V našem každodenním životě jsme si zvykli implementovat různé různé typy senzorových obvodů pomocí různých typů senzorů, jako je IR senzor , teplotní senzor, tlakový senzor, PIR senzor atd. Často pozorujeme automatický systém otevírání dveří založený na obvodu snímače PIR, automatický systém pouličního osvětlení založený na obvodu snímače LDR, obvod piezoelektrického snímače systém výroby energie , Systém dopravních signálů založený na obvodu infračerveného snímače, systém detekce překážek na základě obvodu ultrazvukového snímače atd.
Zde, v tomto článku, pojďme diskutovat o jednoduchém obvodu snímače přiblížení a jeho fungování. Než však budeme podrobně diskutovat o senzorech přiblížení, musíme především vědět, co vlastně senzor přiblížení znamená?
Senzor přiblížení
Senzor, který lze použít k detekci přítomnosti objektů, které jej obklopují, aniž by došlo k jakémukoli fyzickému kontaktu, se nazývá senzor přiblížení. To lze provést pomocí elektromagnetické pole nebo paprsek elektromagnetického záření, ve kterém se mění pole nebo zpětný signál v případě přítomnosti jakéhokoli objektu v jeho okolí. Tento objekt snímaný senzorem přiblížení se označuje jako cíl.
Senzor přiblížení
Pokud tedy diskutujeme o různých typech cílů, jako je plastový cíl, kovový cíl atd., Vyžaduje různé typy snímačů přiblížení, jako je kapacitní snímač přiblížení nebo fotoelektrický snímač přiblížení, indukční snímač přiblížení, magnetický snímač přiblížení atd. Rozsah, ve kterém je senzor přiblížení schopen detekovat objekt, se nazývá jmenovitý rozsah. Na rozdíl od ostatních senzorů mohou senzory přiblížení vydržet dlouhou životnost a mají velmi vysokou spolehlivost, protože mezi senzorem a snímaným objektem neexistují žádné mechanické části ani žádný fyzický kontakt.
Schéma zapojení snímače vzdálenosti
Blokové schéma obvodu snímače přiblížení
Pojďme diskutovat o obvodu indukčního snímače přiblížení, který se nejčastěji používá v mnoha aplikacích. Schéma zapojení snímače přiblížení je znázorněno na výše uvedeném obrázku, který se skládá z různých bloků, jako je blok oscilátoru, elektrická indukční cívka , napájení, regulátor napětí atd.
Princip fungování snímače přiblížení
Obvod indukčního snímače přiblížení se používá k detekci kovových předmětů a obvod nedetekuje žádné jiné předměty než kovy. Výše uvedené schéma zapojení snímače přiblížení představuje pole produkované cívkou, které je generováno poskytnutím a zdroj napájení . Kdykoli je toto pole narušeno detekcí jakéhokoli kovového předmětu (když kovový předmět vstupuje do tohoto pole), bude generován vířivý proud, který cirkuluje uvnitř cíle.
Schéma zapojení snímače vzdálenosti, když je detekován cíl
Z tohoto důvodu bude na senzor způsobeno zatížení, které snižuje amplitudu elektromagnetického pole. Pokud je kovový předmět (nazývaný jako cíl, jak jsme o tom hovořili dříve v tomto článku) přesunut směrem k snímač přiblížení , pak se vířivý proud odpovídajícím způsobem zvýší. Tím se zvýší zátěž oscilátoru, což sníží amplitudu pole.
Blok spouště v blízkosti obvod snímače se používá k monitorování amplitudy oscilátoru a na určitých úrovních (předem stanovených úrovních) spouštěcí obvod zapíná nebo vypíná snímač (který je v normálním stavu). Pokud se kovový předmět nebo cíl vzdálí od snímače přiblížení, amplituda oscilátoru se zvýší.
Křivka oscilátoru snímače přiblížení
Tvar vlny pro oscilátor indukčního snímače přiblížení v přítomnosti cíle a v nepřítomnosti cíle lze znázornit, jak je znázorněno na výše uvedeném obrázku.
Provozní napětí obvodu snímače přiblížení
V dnešní době jsou k dispozici indukční snímače přiblížení s různým provozním napětím. Tyto indukční snímače přiblížení jsou k dispozici v režimech AC, DC a AC / DC (univerzální režimy). Provozní rozsah obvodů snímače přiblížení je od 10 V do 320 V DC a od 20 V do 265 V AC.
Zapojení obvodu snímače přiblížení
Zapojení obvodu snímače přiblížení se provádí podle níže uvedeného obrázku. Záleží na stav tranzistoru na základě nepřítomnosti cíle jsou výstupy snímače přiblížení považovány za NC (normálně zavřený) nebo NO (normálně otevřený).
Zapojení obvodu snímače přiblížení
Pokud je výstup PNP nízký nebo vypnutý, zatímco cíl chybí, pak můžeme zařízení považovat za normálně otevřené. Podobně, pokud je výstup PNP vysoký nebo zapnutý, zatímco cíl chybí, pak můžeme zařízení považovat za normálně uzavřené.
Velikost okruhu cíle snímače přiblížení
Za standardní cíl lze považovat rovný a hladký povrch o tloušťce 1 mm vyrobený z měkké oceli. Existují různé druhy, ve kterých je k dispozici ocel a měkká ocel je vyrobena ze složení uhlíku a železa (vyšší obsah). Standardní cíl se stíněnými senzory bude mít strany, které se rovnají průměru snímací plochy. Strany terče s nestíněnými senzory se rovnají většímu ze dvou, tj. Průměru snímací plochy nebo třikrát jmenovitému operačnímu rozsahu.
Velikost okruhu cíle snímače přiblížení
I když je velikost cíle větší než standardní cíl, nedojde ke změně v rozsahu snímání. Pokud se ale velikost cíle zmenší než standardní cíl nebo bude nepravidelná, sníží se snímací vzdálenost. Můžeme tedy říci, že tak malý, jako je velikost cíle, musí být cíl přesunut blíže k snímací ploše, aby byl detekován.
Aplikace obvodů snímače přiblížení
Obvod snímače přiblížení lze použít pro různé aplikace, několik aplikací obvodu snímače přiblížení je popsáno níže:
Jednoduchý obvod detektoru kovů
Jednoduchý detektor kovů lze navrhnout pomocí snímače přiblížení, bzučáku a LC obvodu (induktor zapojený paralelně s kondenzátorem), které jsou připojeny tak, jak je znázorněno ve výše uvedeném schématu zapojení. Tento obvod způsobí, že dioda LED bude svítit a zazní bzučák, kdykoli zjistí kovové předměty nebo cíle.
Senzor přiblížení v mobilních zařízeních
Tyto obvody snímače přiblížení se často používají v mobilní telefony (chytré telefony nebo telefony s dotykovou obrazovkou), které používáme v každodenním životě. Pokud je tento snímač přiveden do blízkosti ucha nebo je nucen padat do stínu nebo se jej dotýkat, pak se vypne osvětlení displeje mobilního telefonu, takže během hovorů nedojde k dotyku displeje (vyhýbá se kontaktu obrazovky s obličejem nebo prsty) ( na základě požadavku). Dotykové spínače lze implementovat pomocí obvodů snímače přiblížení a obvod snímače přiblížení lze použít k navrhování robotických projektů detektorů kovů.
Chcete navrhnout senzor založený projekty elektroniky s vašimi inovativními nápady? Poté zveřejněte své nápady na technickou pomoc při navrhování projektů samostatně.
