我们应该使用一些不同的标准来选择开关类型：

• 精度/可重复性：开关每次都在同一个地方触发吗？触发位置有多少点差？环境变化或机器设置变化是否会影响触发位置？
• 接触距离：开关与其硬停止之间是否有足够的间隙，以便归位轴可以在与某物碰撞之前停止？
• 噪声抑制：开关是否只在应该触发时触发？

重要的是要问，我们实际上需要多少开关精度？由于摩擦扭矩和磁性制动角误差等误差诱导效应，使用微步步进电机的典型 3D 打印机传动系统只能将移动负载准确定位在 +/- 1/16 微步内（即使使用比这更精细的微步）。对于大多数打印机来说，这大约是 +/-0.01 毫米。归位开关只需与电机定位一样精确！例如，拥有 0.001 毫米精度的限位器并没有任何好处。

对于所有类型的限位开关，只要选择和配置正确的开关，都可以达到 +/-0.01 毫米的精度。

然后在消费者/业余爱好者 3d 打印机中使用了三种“标准”切换类型：

• 机械开关，通常是双常开/常闭限位开关，触发时通过连接电路上拉或下拉信号引脚
• 光学开关，它使用晶体管来检测何时有障碍物（“标志”）挡住了发射器和传感器之间的窗口
• 霍尔效应开关，它使用晶体管来检测磁场何时超过特定的场强截止值

机械开关

精度/重复性取决于开关质量、连接杠杆臂的长度（越长接触距离会增加但精度越差），以及滑块与开关的碰撞速度。可能有一个好的机械开关或一个坏的机械开关。这通常是一个合理的默认选择，因为它既简单又便宜。

带有短杠杆臂（或移除杠杆臂）的小型机械开关通常会达到所需的 +/-0.01mm 开关精度。非常便宜的开关、高接触速度和长杠杆臂可能无法为 Z 归位或探测提供不足的分辨率，但仍足以满足低精度 X 和 Y 归位目的。

机械开关容易引起问题的地方在于噪声抑制。不同的控制器板使用不同的开关接线方式：有些使用两根线，仅在触发时发送信号。当未触发时，信号线悬空或被微控制器微弱地拉起，同时连接到一根长线，充当天线以拾取 EM 噪声。由于 PWM 电流控制，加热器或步进器接线发出令人讨厌的 EMR 是很常见的。两线制终端电缆应始终远离步进器和加热器接线。屏蔽和扭曲导体也是一个好主意。

更可靠的方法是使用三线开关，根据开关位置主动拉高或拉低信号线。这些将倾向于更好地拒绝噪音。

非常便宜的机械开关可能会在打印机的使用寿命内发生故障。但是，大多数限位开关的额定周期为数百万次，这在任何正常打印机的使用寿命内都不太可能发生。

机械开关易于对齐，并且在故障排除过程中易于手动触发。

光开关

这些依赖于阻挡光发射器和检测器之间的窗口的标志。这是非接触式的并且非常可靠，但会带来一些挑战。确切的触发位置（以及精度）可能取决于房间内的环境光水平，因为传感器正在监测光线是否低于特定强度。因此，它在短期内可能是非常可重复/精确的，但如果传感器在白天进出太阳，则会有一些漂移。

如果标志从侧面而不是顶部进入窗口，则切换往往更加一致和可靠。

光开关会主动拉高或拉低信号线，因此具有良好的电噪声抑制。

霍尔效应开关

它们测量附近磁场的强度，并在磁场超过特定极性的特定量时触发。这是高度精确/可重复的（优于 +/-0.01 毫米），并且对噪音和环境条件具有极强的抵抗力。（除非您的打印机靠近会发出大磁场的东西。）

我见过的霍尔开关有一个可调节的微调电位器来调整触发距离。当尝试手动校准 Delta 或 Z 型床的第一层高度时，这是一个很好的功能。

霍尔开关的主要缺点是它们需要磁铁来触发开关。在故障排除期间，这可能很难手动触发，并且需要在移动托架上的某处连接磁铁。胶水工作正常......但不要将磁铁向后粘到位！

Thomas Sanladerer完全按照您的要求进行了比较。检查整个视频。

结果是电感式传感器是最准确的，但它们高度依赖于所选的床层材料。

机械开关（裸露的，没有金属臂）大约是准确的，并且与每种床材料保持相同的准确度（但是你需要一个机制来收回它们，这可能会也可能不会降低准确性）。

其他传感器不太准确。

在任何情况下，它们中的大多数已经远远超出了要求，因为任何低于 50 微米的都可以，而且基本上所有的都达到了那个精度。

根据重量、安装、价格等其他因素进行选择。感应式，根据您的特定床进行校准后，可能是最简单的，因为它们不需要缩回，但它们很笨重。BLtouch 可能是第二选择，机械微动开关是第三选择。

