Czujniki zbliżeniowe: przegląd, zasada działania, cel. Przełącznik dotykowy

Często elektronika znajduje zastosowanie tego elementu radiowego jako gecko. Jego cechą jest możliwość blokowania styków po napromieniowaniu za pomocą pola magnetycznego. Co to znaczy? Biorąc prosty magnes lub umieszczając elektromagnes blisko elektromagnesu, można łatwo zamknąć i odblokować styki tego elementu radiowego. W gruncie rzeczy jest to rodzaj czujnika zbliżeniowego.

Definicja pojęcia

Co to jest czujnik zbliżeniowy? Poniżej znajduje się urządzenie elektroniczne, które rejestruje obecność określonego obiektu w obszarze jego działania i działa bez jakichkolwiek mechanicznych lub innych wpływów.
Czujniki zbliżeniowe są używane w wielu różnych dziedzinach. Jest to tworzenie urządzeń gospodarstwa domowego i systemów ochrony obiektów, technologii przemysłowej i motoryzacyjnej. Nawiasem mówiąc, w ludziach ten element nazywany jest "przełącznikiem bezkontaktowym".

Zalety

Do głównych zalet czujników zbliżeniowych należą: - kompaktowe wymiary; - wysoki stopień szczelności; - niezawodność i trwałość; - lekka waga; - różnorodność opcji instalacji; - brak kontaktu z przedmiotem i efekt odwrotny.

Klasyfikacja

Istnieją różne rodzaje czujników zbliżeniowych. Są one klasyfikowane zgodnie z zasadą działania:
- pojemnościowy; - Optyczny; - indukcyjne; - ultradźwięki; - magnetycznie wrażliwy; - pirometryczny. Rozważ każdy z tych typów urządzeń osobno.

Czujniki pojemnościowe

Pomiar skraplaczy elektrycznych opiera się na tych urządzeniach. W ich dielektryku i jest obiekt, który podlega rejestracji. Zadaniem tego rodzaju czujników zbliżeniowych jest praca z wieloma aplikacjami. Jest to na przykład rozpoznawanie gestów. Pojemnościowe samochody wytwarzają czujniki deszczu. Takie urządzenia zdalnie mierzą poziom cieczy w procesie przetwarzania różnych materiałów itp.


Pojemnościowy czujnik zbliżeniowy jest układem analogowym działającym w odległości siedemdziesięciu centymetrów. W przeciwieństwie do innych typów takich urządzeń ma większą precyzję i czułość. Przecież zmiana w pojemności to tylko kilka pikofaradów. Schemat czujnika zbliżeniowego tego typu obejmuje płyty składające się z płytki obwodu drukowanego, a także ładunek. W takim przypadku tworzy się skraplacz. I nastąpi w dowolnym momencie albo w przewodzącym uziemionym elemencie, albo w obiekcie, którego dielektryczna przepuszczalność różni się od powietrza. Takie urządzenie zadziała również w przypadku wystąpienia w strefie działania urządzenia osoby lub części jego ciała, które będzie podobne do potencjału ziemi. Jako że bliskość, na przykład palca, zmienia pojemność kondensatora. I nawet biorąc pod uwagę, że system jest nieliniowy, aby wykryć obrotową granicę, obiekt niezależny nie wykona żadnej pracy.

Schemat połączeń tego czujnika bezstykowego może być skomplikowany. W urządzenie może być zaangażowanych kilka niezależnych urządzeńjeden przedmiot w lewym /prawym kierunku, a także w dół /w górę. Spowoduje to rozszerzenie możliwości urządzenia.

