В повседневной жизни мы привыкли реализовывать разные типы цепей датчиков с использованием различных типов датчиков, таких как ИК датчик , датчик температуры, датчик давления, датчик PIR и так далее. Часто мы наблюдаем систему автоматического открывания дверей на основе схемы датчика PIR, автоматическую систему уличного освещения на основе схемы датчика LDR, схему пьезоэлектрического датчика на основе система выработки электроэнергии , Схема ИК-датчика на основе системы светофора, система обнаружения препятствий на основе схемы ультразвукового датчика и так далее.
Здесь, в этой статье, давайте обсудим простую схему датчика приближения и работу. Но, прежде чем подробно обсуждать датчики приближения, прежде всего, мы должны знать, что на самом деле означает датчик приближения?
Датчик приближения
Датчик, который можно использовать для обнаружения окружающих его объектов без физического контакта, называется датчиком приближения. Это можно сделать с помощью электромагнитное поле или луч электромагнитного излучения, в котором поле или обратный сигнал изменяется в случае присутствия любого объекта в его окружении. Этот объект, обнаруженный датчиком приближения, называется целью.
Датчик приближения
Таким образом, если мы обсуждаем различные типы целей, такие как пластиковая цель, металлическая цель и т. Д., Требуются различные типы датчиков приближения, такие как емкостный датчик приближения или фотоэлектрический датчик приближения, индуктивный датчик приближения, магнитный датчик приближения и так далее. Диапазон, в котором датчик приближения может обнаружить объект, называется номинальным диапазоном. В отличие от других датчиков, датчики приближения могут служить долго и иметь очень высокую надежность, поскольку в них нет механических частей, а также отсутствует физический контакт между датчиком и обнаруживаемым объектом.
Принципиальная схема датчика приближения
Блок-схема датчика приближения
Давайте обсудим схему индуктивного датчика приближения, которая наиболее часто используется во многих приложениях. Принципиальная схема датчика приближения показана на рисунке выше, который состоит из различных блоков, таких как блок генератора, электрическая индукционная катушка , блок питания, регулятор напряжения и др.
Принцип работы датчика приближения
Цепь индуктивного датчика приближения используется для обнаружения металлических предметов, и цепь не обнаруживает никаких объектов, кроме металлов. На приведенной выше схеме датчика приближения представлено поле, создаваемое катушкой, которое создается за счет обеспечения источник питания . Всякий раз, когда это поле нарушается при обнаружении любого металлического объекта (когда металлический объект входит в это поле), будет генерироваться вихревой ток, который циркулирует внутри цели.
Схема датчика приближения при обнаружении цели
Из-за этого на датчик будет создаваться нагрузка, уменьшающая амплитуду электромагнитного поля. Если металлический объект (называемый мишенью, как мы обсуждали ранее в этой статье) перемещается к датчик приближения , то вихревой ток соответственно увеличится. Таким образом, нагрузка на осциллятор увеличится, что уменьшит амплитуду поля.
Блокировка триггера в непосредственной близости цепь датчика используется для контроля амплитуды генератора, и на определенных уровнях (заранее определенных уровнях) схема триггера включает или выключает датчик (который находится в нормальном состоянии). Если металлический объект или цель отодвинуться от датчика приближения, амплитуда осциллятора увеличится.
Форма волны осциллятора датчика приближения
Форму сигнала генератора индуктивного датчика приближения в присутствии цели и в отсутствие цели можно представить, как показано на рисунке выше.
Рабочие напряжения цепи датчика приближения
В настоящее время доступны индуктивные датчики приближения с различным рабочим напряжением. Эти индуктивные датчики приближения доступны в режимах переменного, постоянного и переменного / постоянного тока (универсальные режимы). Рабочий диапазон цепей датчика приближения составляет от 10 В до 320 В постоянного тока и от 20 В до 265 В переменного тока.
Проводка цепи датчика приближения
Схема подключения датчика приближения выполняется, как показано на рисунке ниже. В зависимости от состояние транзистора в зависимости от отсутствия цели выходы датчика приближения считаются NC (нормально замкнутые) или NO (нормально разомкнутые).
Проводка цепи датчика приближения
Если выход PNP низкий или выключен при отсутствии цели, то мы можем считать устройство нормально разомкнутым. Точно так же, если выход PNP высокий или включен, когда цель отсутствует, мы можем рассматривать устройство как нормально закрытое.
Цепь датчика приближения - размер объекта
Плоская и гладкая поверхность толщиной 1 мм из мягкой стали может считаться стандартной мишенью. Доступны различные марки стали, а низкоуглеродистая сталь состоит из углерода и железа (более высокое содержание). Стандартная цель с экранированными датчиками будет иметь стороны, равные диаметру чувствительной поверхности. Сторона мишени с неэкранированными датчиками равна большему из двух, то есть диаметру чувствительной поверхности или трехкратному номинальному рабочему диапазону.
Цепь датчика приближения - размер объекта
Несмотря на то, что размер цели больше, чем размер стандартной цели, дальность обнаружения не изменится. Но, если размер цели станет меньше стандартной или неправильной, то расстояние обнаружения уменьшится. Таким образом, мы можем сказать, что, даже если она мала, как размер цели, цель должна быть перемещена ближе к воспринимающей поверхности для обнаружения.
Применение схемы датчика приближения
Цепь датчика приближения может использоваться для различных применений, несколько схем применения датчика приближения описаны ниже:
Схема простого металлоискателя
Простой металлоискатель может быть сконструирован с использованием датчика приближения, зуммера и LC-цепи (индуктор, подключенный параллельно конденсатору), которые подключены, как показано на приведенной выше принципиальной схеме. Эта схема заставит светодиод светиться, а зуммер будет издавать звук при обнаружении металлических предметов или целей.
Датчик приближения в мобильных телефонах
Эта схема датчика приближения часто используется в мобильные телефоны (смартфоны или телефоны с сенсорным экраном), которые мы используем в повседневной жизни. Если этот датчик перемещается рядом с ухом, или его тень падает, или к нему прикасаются, тогда подсветка дисплея мобильного телефона отключается, так что он избегает касания экрана мобильного телефона (избегает контакта экрана с лицом или пальцами) во время вызовов ( на основании требований). Сенсорные переключатели могут быть реализованы с использованием схем датчика приближения, а схема датчика приближения может использоваться для разработки проектов роботизированных металлоискателей.
Вы хотите разработать датчик на основе проекты электроники с вашими новаторскими идеями? Затем опубликуйте свои идеи технической помощи в разработке проектов самостоятельно.
