Στην καθημερινή μας ζωή, συνηθίσαμε να εφαρμόζουμε διαφορετικά διαφορετικά τύποι κυκλωμάτων αισθητήρων χρησιμοποιώντας διάφορους τύπους αισθητήρων όπως Αισθητήρας υπερύθρων , αισθητήρας θερμοκρασίας, αισθητήρας πίεσης, αισθητήρας PIR και ούτω καθεξής. Συχνά, παρατηρούμε αυτόματο σύστημα ανοίγματος πόρτας με βάση κύκλωμα αισθητήρα PIR, αυτόματο σύστημα φωτεινών σηματοδοτών με βάση κύκλωμα αισθητήρα LDR, βασισμένο σε κύκλωμα πιεζοηλεκτρικού αισθητήρα σύστημα παραγωγής ενέργειας , Σύστημα σήματος κυκλοφορίας βασισμένο σε κύκλωμα αισθητήρα IR, σύστημα ανίχνευσης εμποδίων με βάση κύκλωμα αισθητήρα υπερήχων και ούτω καθεξής.
Εδώ, σε αυτό το άρθρο, ας συζητήσουμε για το απλό κύκλωμα αισθητήρα εγγύτητας και τη λειτουργία. Αλλά, προτού συζητήσουμε λεπτομερώς τους αισθητήρες εγγύτητας, πρέπει πρώτα να γνωρίζουμε τι σημαίνει πραγματικά ο αισθητήρας εγγύτητας;
Αισθητήρας εγγύτητας
Ένας αισθητήρας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση της παρουσίας αντικειμένων που τον περιβάλλουν χωρίς φυσική επαφή ονομάζεται αισθητήρας εγγύτητας. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο ή δέσμη ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στην οποία το πεδίο ή το σήμα επιστροφής αλλάζει σε περίπτωση παρουσίας οποιουδήποτε αντικειμένου στο περιβάλλον του. Αυτό το αντικείμενο που ανιχνεύεται από τον αισθητήρα εγγύτητας ονομάζεται στόχος.
Αισθητήρας εγγύτητας
Επομένως, εάν συζητήσουμε για διαφορετικούς τύπους στόχων, όπως πλαστικός στόχος, μεταλλικός στόχος και ούτω καθεξής, απαιτούνται διαφορετικοί τύποι αισθητήρων εγγύτητας, όπως χωρητικός αισθητήρας εγγύτητας ή αισθητήρας φωτοηλεκτρικής εγγύτητας, επαγωγικός αισθητήρας εγγύτητας, αισθητήρας μαγνητικής εγγύτητας και ούτω καθεξής. Το εύρος στο οποίο ο αισθητήρας εγγύτητας μπορεί να ανιχνεύσει ένα αντικείμενο ονομάζεται ονομαστική περιοχή. Σε αντίθεση με τους άλλους αισθητήρες, οι αισθητήρες εγγύτητας μπορούν να διαρκέσουν για μεγάλη διάρκεια ζωής και να έχουν πολύ υψηλή αξιοπιστία καθώς δεν υπάρχουν μηχανικά μέρη καθώς επίσης και δεν υπάρχει φυσική επαφή μεταξύ του αισθητήρα και του αισθητηρίου αντικειμένου.
Διάγραμμα κυκλώματος αισθητήρα εγγύτητας
Διάγραμμα μπλοκ αισθητήρα εγγύτητας
Ας συζητήσουμε για το κύκλωμα επαγωγικού αισθητήρα εγγύτητας που χρησιμοποιείται συχνότερα σε πολλές εφαρμογές. Το διάγραμμα κυκλώματος αισθητήρα εγγύτητας φαίνεται στο παραπάνω σχήμα που αποτελείται από διαφορετικά μπλοκ όπως μπλοκ ταλαντωτή, ηλεκτρικό πηνίο επαγωγής , τροφοδοσία, ρυθμιστής τάσης κ.λπ.
