电容式接近开关是一种动作灵敏、性能稳定可靠的无触点的控制器件。它的优点是除了能检测金属材料外，还能检测玻璃、木材、纸张、塑料以及粉末和液体等非金属材料。可用作计数、定位、限位、液位、粉状物位置的控制，被广泛用于自动控制领域。
有关电容式接近开关的工作原理，本刊1995年第8期“接近开关”一文曾作过介绍。本文以台湾和可公司产品为例，侧重介绍一些电容式接近开关应用方面的有关问题。
一、电容式接近开关的外形结构
电容式接近开关有两个系列。
（1）TLK系列：外形为圆柱形，材料为PBT或ABS塑料。平面的一端为检测面，相对的尾部有电源和输出引线。柱体上有指示灯，尾部有小孔，内有供调节灵敏度的电位器。圆柱体外有螺纹，还有固定用的螺母，也有的装有供固定用的支架。外形见图1（a）。
（2）TK系列：外型为立方体，材料为ABS塑料。平面一端为检测面，尾部有引线，详见图1（b）。柱体的另一侧面带有指示灯和调节灵敏度的小孔。尾部一侧有供固定用的两个圆孔。
电容式接近开关的引线，用直流电源的有3根，它们的颜色为棕、黑、蓝。用交流电源的只有2根引线，它们的颜色是棕、蓝。负载和电源的连接方法见后面的说明。
二、电容式接近开关的型号和性能
（1）型号
电容式接近开关的型号如下
①：用2个或3个字母表示系列。“TLK”为塑壳圆柱形；“TK”为塑壳方形。
②：用字母C表示检测距离可调整。无字母则为不可调。
③：用2位数字表示检测距离，单位为毫米。“25”表示检测距离为25mm。
④：用字母和数字表示内部电路使用电源和外部电路通断情况的类别，共有6种：
NE1和NE2：使用直流电源，输出为NPN型晶体管；NE1为动合（常开）型，NE2为动断（常闭）型。
PE1和PE2：使用直流电源，输出为PNP型晶体管；PE1为动合型，PE2为动断型。
A1和A2：使用交流电源；A1为动合型，A2为动断型。
本例中“NE1”表示使用直流电源、输出为NPN型晶体管、外电路为动合型的接近开关。
⑤：用数字表示引线的长度，单位为米。“4”表示引线长度为4米；无数字则为标准长度2米。
⑥：用字母C表示引线带有快速接头。无字母则不带接头。
（2）主要技术性能
在选用接近开关前至少要了解以下几个主要的技术指标。
1）检测距离：指被检测物按规定方式移近接近开关，使开关动作时，测得由开关检测面到被检测物的距离。TLK系列为8～25mm，TK系列为15mm。这个参数是按标准检测体（铁）测得的。实际应用中如被检测物材料不同，应按手册给出的修正系数修改。
2）工作电压：指接近开关使用的电源电压。TLK系列有直流、交流两种：直流为10～30V；交流为90V～250V。TK系列只有直流供电一种，电压为10V～30V。
3）最大负载电流：指输出可供驱动负载的最大电流值。TLK系列和TK系列均为2mmA。
4）最大静态电流：指开关不动作时所消耗的最大电流值。直流产品为15mA（24V DC），交流产品为2.5mA（220V AC）。
5）响应频率、开关频率：指每秒可检测的次数。直流产品为每秒60次；交流产品为每秒25次。
6）工作环境：温度：-25°～＋70℃；相对湿度：35～95%。
三、电容式接近开关的连接方法
（1）直流3线式
使用直流电源的接近开关有3根引线，因内部输出晶体管有NPN和PNP型的不同有2种接法。
① NE1和NE2型
“N”是指NPN晶体管输出，电路示意图见图2。1（棕）和3（蓝）端接电源正、负极，2（黑）端是集电极输出端。
型号中“E1”表示外电路负载的连接是动合（常开）型（NO型），就是平时负载中无电流，接近开关动作后负载中有电流，相当于内部有一个动合开关控制其电流。“E2”表示动断（常闭）型（NC型），平时负载中有电流，接近开关动作后负载中电流被切断。
NE1和NE2型外电路的接法相同，都是1、3端接电源正、负极，1、2端接负载。
