关。有时为了提高识别的可靠性，上述几种接近开关往往被复合使用。

无论选用哪种接近开关，都应注意对工作电压、负载电流、响应频率、检测距离等各项指标的要求。

接近开关的图形符号如图1-19所示，其中（a）为无源接近开关符号，（b）为有源接近开关符号。