Αρχή λειτουργίας του αισθητήρα εγγύτητας
Το κύκλωμα επαγωγικού αισθητήρα εγγύτητας χρησιμοποιείται για την ανίχνευση μεταλλικών αντικειμένων και το κύκλωμα δεν εντοπίζει αντικείμενα εκτός από μέταλλα. Το παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος αισθητήρα εγγύτητας αντιπροσωπεύει το πεδίο που παράγεται από το πηνίο, το οποίο δημιουργείται παρέχοντας ένα παροχή ηλεκτρικού ρεύματος . Κάθε φορά, αυτό το πεδίο διαταράσσεται ανιχνεύοντας οποιοδήποτε μεταλλικό αντικείμενο (καθώς ένα μεταλλικό αντικείμενο μπαίνει σε αυτό το πεδίο), τότε θα δημιουργηθεί ένα ρεύμα που κυκλοφορεί εντός του στόχου.
Διάγραμμα κυκλώματος αισθητήρα εγγύτητας όταν εντοπίζεται στόχος
Λόγω αυτού, θα προκληθεί φορτίο στον αισθητήρα που μειώνει το πλάτος του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Εάν το μεταλλικό αντικείμενο (που ονομάζεται στόχος, όπως συζητήσαμε νωρίτερα σε αυτό το άρθρο) μετακινηθεί προς το αισθητήρας εγγύτητας , τότε το ρεύμα eddy θα αυξηθεί αναλόγως. Έτσι, το φορτίο στον ταλαντωτή θα αυξηθεί, γεγονός που μειώνει το πλάτος του πεδίου.
Το μπλοκ ενεργοποίησης στην εγγύτητα κύκλωμα αισθητήρα χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση του πλάτους του ταλαντωτή και σε συγκεκριμένα επίπεδα (προκαθορισμένα επίπεδα) το κύκλωμα ενεργοποίησης ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί τον αισθητήρα (που βρίσκεται στην κανονική του κατάσταση). Εάν το μεταλλικό αντικείμενο ή ο στόχος απομακρυνθεί από τον αισθητήρα εγγύτητας, τότε το πλάτος του ταλαντωτή θα αυξηθεί.
Κυματομορφή ταλαντωτή αισθητήρα εγγύτητας
Η κυματομορφή του ταλαντωτή του επαγωγικού αισθητήρα εγγύτητας παρουσία του στόχου και απουσία του στόχου μπορεί να αναπαρασταθεί όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα.
Τάσεις λειτουργίας κυκλώματος αισθητήρα εγγύτητας
Σήμερα, οι επαγωγικοί αισθητήρες εγγύτητας είναι διαθέσιμοι με διαφορετικές τάσεις λειτουργίας. Αυτοί οι επαγωγικοί αισθητήρες εγγύτητας διατίθενται σε λειτουργίες AC, DC και AC / DC (καθολικές λειτουργίες). Το εύρος λειτουργίας των κυκλωμάτων αισθητήρα εγγύτητας είναι από 10V έως 320V DC και 20V έως 265V AC.
Καλωδίωση κυκλώματος αισθητήρα εγγύτητας
Η καλωδίωση του κυκλώματος αισθητήρα εγγύτητας γίνεται όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Εξαρτάται από κατάσταση τρανζίστορ με βάση την απουσία στόχου, οι έξοδοι αισθητήρα εγγύτητας θεωρούνται NC (κανονικά κλειστές) ή NO (κανονικά ανοιχτές).
Καλωδίωση κυκλώματος αισθητήρα εγγύτητας
Εάν η έξοδος PNP είναι χαμηλή ή απενεργοποιημένη ενώ ο στόχος απουσιάζει, τότε μπορούμε να θεωρήσουμε τη συσκευή κανονικά ανοιχτή. Ομοίως, εάν η έξοδος PNP είναι υψηλή ή ενεργοποιημένη ενώ ο στόχος απουσιάζει, τότε μπορούμε να θεωρήσουμε τη συσκευή κανονικά κλειστή.