②PE1和PE2型
“P”是指PNP晶体管输出，电路示意图见图3。“E1”和“E2”的意义同上。
PE1和PE2型外电路的接法相同。由于晶体管电路使用电源的极性不同，1、3端接电源正、负极，而负载应接在2、3端。
（2）交流2线式
这类接近开关使用交流电源，内部为晶闸管电路，使用电源电压为90V～250V正弦交流。使用时应将负载和开关与电源串联，如图4所示。
A1和A2的意义和E1、E2相似。“A1”型表示平时负载中有较小电流（远小于负载工作电流），接近开关动作后负载中有较大的工作电流。“A2”型表示平时负载中有工作电流，接近开关动作后电流降到极小。
四、电容式接近开关的使用注意事项
1．被检测物不管是金属物还是绝缘物，都必须可靠接地。否则开关应产生误动作。
2．产品给出的检测距离是以标准检测体（铁）测定的。如被检测物是非铁材料，应按手册给出的修正系数修改。例如用TLK－C25NE1型接近开关检测玻璃，该开关给出的检测距离ds是25mm，修正系数是0.4，所以实际检测距离应该是：ds'＝25×0.4=10mm。
3．如需检测液体或粉状物的位置而容器是金属料时，应在容器上检测的部位开一窗孔，用非金属材料密封。然后把电容式接近开关安装在窗孔的位置上。
4．如负载是功率较大的电机电器，可用继电器或接触器作接近开关的负载，再用继电器或接触器的触点去控制大功率的电机电器。
5．交流2线式接近开关不允许不串负载，直接和电源相连。否则将烧毁接近开关。
6．接近开关的电源线不可和高压线、动力线放在同一管道内，这将会引起干扰造成误动作。最好是将接近开关的电源线敷设在独立的管道内。必要时可以使用屏蔽线。
7．如检测现场较远，可选用长引线的产品。但延长的长度不得大于100米，并应考虑线路电压降和采取抗干扰的措施。
8．电容式接近开关的工作环境，其温度范围是-25°～＋70℃；相对湿度应≤95％。
五、应用举例
用两个接近开关可以实现液位的自动控制。接近开关的安装和接法见图5。液泵电机的控制电路见图6。A、B是容器中液位高、低两个液位面。PS1和PS2是接近开关，是TLK系列电容性接近开关。KA、KB选用优质直流继电器，其接点为动断型。K是接通液泵电机电源的交流接触器，k1～k4是其动合接点。SA为手动开关。
控制电路的工作原理如下：当容器是空的时候，首先按下手动开关SA接通电源，这时ka、kb是闭合状，交流接触器K得电，k1～k4闭合，液泵开始向容器内注入液体。当液面升高到A点时，PS1因检测到液面而动作，使KA继电器动作，接点ka断开。但这时因k4的自锁作用，液泵仍继续工作，继续向容器注入液体。当液面升高到B点时，PS2因检测到液面而动作，使KB继电器动作，接点kb断开，于是交流接触器K失由，k1～k4断开，液泵停止工作，不再向容器灌注。
当由于消耗或其它原因使液面下降到B点以下时，PS2复原，接点kb回到闭合状态，但这时的接点ka仍是断开的，所以液泵仍不工作。
当液面下降到A点以下时，PS1复原，接点ka回到闭合状态，于是交流接触器K又得电，液泵又工作，向容器内灌注液体，直到液面到达B点时又停止。
这个控制电路的工作情况是：液面低于A点时液泵工作；液面高于B点时液泵停止。实现了液面升降的自动控制。全部过程除第一次使用或维修后启动时需要人工按动开关SA外，都无须人去控制。
如果容器是铁制的，则必须开孔用非金属弯管（玻璃或有机玻璃管）把液面引出。也可以在铁制容器上下液面开两个小孔，用橡胶密封圈装上玻璃或有机玻璃，然后将接近开关固定在这两个小圆孔旁即可。
这种接近开关的灵敏度是可以调节的。把接近开关固定好后拧下后面的保护螺钉盖，细心地调节孔内的螺杆，改变其灵敏度。使接近开关在液面到达检测点时动作，液面离开检测点时复原。反复试验几次无误后就是已调好。调好后将保护螺钉盖重新拧上即可。
本电路也适用于粉状物的自动控制。(于鹤飞)