Oma igapäevaelus harjusime teistsuguste rakendamisega andurite ahelate tüübid kasutades erinevat tüüpi andureid nagu IR-andur , temperatuuriandur, rõhuandur, PIR-andur jne. Sageli jälgime PIR-andurite ahelatel põhinevat automaatset ukse avamissüsteemi, LDR-andurite ahelate automaatset tänavavalgustussüsteemi, piesoelektriliste andurite ahelat elektritootmise süsteem Infrapunaandurite ahelapõhine liiklussignaalsüsteem, ultraheliandurite ahelapõhine takistuste tuvastamise süsteem ja nii edasi.
Siin artiklis arutleme lihtsa lähedussensori vooluahela ja töötamise üle. Kuid enne lähedusandurite üksikasjalikku arutamist peame teadma, mida lähedusandur tegelikult tähendab?
Lähedussensor
Andurit, mida saab kasutada ümbritsevate objektide olemasolu tuvastamiseks ilma füüsilise kontaktita, nimetatakse lähedusanduriks. Seda saab teha kasutades elektromagnetväli või elektromagnetkiirguse kiir, milles väli või tagasissignaal muutub, kui selle ümbruses on mõni objekt. Seda lähedussensori poolt tunnetatavat objekti nimetatakse sihtmärgiks.
Lähedussensor
Seega, kui me arutame erinevat tüüpi sihtmärkide üle, näiteks plastist sihtmärk, metallist sihtmärk ja nii edasi, on vaja erinevat tüüpi lähedusandureid, näiteks mahtuvuslikku lähedusandurit või fotoelektrilist lähedusandurit, induktiivset lähedusandurit, magnetilist lähedusandurit ja nii edasi. Vahemikku, milles lähedusandur suudab objekti tuvastada, nimetatakse nominaalseks vahemikuks. Erinevalt teistest anduritest võivad lähedusandurid kesta pikka aega ja olla väga töökindlad, kuna puuduvad mehaanilised osad, samuti puudub anduri ja tajutava objekti vahel füüsiline kontakt.
Lähedusanduri vooluahela skeem
Lähedusanduri vooluringi plokkskeem
Arutleme induktiivse lähedusanduri ahela üle, mida kasutatakse paljudes rakendustes kõige sagedamini. Lähedusanduri vooluahela diagramm on näidatud ülaltoodud joonisel, mis koosneb erinevatest plokkidest nagu ostsillaatori plokk, elektriline induktsioonmähis , toiteallikas, pinge regulaator jne.
Lähedusanduri tööpõhimõte
Induktiivse lähedusanduri vooluahela kasutatakse metallesemete tuvastamiseks ja vooluring ei tuvasta muid objekte peale metallide. Ülaltoodud lähedusanduri skeem kujutab mähise poolt tekitatud välja, mis on genereeritud a-ga toiteallikas . Alati, kui seda välja häiritakse, tuvastades mis tahes metalleseme (kui metalleseme sellesse välja siseneb), tekib sihtmärgis ringlev pöörisvool.
Lähedusanduri vooluahela skeem sihtmärgi tuvastamisel
Seetõttu põhjustab andur koormust, mis vähendab elektromagnetvälja amplituudi. Kui metallist eset (nimetatakse sihtmärgiks, nagu me selles artiklis varem käsitlesime) liigutatakse lähedussensor , siis pöörisvool vastavalt suureneb. Seega suureneb ostsillaatori koormus, mis vähendab välja amplituudi.
Päästik blokeerib läheduses anduri ahel kasutatakse ostsillaatori amplituudi jälgimiseks ja teatud tasemetel (ettemääratud tasemetel) lülitab päästikahela anduri sisse või välja (mis on tavapärases olekus). Kui metalleseme või sihtmärk liigutatakse lähedusandurist eemale, suureneb ostsillaatori amplituud.
