Бесконтактни сензори: преглед, принцип рада, намјена. Додирни прекидач

Често у електроници такав радио елемент као реед свитцх налази своју примену. Његова особина је могућност да се контакти затварају када се озраче магнетним пољем. Шта то значи? Узимањем једноставног магнета или стављања електромагнета у близини реед прекидача, можете лако направити и затворити контакте овог радио елемента. У суштини, то је нека врста бесконтактног сензора.

Дефиниција концепта

Шта је сензор близине? Под овим се подразумева електронски уређај који региструје присуство одређеног објекта у зони његовог деловања и покреће се без икаквих механичких или било којих других ефеката.

Бесконтактни сензори се користе у различитим пољима. То је стварање кућних апарата и сигурносних система, индустријске технологије и аутомобилске индустрије. Иначе, овај елемент се популарно назива "прекидач близине".

Бенефитс

Међу главним предностима сензора близине они их разликују:

- компактна величина;

- висок степен непропусности;

- трајност и поузданост;

- мала тежина;

- разне опције инсталације;

- недостатак контакта са објектом и обрнути утицај.

Класификација

Постоје различити типови сензора близине. Они су класификовани према принципу акције и то су:

- капацитивни;

- оптички;

- индуктивна;

- ултразвук;

- магнетно осетљиво;

- пирометријски.

Размотрите сваки од ових типова уређаја одвојено.

Цапацитиве Сенсорс

У средишту ових уређаја је мерење електричних кондензатора. У њиховом диелектрику је и предмет који је предмет регистрације. Сврха бесконтактних сензора овог типа је да раде са многим апликацијама. Ово је, на пример, препознавање геста. Капацитивни сензори за аутомобилску кишу. Такви уређаји даљински мере ниво течности током обраде различитих материјала, итд.

Капацитивни сензор близине је аналогни систем који ради на удаљености до седамдесет центиметара. За разлику од других типова сличних уређаја, има већу прецизност и осетљивост. На крају крајева, промена капацитета се јавља само у неколико пикофарада.

Круг бесконтактног сензора овог типа укључује плоче које се састоје од проводне штампане плоче као и пуњења. У овом случају, формирање кондензатора. И то ће се десити у било ком тренутку, било у проводљивом уземљеном елементу, или у неком објекту, чији се диелектрична константа разликује од ваздуха. Такав уређај ће такође функционисати ако се особа или део његовог тела појави у зони рада уређаја, који ће бити сличан потенцијалу земље. Када се приближите, на пример, прст ће се променити капацитивност кондензатора. Чак и с обзиром на чињеницу да је систем нелинеаран, неће бити тешко да се неки страни објекат појави у посматраним границама.

Дијаграм ожичења таквог сензора близине може бити компликован. Уређај може бити укључен неколико елемената независно један од другог у правцима лево / десно и такође горе / доле. Ово ће проширити могућности уређаја.

Оптички сензори

Овакви бесконтактни прекидачи данас проналазе своју широку примјену у многим гранама људске активности, гдје је потребна опрема за откривање објеката. Код повезивања сензора близине користи се кодирање. То вам омогућава да спречите погрешно активирање уређаја услед утицаја извора светлости. Ови сензори раде на ниским температурама. Под овим условима, они се стављају на термоверице.

Шта су неконтролисани оптички сензори? Ово је електронски круг који реагује на промене лигхт флук који пада на пријемник. Такав принцип деловања дозвољава да се фиксира присуство или одсуство објекта у одређеном просторном домену.

Дизајн оптичких сензора близине има две главне јединице. Један од њих је извор зрачења, а други је пријемник. Могу бити и у једном иу различитим случајевима.

Када се узме у обзир принцип бесконтактног сензора, могу се разликовати три типа оптичких уређаја:

1. Барриер. Рад оптичких прекидача овог типа (Т) се изводи на директном снопу. У том случају, инструменти се састоје од два одвојена дела - предајника и пријемника, који су смјештени коаксијално један према другом. Ток зрачења који емитује радијатор мора бити усмјерен управо на пријемник. Када се сноп прекине са објектом, прекидач се активира. Такви сензори имају добру отпорност на буку. Осим тога, не боје се ни капи кише или прашине итд.
2. Диффусе Рад оптичких прекидача типа Д базира се на употреби снопа рефлектованог од објекта. Пријемник и предајник таквог уређаја налазе се у истом паковању. Одашиљач усмерава ток ка објекту. Греда, рефлектована од њене површине, распоређена је у различитим правцима. У овом делу тока се враћа назад, где га прима пријемник. Као резултат, прекидач је активиран.
3. Рефлек. Такви оптички сензори близине су типа Р. Они користе рефлексију рефлектованог рефлектора. Пријемник и емитер таквог уређаја се такође налазе у истом кућишту. Приликом ударца на рефлектор, зраке се рефлектују, испада у подручју пријемника, због чега се уређај активира. Такви уређаји раде на удаљености до 10 метара. Можда се користе за фиксирање прозирних објеката.

Индуктивни сензори

Основа овог уређаја је принцип обрачунавања промена у индуктивности његових главних компоненти - свитка и језгра. Отуда и име самог сензора.

Промене у индукцији указују на то да се у магнетном пољу завојнице појавио метални објекат који га је променио и, сходно томе, читав дијаграм ожичења чија је главна функција додељена компаратору. Када се то догоди, сигнал се примењује на релеј и струја се искључује.

На основу тога можемо говорити о главној сврси таквог уређаја. Користи се за мерење кретања опреме која се мора искључити ако се прекораче границе терена. Сензори имају ограничења кретања од једног микрона до двадесет милиметара. У том смислу, такав уређај се назива и индуктивни прекидач положаја.

Преглед бесконтактних сензора овог типа омогућава нам да разликујемо неколико њих. Ова класификација се заснива на различитом броју прикључака:

1. Двије жице. Такви индуктивни сензори повезани су директно на коло. Ово је најједноставнија, али у исто вријеме прилично хировита опција. Захтева номиналну отпорност на оптерећење. Са смањењем или повећањем овог индикатора, рад инструмента постаје погрешан.
2. Три жице. Овај тип индукционог сензора је најчешћи. У таквим шемама, двије жице требају бити спојене на напон, а једна - директно на оптерећење.
3. Четири и пет жица. У овим сензорима, два жице су спојена на оптерећење, а пета се користи за избор жељеног начина рада.

Ултразвучни сензори

Ови уређаји се широко користе у различитим областима производње, решавајући многе проблеме аутоматизације технолошких циклуса. Ултрасониц сензори близине се користе за одређивање локације и удаљености различитих објеката.

На пример, користе се за откривање ознака, па чак и транспарентних, за мерење удаљености и контролу кретања објекта. Уз њихову помоћ одредите ниво течности. Потреба за овим се јавља, на пример, када се узме у обзир потрошња горива приликом обављања транспортних операција. А ово су само неке од многих примена ултразвучних прекидача.

Такви сензори су прилично компактни. Одликују се висококвалитетним дизајном и одсуством различитих покретних делова. Ова опрема се не боји загађења, што је прилично релевантно у смислу производње, а такође не захтијева готово никакво одржавање.

Ултразвучни сензор садржи пиезоелектрични грејач, који је и радијатор и пријемник. Овај структурални део репродукује проток звучних импулса, узимајући га и конвертујући примљени сигнал у напон. Затим се уноси у контролер, који врши обраду података и израчунава удаљеност на којој се објекат налази. Ова технологија се назива ехолокација.

Активни опсег ултразвучног сензора је радни опсег детекције. То је удаљеност унутар које ултразвучни уређај може "видјети" објект, и није важно да ли се приближава осјетљивом елементу у аксијалном смјеру или се креће преко звучног конуса.

У зависности од принципа рада разликују се ултразвучни сензори:

1. Провизије. Такви уређаји се користе за израчунавање временског интервала потребног да звук путује од инструмента до објекта и назад. Безконтактни ултразвучни сензори положаја служе за праћење локације и доступности различитих механизама, као и за њихово бројање. Такви уређаји се такође користе као индикатори нивоа разних течности или расутих материјала.
2. Удаљености и покрети. Принцип рада таквих уређаја је сличан ономе који се користи у горе описаном уређају. Разлика је само у типу сигнала који је присутан на излазу. То је аналогно, не дискретно. Сензори овог типа се користе за претварање расположивих индикатора удаљености до објекта у одређене електричне сигнале.

