Ikdienas dzīvē mēs pieradām ieviest atšķirīgus sensoru ķēžu veidi izmantojot dažāda veida sensorus, piemēram, IR sensors , temperatūras sensors, spiediena sensors, PIR sensors utt. Bieži mēs novērojam PIR sensora ķēdes automātisko durvju atvēršanas sistēmu, LDR sensora ķēdes automātisko ielu gaismas sistēmu, pjezoelektrisko sensoru ķēdi enerģijas ražošanas sistēma , Infrasarkano sensoru ķēdes bāzes satiksmes signālu sistēma, ultraskaņas sensoru ķēžu šķēršļu noteikšanas sistēma utt.
Šajā rakstā apspriedīsim par vienkāršo tuvuma sensora ķēdi un darbību. Bet, pirms detalizēti apspriest tuvuma sensorus, mums vispirms ir jāzina, ko patiesībā nozīmē tuvuma sensors?
Tuvuma sensors
Sensoru, ko var izmantot, lai noteiktu apkārtējo objektu klātbūtni bez jebkāda fiziska kontakta, sauc par tuvuma sensoru. To var izdarīt, izmantojot elektromagnētiskais lauks vai elektromagnētiskā starojuma stars, kurā lauka vai atgriešanās signāls mainās, ja tā apkārtnē ir kāds objekts. Šis objekts, ko uztver tuvuma sensors, tiek saukts par mērķi.
Tuvuma sensors
Tādējādi, ja mēs apspriežam dažāda veida mērķus, piemēram, plastmasas mērķi, metāla mērķi un tā tālāk, ir nepieciešami dažāda veida tuvuma sensori, piemēram, kapacitatīvā tuvuma sensors vai fotoelektriskā tuvuma sensors, induktīvā tuvuma sensors, magnētiskā tuvuma sensors un tā tālāk. Diapazonu, kurā tuvuma sensors spēj noteikt objektu, sauc par nominālo diapazonu. Atšķirībā no citiem sensoriem, tuvuma sensori var kalpot ilgu laiku un tiem ir ļoti augsta uzticamība, jo nav mehānisku daļu, kā arī nav fiziska kontakta starp sensoru un uztveramo objektu.
Tuvuma sensora shēmas diagramma
Tuvuma sensora shēmas bloka diagramma
Ļaujiet mums apspriest par induktīvā tuvuma sensora ķēdi, ko visbiežāk izmanto daudzās lietojumprogrammās. Tuvuma sensora shēma ir parādīta iepriekš redzamajā attēlā, kas sastāv no dažādiem blokiem, piemēram, oscilatora bloka, elektriskā indukcijas spole , barošanas avots, sprieguma regulators utt.
Tuvuma sensora darbības princips
Induktīvā tuvuma sensora ķēde tiek izmantota metāla priekšmetu noteikšanai, un ķēde neatklāj citus objektus, izņemot metālus. Iepriekšminētā tuvuma sensora shēma attēlo spoles radīto lauku, kas tiek ģenerēts, nodrošinot a enerģijas padeve . Ikreiz, kad šis lauks tiek traucēts, atklājot jebkuru metāla priekšmetu (kad metāla priekšmets nonāk šajā laukā), tiks izveidota virpuļstrāva, kas cirkulē mērķī.
Tuvuma sensora shēmas diagramma, kad tiek noteikts mērķis
Tādēļ sensoram tiks radīta slodze, kas samazina elektromagnētiskā lauka amplitūdu. Ja metāla priekšmets (saukts par mērķi, kā mēs iepriekš apspriedām šajā rakstā) tiek virzīts uz tuvuma sensors , tad virpuļstrāva attiecīgi palielināsies. Tādējādi palielināsies oscilatora slodze, kas samazina lauka amplitūdu.
Sprūda bloķēšana tuvumā sensora ķēde tiek izmantots, lai uzraudzītu oscilatora amplitūdu un noteiktos līmeņos (iepriekš noteiktos līmeņos) sprūda ķēde ieslēdz vai izslēdz sensoru (kas ir normālā stāvoklī). Ja metāla objekts vai mērķis tiek pārvietots prom no tuvuma sensora, tad palielināsies oscilatora amplitūda.