Czujniki optyczne

Takie przełączniki bezstykowe są obecnie szeroko stosowane w wielu obszarach ludzkiej działalności, w których działa sprzęt potrzebny do wykrywania obiektów. Podczas podłączania używane jest kodowanie bezdotykowe. Dzięki temu możesz zapobiec fałszywemu udawaniu urządzenia, jeśli istnieje zewnętrzna ekspozycja na źródła światła. Takie czujniki działają w niskich temperaturach. W tych warunkach noszą kombinezony termiczne.
Czym są optyczne czujniki niekontrolujące? Jest to obwód elektroniczny, który reaguje na zmianę strumienia światła padającego na odbiornik. Podobna zasada działania pozwala naprawić obecność lub nieobecność obiektu w jednym lub innym obszarze przestrzennym. W projektowaniu optycznych czujników bezdotykowych istnieją dwa główne bloki. Jeden z nich jest źródłem promieniowania, a drugi jest odbiornikiem. Mogą być w jednym lub w różnych przypadkach. Rozważając zasadę czujnika zbliżeniowego można wyróżnić trzy rodzaje urządzeń optycznych:
  • Bariera. Praca przełączników optycznych tego typu (T) wykonywana jest na wiązce bezpośredniej. W tym przypadku urządzenia składają się z dwóch oddzielnych części - nadajnika i odbiornika, umiejscowionych współistniejącymi ze sobą. Strumień promieniowania emitowany przez emiter musi być precyzyjnie skierowany do odbiornika. Kiedy wiązka zostanie przerwana przez obiekt, włącza się przełącznik. Takie czujniki są dobreochrona impedancji Ponadto nie obawiają się kropli deszczu, pyłu itp.
  • Rozproszeni. Praca przełączników optycznych typu D opiera się na wykorzystaniu wiązki odbijanej od obiektu. Odbiornik i nadajnik takiego urządzenia znajdują się w jednym przypadku. Grzejnik wysyła przepływ do obiektu. Belka, odbita od jej powierzchni, jest rozproszona w różnych kierunkach. W takim przypadku część przepływu powraca, gdzie jest przechwytywana przez odbiornik. W rezultacie włącza się przełącznik.
  • Reflektor. Takie optyczne czujniki bezdotykowe są typu R. Wykorzystują wiązkę odbijaną od odbłyśnika. Odbiornik i nadajnik tego urządzenia są również umieszczone w tej samej obudowie. Po uderzeniu w odbłyśnik, wiązka jest odbijana, wykrywana w strefie odbiornika, powodując wyzwolenie urządzenia. Takie urządzenia działają w odległości do obiektu nie większej niż 10 metrów. Być może ich aplikacja do mocowania półprzezroczystych obiektów.
  • Czujniki indukcyjne

    Podstawą tego urządzenia jest zasada uwzględniania zmian w indukcyjności jego głównych elementów - cewki i rdzenia. Stąd sama nazwa samego czujnika.

    Zmiany w indukcji wskazują, że metalowy przedmiot pojawił się w polu magnetycznym cewki, która ją zastąpiła i, odpowiednio, cały obwód połączenia, którego główną funkcją jest umieszczona na komparatorze. W takim przypadku sygnał jest przekazywany do przekaźnika, a prąd elektryczny jest odłączany. Z tego możemy mówić o głównym celu takiego urządzenia. Jest używanyzmierzyć ruch części urządzenia, która powinna zostać wyłączona, jeśli przekroczone zostaną limity ruchu. Same czujniki mają granicę ruchu, wahającą się od jednego mikrona do dwudziestu milimetrów. Pod tym względem urządzenie to jest również nazywane pozycją przełącznika indukcyjnego.
    Przegląd czujników zbliżeniowych tego typu pozwala na odróżnienie od nich kilku odmian. Podobna klasyfikacja opiera się na różnej liczbie przewodów połączeniowych:
  • Dwuprzewodowy. Takie czujniki indukcyjne są podłączone bezpośrednio do obwodu. To jest najprostsze, ale jest to dość wciągająca opcja. Wymaga nominalnej rezystancji obciążenia. Kiedy wartość zmniejsza się lub rośnie, działanie urządzenia staje się niepoprawne.
  • Trójdrożny. Podobny typ czujnika indukcyjnego jest najbardziej powszechny. W takich obwodach dwa przewody powinny być podłączone do napięcia, a jedno - bezpośrednio do obciążenia.
  • Cztery - i pięcioprzewodowe. W tych czujnikach dwa przewody są podłączone do obciążenia, a piąty służy do wyboru pożądanego trybu pracy.