Магнет Сенситиве Сенсорс

Ови прекидачи се користе за контролу положаја. Сензори се активирају прилазом магнета, који се налази на покретном делу механизма. Такви уређаји имају продужен температурни опсег (од -60 до +125 степени Целзијуса). Ова функционалност омогућава аутоматизацију великог броја сложених производних процеса.

Безконтактни температурни сензор магнетно осетљив тип:

- на хемијској и металуршкој индустрији;

- у регионима на далеком сјеверу;

- на возни парк;

- у расхладним јединицама;

- на крановима;

- у булдожерима;

- у машинама за снег, итд.

Користе се у сигурносним системима зграда, као иу аутоматском отварању прозора и улазних врата.

Најмодернији и најбрже делујући сензори су магнетно осетљиви Халл ефект. Они не подлежу механичком трошењу, јер имају електронски кључ за излаз. Ресурс таквих сензора је готово неограничен. С тим у вези, њихово коришћење је повољно и практично решење проблема мерења броја обртаја вратила, фиксирања локације брзих објеката, итд.

Приликом мерења нивоа течности у широкој употреби су пловни магнетно осетљиви сензори. Они су најбоља опција за одређивање потребних перформанси због ниске цене и једноставности дизајна.

Микроталасни сензори

Ова врста прекидача за близину је најсвестранија опција дизајна, која омогућава континуирано скенирање сервираног подручја. Треба имати у виду да су они у вишој ценовној категорији него, на пример, ултразвучни колеге.

Рад таквог уређаја настаје услед емисије електромагнетних таласа високе фреквенције чија је вредност нешто другачија у уређајима различитих произвођача. Микроталасни сензори су конфигурисани да скенирају и прихвате рефлектоване таласе. Ово омогућава уређају да ухвати и најмање промене у електромагнетној позадини. Ако се то догоди, систем упозорења прикључен на сензор одмах активира, у облику аларма, осветљења итд.

Микроталасни уређаји имају високу прецизност и осетљивост одзива. За њих нису препреке зидови од цигле, врата и намјештај. Ову чињеницу треба узети у обзир приликом инсталације система. Ниво осетљивости инструмента може се променити подешавањем сензор покрета.

Примена микроталасних прекидача за контролу унутрашње и спољашње расвете, алармних уређаја, електричних уређаја итд.

Пирометриц сенсорс

Присуство топлотног зрачења, које је сноп електромагнетних таласа различите дужине, карактеристично је за организам сваког живог бића. Са повећањем телесне температуре, количина енергије која се емитује повећава се.

На основу фиксације топлотног зрачења раде сензори који се називају пирометријски сензори. Они су:

- укупно зрачење, мјерење укупне топлотне енергије тијела;

- парцијално зрачење, мјерење енергије подручја ограниченог пријемником;

- спектрални однос, који даје однос енергије појединих делова спектра.

Бесконтактни сензори, сензори се најчешће користе у уређајима који бележе кретање објеката.

Додирни прекидачи

Технологије које су се развијале утицале су на скоро све сфере људске активности. Они нису заобишли питања побољшања дома. Упечатљив пример је прекидач на додир. Овај уређај омогућава лагано управљање осветљењем просторије.

Тоуцх прекидач одмах ради чак и са најслабијим додиром типке. Његов дизајн укључује три главна елемента. Међу њима су:

1. Контролна јединица која обрађује улазни сигнал и преноси га на жељене елементе.
2. Свитцхинг девице Овај део затвара и отвара коло, а такође мења и јачину струје коју троши лампа.
3. Контролни панел (додирни). Са овим детаљима, прекидач прима сигнале са даљинског управљача или са додира. Већина модерних уређаја ради када држите руку поред њих.

Стандардни модели могу:

- укључивање и искључивање светла;

- подесите осветљење;

- прати рад уређаја за грејање, извештава о променама температуре;

- отварање и затварање ролетни;

- укључивање и искључивање кућних апарата.

Додирни прекидачи производе различите врсте. Специфични модел се бира у зависности од потреба канцеларије или стамбене зграде. На пример, жеља за куповином и инсталацијом сензорског уређаја може настати због локације стационарног прекидача у незгодном месту са немогућношћу његовог преноса. Или можда особа чија је мобилност ограничена живи у кући или стану. Понекад су стационарни прекидачи на таквој висини да нису доступни деци. Рјешавање проблема захтијева одабир одређеног модела. Неки власници воле да инсталирају прекидаче на додир да би променили осветљеност светла без устајања из кревета итд.