Lähedusanduri ostsillaatori lainekuju
Induktiivse lähedusanduri ostsillaatori lainekuju sihtmärgi juuresolekul ja sihtmärgi puudumisel saab esitada, nagu on näidatud ülaltoodud joonisel.
Lähedusanduri ahela tööpinge
Tänapäeval on induktiivsed lähedusandurid saadaval erineva tööpingega. Need induktiivsed lähedusandurid on saadaval vahelduvvoolu, alalisvoolu ja vahelduvvoolu / alalisvoolu režiimides (universaalsed režiimid). Lähedusandurite ahelate tööpiirkond on vahemikus 10 V kuni 320 V DC ja 20 V kuni 265 V AC.
Lähedusanduri ahela juhtmestik
Lähedusanduri vooluringi juhtmestik tehakse vastavalt allpool toodud joonisele. Sõltuvalt transistori seisund sihtmärgi puudumise põhjal loetakse lähedussensori väljunditeks NC (tavaliselt suletud) või NO (tavaliselt avatud).
Lähedusanduri ahela juhtmestik
Kui PNP väljund on sihtmärgi puudumise ajal madal või välja lülitatud, võime seadet tavapäraselt avatuks lugeda. Samamoodi, kui PNP väljund on kõrge või sees, kui sihtmärki pole, siis võime seadet pidada tavaliselt suletuks.
Lähedusanduri vooluahela ja sihtmärgi suurus
Lamedat ja siledat 1 mm paksust pinda, mis on valmistatud pehmest terasest, võib pidada standardseks sihtmärgiks. Terast on saadaval mitmesugustes klassides ja pehme teras on valmistatud süsiniku ja raua koostisest (suurem sisaldus). Varjestatud anduritega standardse sihtmärgi küljed on võrdsed tundliku näo läbimõõduga. Varjestamata anduritega sihtmärgi küljed on võrdsed suurema küljega nende kahe vahel, see tähendab sensoorpinna läbimõõduga või kolm korda nominaalsest tööpiirkonnast.
Lähedusanduri vooluahela ja sihtmärgi suurus
Kuigi sihtmärgi suurus on suurem kui tavaline sihtmärk, ei muutu sensatsioonivahemik. Kuid kui sihtmärgi suurus muutub standardsest sihtmärgist väiksemaks või ebaregulaarseks, siis tajumiskaugus väheneb. Seega võime öelda, et nii väike kui sihtmärgi suurus, tuleb sihtmärk tuvastamiseks nihutada sensoorsele näole lähemale.
Lähedusanduri vooluringi rakendused
Lähedusanduri vooluahelat saab kasutada erinevate rakenduste jaoks, allpool kirjeldatakse mõnda lähedusanduri voolu rakendust:
Lihtne metallidetektorahel
Lihtsa metallidetektori saab konstrueerida, kasutades lähedussensorit, suminat ja LC-vooluahelat (kondensaatoriga paralleelselt ühendatud induktor), mis on ühendatud ülaltoodud skeemil näidatud viisil. See vooluahel paneb LED-i põlema ja helisema, kui see tuvastab metallesemeid või sihtmärke.
Mobiiltelefonide lähedusandur
Neid lähedusandurite vooluringe kasutatakse sageli Mobiiltelefonid (nutitelefonid või puutetundliku ekraaniga telefonid), mida kasutame oma igapäevases elus. Kui see andur pannakse liikuma kõrva lähedale või pannakse varju või puudutatakse, lülitatakse mobiiltelefoni ekraanivalgus välja nii, et see väldiks kõnede ajal mobiiliekraani puudutamist (väldib ekraani kontakti näo või sõrmedega) ( põhinevad nõudmisel). Puutetundlikke lüliteid saab rakendada lähedusandurite ahelate abil ja lähedusandurite ahelat saab kasutada metallidetektorite robotprojektide kujundamiseks.
Kas soovite kujundada anduripõhist elektroonika projektid oma uuenduslike ideedega? Seejärel postitage oma ideed tehnilise abi saamiseks ise projektide kavandamisel.