    Czujniki ultradźwiękowe

    Urządzenia te są szeroko stosowane w wielu różnych branżach, rozwiązując wiele problemów związanych z automatyzacją cykli technologicznych. Ultradźwiękowe czujniki bezstykowe służą do określania położenia i odległości różnych obiektów. Na przykład służą do identyfikacji etykiet, a nawet przezroczystości, w celu pomiaru odległości i kontroli ćwiczeń nad ruchem obiektu. Za ich pomocą można ustalićpoziom cieczy Dzieje się tak na przykład, aby uwzględnić koszty paliwa podczas wykonywania operacji transportowych. A to tylko niektóre z wielu zastosowań przełączników ultradźwiękowych.
    Takie czujniki są wystarczająco zwarte. Wyróżniają się one wysokiej jakości wzornictwem i brakiem różnych ruchomych części. Sprzęt ten nie obawia się zanieczyszczenia, które jest bardzo istotne w warunkach produkcji i prawie nie wymaga konserwacji. Częścią czujnika ultradźwiękowego jest piec piezoelektryczny, który jest zarówno grzejnikiem, jak i odbiornikiem. Ta konstruktywna część odtwarza przepływ impulsów dźwiękowych, biorąc je i przetwarzając odebrane napięcie sygnału. Następnie jest przekazywana do kontrolera, który przetwarza dane i oblicza odległość, na której znajduje się obiekt. Technologia ta nosi nazwę echa.
    Aktywny zasięg czujnika ultradźwiękowego to zakres roboczy wykrywania. Jest to odległość, w której urządzenie ultradźwiękowe może "zobaczyć" obiekt, i nie ma znaczenia, czy zbliża się do wrażliwego elementu w kierunku osiowym, czy porusza się po stożku dźwiękowym. W zależności od zasady działania, czujniki ultradźwiękowe są rozróżniane:
  • Pozycja. Takie urządzenia są wykorzystywane do obliczania przedziału czasowego niezbędnego do przekazania dźwięku z urządzenia do określonego obiektu iz powrotem. Bezdotykowe ultradźwiękowe czujniki położenia służą do kontrolowania lokalizacji i dostępności różnych mechanizmów, a także do ich liczenia. Używane są następujące urządzeniajakość poziomu sygnalizacji różnych cieczy lub materiałów sypkich.
  • Odległości i przemieszczenie. Zasada działania takich urządzeń jest podobna do tej stosowanej w urządzeniu opisanym powyżej. Różnica dotyczy tylko rodzaju sygnału, który jest obecny na wyjściu. Jest analogowy, nie dyskretny. Czujniki tego typu służą do konwersji istniejących wskaźników odległości na obiekt w niektórych sygnałach elektrycznych.
  • Czujniki magnetyczne

    Przełączniki te służą do sterowania położeniem. Czujniki działają, gdy zbliża się magnes, który znajduje się na ruchomej części mechanizmu. Takie urządzenia mają rozszerzony zakres temperatur (od -60 do + 125 stopni Celsjusza). Ta funkcja pozwala zautomatyzować dużą liczbę złożonych procesów produkcyjnych.
    Bezstykowy czujnik temperatury typu magnetycznie czułego jest stosowany: - w przemyśle chemicznym i metalurgicznym; - na dalekiej północy; - w taborze; - w urządzeniach chłodniczych; - na dźwigach samochodowych; - w spychaczach; - w urządzeniach do usuwania śniegu itp. Ich zastosowanie znajduje się w systemach bezpieczeństwa budynków, a także w automatycznym otwieraniu okien i drzwi przednich. Najnowocześniejsze i najszybsze magnetycznie czułe czujniki działające na efekt Halla. Nie podlegają zużyciu mechanicznemu, ponieważ mają elektroniczny klucz źródłowy. Zasób takich czujników jest praktycznie nieograniczony. Pod tym względem ich stosowanie jest korzystnym i praktycznym rozwiązaniem dla zadań pomiaru liczbyobrót wału, ustalenie lokalizacji szybko poruszających się obiektów, itp. Podczas pomiaru poziomu cieczy powszechnie używanych pływakowych magnetycznie czułych czujników. Są najlepszą opcją do określenia wymaganej wydajności przy niskich kosztach i łatwości projektowania.

