关于“开关量”你需要拿下的七大招式！

http://yibiaoquan.com/index.php?m=content&c=index&a=show&catid=13&id=151

七大常见开关量词汇

1、开关量

开关量指的是控制继电器的接通或者断开所对应的值，即“１”和“０”。用接通、断开表示信号的有、无，按照开关的触点类型可以分为无源触点和有源触点。
无源触点又称为干接点（Dry contact）：触点两端没有电压，仅相当于一个开关，用通断表示信号有无，两个接点之间没有极性，如继电器输出端。
有源触点又称为湿接点（Wet contact）：触点需要提供电源才能工作，接通时触点有电流流过，两个接点之间有极性，如晶体管输出端。
简单的说就是触点带不带电，不带电就是干的，带电就是湿的。

2、干接点、湿接点

干接点：即无源开关；具有闭合和断开的2种状态，2个接点之间没有极性，可以互换。
湿接点： 即有源开关；具有有电和无电的2种状态；2个接点之间有极性，不能反接。如果把干接点信号接上电源，再跟电源的另外一极，作为输出，就是湿接点信号。

3、接近开关

接近开关：接近开关是一种不需与运动部件进行机械接触而可以操作的位置开关，当接近物体后它里面的感应回路就产生一个电信号，它的放大电路放大这个信号后就输出（开关）电压。

4、继电器

继电器：是一种电子控制器件，它具有输入回路和输出回路，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。

继电器的触点本身是无源的，可称为干接点，但是一旦接上电，就成了湿接点。【此处回忆巩固下上面刚讲过的】
辰竹的安全栅，如GS8512-EX，就是继电器输出，是无源触点。

5、单刀双掷开关

单刀双掷开关：所谓单刀双掷就是说这个刀开关（或者刀闸）只有一片刀片动接点，而有两个方向的静接点，根据实际需要可以分别向任意一方合闸工作。

6、晶体管的开关作用

晶体管的开关作用：晶体管导通时，电阻很小，类似一个机械开关闭合的状态；晶体管截止时，电阻极大，类似一个机械开关断开的状态，就是这样起到开关的作用。

三极管相当于一个由基极电流控制的无触点开关。

↓↓截止时，相当于开关“断开”↓↓	↓↓饱和时，相当于开关“闭合”↓↓
c,e间的等效电阻很大，约为数百千欧， 相当于开关断开。	c,e间的等效电阻很小，约为数百欧姆， 相当于开关闭合。

7、NAMUR接近开关

NAMUR(German: Normenarbeitsgemeinschaft fuer Mess- und Regeltechnik) 是德国一个标准化组织，全称是“化工行业测量与自动化控制标准化组织”
NAMUR传感器的特点就是通过模拟量信号检测其不同的状态。

NAMUR的工作原理：它需要提供一个8v左右的直流电压，根据金属物接近传感器的距离，内部振荡器会产生一个1.2mA到2.1mA电流信号，标定的开关电流典型值为1.55mA，当电流由低到高或等于1.75mA会产生一个输出信号变化（从0到1，或从OFF到ON),当电流由高到低低于1.55mA时，产生一个输出信号变化（从1到0，或从ON到OFF）。这样它可以来检查金属物是否接近。


好了，看到这里我们已经了解了7个与开关量有关词汇及其含义。下面让我们来解决几个实际的问题。

实操解决5个问题

1
Q: 我们现在现场有一行程开关，用于采集其开关状态信号；行程开关没有防爆认证，是否可以用在本安场合？

A：对于现场的设备，如果根据制造商的技术条件，电气参数值均不超1.2V，<0.1A，<25mW ，<20μJ的电气设备，它们无需防爆认证。可以自由地配置在本安回路中。如：电阻（包括可变电阻）、发光二极管、开关、热电偶、热电阻、应变仪。对于行程开关，由于采集的是一开关状态，属于干接点信号，所以可以看做一简单设备，无需做防爆认证的，可以使用。

2
Q: 关于开关量输入的安全栅，如果需要对开关信号的线路断路进行报警，现场我们需要做什么？

A：对于你的现场如果是普通开关设备，需要在靠近开关设备两端并接一个10KΩ电阻。当发生断线的情况产生，回路中将无回路电流，安全栅通过回路中的电流的情况来对现场的现象进行判断的；如果你的现场是一个接近开关设备，当开关量状态断开时，危险侧的回路电流为0.5mA，如果线路断线则回路电流为0mA，隔离栅是通过输入回路中电流的不同来判断线路是否故障。

3

Q：现场我们使用的是三线制的接近开关，如何加隔离栅进行本安隔离？

A：由于三线制的接近开关一般情况下不是本安认证设备，所以不能使用隔离栅对其进行本安隔离。
一般安全栅接收的本安接近开关为符合DIN 19234的NAMUR的接近开关。NAMUR接近开关为两线接近开关。

对于NPN/PNP接近开关，输出的是脉冲（电平）信号，可以采用辰竹GS8552/54-EX进行隔离。

4
Q：关于开关量输入的安全栅中，继电器输出与晶体管输出的区别是什么？

A：继电器输出的优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载，且电压也可不同，带负载电流可达2A/点；但继电器输出方式不适用于高频动作的负载，一般要求开关频率<10Hz以下适用；
而晶体管输出的优点是适应于高频动作，响应时间短；继电器有使用寿命的限制，开关频率在10Hz~5KHz之间的信号可以选择晶体管输出。

5

Q：干接点既然是无源设备，为什么还要使用安全栅？（本安环境）

A：干接点可以认为是不需认证的简单设备，简单设备自身不会产生超过标准要求的能量，但是安全区的采集设备有可能故障而导致危险大电流、电压输入至危险区，所以要保证现场安全必须要为其回路设置安全限能措施—即使用安全栅来限制能量。

编外话：
虽然现场设备是本质安全的，但是从安全区过来的线路上可能会有大的能量（故障时），安全栅的作用就是保证在任何故障情况下，安全区的较大能量都不会传递到危险区。真的有大电压或大电流产生是，损坏的是安全栅，而能量始终会被限制住。