Μέγεθος κυκλώματος-στόχου αισθητήρα εγγύτητας
Μια επίπεδη και λεία επιφάνεια με πάχος 1 mm και κατασκευασμένη από μαλακό χάλυβα μπορεί να θεωρηθεί ως βασικός στόχος. Υπάρχουν διάφορες ποιότητες στις οποίες διατίθεται χάλυβας και ο ήπιος χάλυβας αποτελείται από σύνθεση άνθρακα και σιδήρου (υψηλότερη περιεκτικότητα). Ο τυπικός στόχος με θωρακισμένους αισθητήρες θα έχει πλευρές ίσες με τη διάμετρο της αισθητικής όψης. Οι πλευρές του στόχου με μη θωρακισμένους αισθητήρες είναι ίσες με μια μεγαλύτερη μεταξύ των δύο, δηλαδή, η διάμετρος της αισθητικής όψης ή τρεις φορές το ονομαστικό εύρος λειτουργίας.
Μέγεθος κυκλώματος-στόχου αισθητήρα εγγύτητας
Παρόλο που, το μέγεθος του στόχου είναι μεγαλύτερο από τον τυπικό στόχο, δεν θα υπάρξει καμία αλλαγή στο εύρος ανίχνευσης. Αλλά, εάν το μέγεθος του στόχου γίνει μικρότερο από τον τυπικό στόχο ή ακανόνιστο, τότε η απόσταση ανίχνευσης θα μειωθεί. Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι, όσο μικρότερο είναι το μέγεθος του στόχου, τότε ο στόχος πρέπει να μετακινηθεί πιο κοντά στο πρόσωπο ανίχνευσης για να εντοπιστεί.
Εφαρμογές κυκλώματος αισθητήρα εγγύτητας
Το κύκλωμα αισθητήρα εγγύτητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διαφορετικές εφαρμογές, μερικές εφαρμογές κυκλώματος αισθητήρα εγγύτητας περιγράφονται παρακάτω:
Απλό κύκλωμα ανιχνευτή μετάλλων
Ένας απλός ανιχνευτής μετάλλων μπορεί να σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας αισθητήρα εγγύτητας, βομβητή και κύκλωμα LC (επαγωγέας συνδεδεμένος παράλληλα με πυκνωτή), οι οποίοι συνδέονται όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος. Αυτό το κύκλωμα θα κάνει το LED να ανάβει και να ακούγεται βομβητής όποτε εντοπίζει μεταλλικά αντικείμενα ή στόχους.
Αισθητήρας εγγύτητας σε κινητά
Αυτό το κύκλωμα αισθητήρα εγγύτητας χρησιμοποιείται συχνά στο κινητά τηλέφωνα (έξυπνα τηλέφωνα ή τηλέφωνα με οθόνη αφής) τα οποία χρησιμοποιούμε στην καθημερινή μας ζωή. Εάν αυτός ο αισθητήρας έχει σχεδιαστεί για να κινείται κοντά στο αυτί ή να σκιάζεται ή να αγγίζεται, τότε το φως οθόνης του κινητού σβήνει, έτσι ώστε να αποφεύγεται η αφή στην οθόνη του κινητού (αποφεύγει την επαφή της οθόνης με το πρόσωπο ή τα δάχτυλα) κατά τη διάρκεια κλήσεων ( με βάση την απαίτηση). Οι ευαίσθητοι στην αφή διακόπτες μπορούν να εφαρμοστούν χρησιμοποιώντας κυκλώματα αισθητήρα εγγύτητας και το κύκλωμα αισθητήρα εγγύτητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το σχεδιασμό ρομποτικών έργων ανιχνευτή μετάλλων.
Θέλετε να σχεδιάσετε με βάση τον αισθητήρα έργα ηλεκτρονικής με τις καινοτόμες ιδέες σας; Στη συνέχεια, δημοσιεύστε τις ιδέες σας για τεχνική βοήθεια στο σχεδιασμό έργων μόνοι σας.