    Czujniki mikrofalowe

    Podobny rodzaj przełączników bezdotykowych to najbardziej wszechstronna opcja projektowania, która pozwala na ciągłe skanowanie obszaru serwisowego. Należy pamiętać, że są one w wyższej kategorii cenowej niż na przykład analogi ultradźwiękowe. Działanie takiego urządzenia wynika z emisji fal elektromagnetycznych, które mają wysoką częstotliwość, której wartość jest nieco inna w urządzeniach różnych producentów. Czujniki mikrofalowe są skonfigurowane do skanowania i odbierania fal odbitych. Pozwala to maszynie rejestrować nawet najmniejsze zmiany w tle elektromagnetycznym. Jeśli tak się stanie, system alarmowy podłączony do czujnika, w postaci sygnalizacji, oświetlenia itp., Natychmiast działa, urządzenia mikrofalowe mają wysoką precyzję i czułość. Dla nich nie ma przeszkód, murów, drzwi i mebli. Fakt ten należy wziąć pod uwagę podczas instalacji systemu. Poziom czułości przyrządu można zmienić, dostosowując czujnik ruchu. Stosuje przełączniki mikrofalowe do sterowania oświetleniem domowym i zewnętrznym, urządzeniami sygnalizacyjnymi, urządzeniami elektrycznymi itp.

    Czujniki pirometryczne

    Dla ciałakażde żywe stworzenie charakteryzuje się obecnością promieniowania cieplnego, które jest wiązką fal elektromagnetycznych o różnych długościach. Kiedy temperatura ciała wzrasta, a ilość emitowanej przez nie energii wzrasta. W oparciu o utrwalanie promieniowania cieplnego działają czujniki, zwane czujnikami pirometrycznymi. Zdarza się: - promieniowanie całkowite, mierzące całkowitą energię cieplną ciała; - Częściowe promieniowanie mierzące energię obszaru związanego z odbiornikiem; - stosunek widmowy, który daje wskaźnik zależności energetycznej określonych obszarów widma. Czujniki bezkontaktowe są najczęściej używane w urządzeniach rejestrujących ruch obiektów.

    Przełączniki dotykowe

    Rozwijające się technologie dotknęły praktycznie wszystkich obszarów ludzkiej działalności. Nie ominęli imprezy i problemów związanych z domowym remontem. Jednym z najbardziej uderzających przykładów jest przełącznik dotykowy. To urządzenie pozwala kontrolować oświetlenie pomieszczenia za pomocą lekkiego dotyku.
    Przełącznik przyciskający natychmiast działa nawet przy najlżejszym naciśnięciu przycisku. Jego konstrukcja składa się z trzech głównych elementów. Wśród nich:
  • Jednostka sterująca, przetwarzanie odebrało sygnał i przekazuje go do niezbędnych elementów.
  • Przełącz urządzenie. Ta część odblokowuje i odblokowuje łańcuch, a także zmienia aktualną siłę zużywaną przez lampę.
  • Panel sterowania (panel dotykowy). Za pomocą tej części przełącznik odbiera sygnały z pilota lub za pomocą dotyku. Najbardziej aktualne urządzenia działają, gdy trzymają rękę obok nich.
  • Standardmodele mogą: - włączać i wyłączać światło; - dostosować jasność; - kontrolować działanie urządzeń grzewczych, zgłaszając zmiany temperatury; - do otwierania i zamykania rolet; - włączaj i wyłączaj urządzenia gospodarstwa domowego. Przełączniki czujników wytwarzają różne typy. Konkretny model jest wybierany w zależności od potrzeb biura lub budynku mieszkalnego. Na przykład chęć zakupu i instalacji urządzenia dotykowego może wynikać z położenia nieruchomego przełącznika w niezręcznej pozycji z niemożliwością jego przenoszenia. A może w domu lub mieszkaniu jest osoba, której mobilność jest ograniczona. Czasami przełączniki stacjonarne znajdują się na wysokości niedostępnej dla dzieci. Rozwiązanie problemu wymaga wyboru konkretnego modelu. Niektórzy właściciele wolą instalować przełączniki dotykowe, aby zmienić jasność światła bez wstawania z łóżka itp.

    Powiązane publikacje