我认为没有一个简单的答案。

在我看来，对于家用传感器来说，精度并不重要。固件通常允许设置指示位置和实际位置之间的偏移。真正重要的是可重复性。每次传感器指示位置时，位置都相同。

机械开关

我通过测试几个机械开关发现“make”事件比“break”事件重复性低。为获得最佳效果，我向关闭开关的位置移动，然后向相反方向移动，直到开关打开。如果我没记错的话，我得到了大约 0.02 英寸（0.5 毫米）的“接通”重复性和大约 0.005 英寸（0.13 毫米）的“断开”重复性。

光开关

对于 delta 3D 打印机，我使用光学传感器。光学传感器具有内置照明和传感器，通常位于分叉结构的两侧。传感器侧有一个插槽，可遮蔽接收到的光线，帮助遮挡环境光线。狭槽沿着与叉对齐或垂直于叉的轴。用于断续器的标志应完全覆盖插槽，为了获得良好的重复性，标志的边缘必须与插槽平行。换句话说，一些传感器希望旗帜从侧面进入，而另一些则希望旗帜从顶部进入。两者都可以，但您需要为您的机器配置选择正确的传感器。

带光开关的环境光

也许环境光可能是一个问题。如果是这样，可以通过对传感器进行遮蔽来解决。

让我们假设传感器中的 LED 与环境 LED 灯的效率相同。作为参考，这里是光学传感器中使用的典型光学断路器的规格表：http : //www.isocom.com/images/stories/isocom/isocom_new_pdfs/H21A.pdf光学传感器 的封装旨在降低敏感性到环境光。

光强度随着距离^2而下降，并且传感器中的照明器非常接近。室内光线对传感器的影响有多大？

在我的店里，我用 8 英尺长的 LED 替换灯泡来代替荧光灯。有了这个，我有 72 瓦的 LED 照明，比方说，它可以均匀地照亮天花板下方的半球。一个完整的球体是 12.56 sr（球面度，或立体弧度），所以半球是 6.28 球面度，功率为 11.46 W/sr。在传感器处，这必须除以距离的平方，比方说 8 英尺。这给我们 (11.46 W/sr)/(96in^2) = 0.119 W/面积。

照明 LED 的功率（通常）为 1.2 V * 0.05 A，或 0.06 W。对于 0.06 W/sr 的功率，来自典型 LED 的光锥约为 30 度，即 1 sr。将发射器和传感器之间的距离估计为 4 mm 或 0.157" 进行缩放，为 (0.06 W/sr)/(0.157in^2) = 2.43 W/面积。

一般环境光似乎不太可能成为问题。如果是这样，传感器安装可以设计为保护传感器免受直接暴露于环境光。

对于光学传感器，确保中断标志实际上对照明灯不透明很重要。正如我发现的那样，红色 PLA 对红外光并不是特别不透明，所以我需要用黑色颜料油漆旗帜。

霍尔效应开关

我没有使用霍尔效应磁性限位开关的经验。这里的其他答案都称赞他们，因为他们有一个可以用来设置精确检测点的调整。我不喜欢调整，因为它们会漂移。锅会受到磨损、氧化以及其电阻的缓慢和快速变化。我更喜欢在硬件上有一些不可调整和可重复的东西，并使用软件来保持校准。

混合选择示例

在我制造的 6 轴 delta 架构 CNC 机器上，我使用混合方法来感测起始位置。机械开关指示接近原点的位置，旋转编码器的索引脉冲定义精确的原点位置。归位固件向归位移动直到机械开关关闭，然后离开直到它打开，然后向归位移动直到它检测到索引脉冲。由于有六个轴，所以有六组这些开关和编码器。对这台机器使用机械​​开关进行粗归位是有意义的，因为索引传感器每转一次，所以它不是唯一的归位指示器，而且这台机器会产生很多灰尘和碎屑，可能会挡住光学传感器.

因此，没有绝对的答案，我更喜欢光开关以实现可重复性。

我认为哪些传感器最好涉及几个因素，但对我来说，一般的顺序是霍尔、光学，然后是机械。由于振动和打印机过度使用的变化，所有类型都会受到一些漂移的影响。因此，在评估中重要的是调整的容易程度以及止损的准确性。

根据我的经验，霍尔效应传感器是最准确和最简单的。它们不依赖于物理切换（与机械切换一样），这意味着组件上没有“磨损”并且切换点将保持固定。它们有一个电位计，可以进行调整，使停止位置发生变化，无需任何机械干预，可以进行非常精细的调整。它们可以非常准确。

光学同样准确，但通常有一个固定组件，可以切割光束以打开/关闭传感器。挡块的调整通常是机械的，因为需要调整安装点——这会降低它们的准确性。有各种可调节的安装座可以缓解thingyverse或类似的问题。

机械开关在调整方面类似于光学开关，但实际开关机制的不准确度可能会随着时间的推移而降低。