Tuvuma sensora oscilatora viļņu forma
Induktīvā tuvuma sensora oscilatora viļņa formu mērķa klātbūtnē un mērķa neesamības gadījumā var attēlot, kā parādīts iepriekšējā attēlā.
Tuvuma sensora ķēdes darba spriegumi
Mūsdienās induktīvie tuvuma sensori ir pieejami ar dažādu darba spriegumu. Šie induktīvie tuvuma sensori ir pieejami maiņstrāvas, līdzstrāvas un maiņstrāvas / līdzstrāvas režīmos (universālie režīmi). Tuvuma sensoru ķēžu darbības diapazons ir no 10V līdz 320V DC un 20V līdz 265V AC.
Tuvuma sensora ķēdes elektroinstalācija
Tuvuma sensora ķēdes elektroinstalācija tiek veikta, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā. Atkarībā no tranzistora stāvoklis pamatojoties uz mērķa neesamību, tuvuma sensora izejas tiek uzskatītas par NC (parasti slēgtas) vai NO (parasti atvērtas).
Tuvuma sensora ķēdes elektroinstalācija
Ja PNP izeja ir zema vai izslēgta, kamēr mērķa nav, tad mēs varam uzskatīt ierīci par parasti atvērtu. Līdzīgi, ja PNP izeja ir augsta vai ieslēgta, kamēr mērķa nav, tad mēs varam uzskatīt ierīci par parasti slēgtu.
Tuvuma sensora ķēdes un mērķa lielums
Plakanu un gludu virsmu, kuras biezums ir 1 mm un kas izgatavota no maiga tērauda, var uzskatīt par standarta mērķi. Ir dažādas pakāpes, kurās tērauds ir pieejams, un maigais tērauds ir izgatavots no oglekļa un dzelzs sastāva (augstāks saturs). Standarta mērķim ar pasargātiem sensoriem būs malas, kas ir vienādas ar uztverošās sejas diametru. Mērķa malas ar neaizsargātiem sensoriem ir vienādas ar lielāku starp abām, t.i., sensoro sejas diametru vai trīs reizes vairāk par nominālo darbības diapazonu.
Tuvuma sensora ķēdes un mērķa lielums
Lai arī mērķa izmērs ir lielāks nekā standarta mērķis, sensoru diapazonā nemainīsies. Bet, ja mērķa lielums kļūst mazāks par standarta mērķi vai ir neregulārs, tad sensora attālums samazināsies. Tādējādi mēs varam teikt, ka tik mazs kā mērķa lielums, tad mērķis ir jāpārvieto tuvāk sensoro sejai, lai to atklātu.
Tuvuma sensoru ķēžu lietojumi
Tuvuma sensora ķēdi var izmantot dažādām lietojumprogrammām, tālāk ir aprakstītas dažas tuvuma sensora ķēdes lietojumprogrammas:
Vienkārša metāla detektora shēma
Vienkāršu metāla detektoru var konstruēt, izmantojot tuvuma sensoru, skaņas signālu un LC ķēdi (induktors ir savienots paralēli kondensatoram), kas ir savienoti, kā parādīts iepriekšējā shēmā. Šī ķēde liks LED mirdzēt un skaņas signālam vienmēr, kad tas atklāj metāla priekšmetus vai mērķus.
Tuvuma sensors mobilajos tālruņos
Šīs tuvuma sensora shēmas bieži tiek izmantotas Mobilie tālruņi (viedtālruņi vai skārienekrāna tālruņi), kurus mēs izmantojam ikdienas dzīvē. Ja šim sensoram ir paredzēts pārvietoties tuvu ausij vai tas ir paredzēts ēnai vai tam pieskaras, tad mobilā tālruņa displeja gaisma tiek izslēgta tā, ka zvana laikā izvairās no mobilā ekrāna pieskāriena (ekrāna kontakta ar seju vai pirkstiem) ( pamatojoties uz prasību). Skārienjutīgos slēdžus var ieviest, izmantojot tuvuma sensoru shēmas, un tuvuma sensoru shēmu var izmantot, lai izstrādātu metāla detektora robotu projektus.
Vai vēlaties veidot sensoru dizainu elektronikas projekti ar savām novatoriskajām idejām? Pēc tam patstāvīgi ievietojiet savas idejas tehniskai palīdzībai projektu izstrādē.
