Bezkontaktné snímače: prehľad, princíp činnosti, účel. Dotykový spínač

Elektronika často nájde použitie takéhoto rádiového prvku ako gecko. Jeho vlastnosť je schopnosť uzamknúť kontakty pri ožiarení magnetickým poľom. Čo to znamená? Vďaka jednoduchému magnetu alebo umiestneniu blízkeho elektromagnetu v blízkosti jazýčkového spínača je jednoduché zatvárať a odomykať kontakty tohto rádiového prvku. V podstate je to druh bezkontaktného snímača.

Definícia pojmu

Čo je bezkontaktný snímač? Pod ním je elektronické zariadenie, ktoré zaznamenáva prítomnosť konkrétneho objektu vo svojej oblasti činnosti a funguje bez akýchkoľvek mechanických alebo iných vplyvov.
Bezkontaktné snímače sa používajú v rôznych oblastiach. Ide o vytvorenie domácich spotrebičov a systémov ochrany objektov, priemyselných technológií a automobilového priemyslu. Mimochodom, u ľudí, tento prvok sa nazýva "bezkontaktný spínač".

Výhody

Medzi hlavné výhody bezkontaktných snímačov sú: - kompaktné rozmery; - vysoký stupeň tesnosti; - spoľahlivosť a trvanlivosť; - nízka hmotnosť; - rôzne možnosti inštalácie; - neprítomnosť kontaktu s objektom a opačný efekt.

Klasifikácia

Existujú rôzne typy bezkontaktných snímačov. Sú klasifikované podľa princípu činnosti:
- kapacitné; - optický; - indukčné; - ultrazvuk; - magneticky citlivé; - pyrometrická. Zvážte každý z týchto typov zariadení samostatne.

Kapacitné snímače

Meranie elektrických kondenzátorov je založené na týchto zariadeniach. Vo svojom dielektriku a tam je objekt, ktorý je predmetom registrácie. Účelom bezkontaktných snímačov tohto typu je pracovať s množstvom aplikácií. Toto je napríklad rozpoznávanie gest. Kapacitné autá vyrábajú senzory dažďa. Takéto zariadenia na diaľku merajú hladinu kvapaliny v procese spracovania rôznych materiálov atď.


Kapacitný bezkontaktný snímač je analógový systém pracujúci vo vzdialenosti sedemdesiat centimetrov. Na rozdiel od iných typov takýchto zariadení má väčšiu presnosť a citlivosť. Koniec koncov, zmena kapacity je len niekoľko picopharads. Schéma bezkontaktného snímača tohto typu zahŕňa dosky pozostávajúce z dosky s plošnými spojmi, ako aj nabíjanie. V tomto prípade sa vytvorí kondenzátor. A bude kedykoľvek dôjsť buď vo vodivom uzemnenom prvku, alebo v objekte, ktorého dielektrická priepustnosť sa líši od vzduchu. Takéto zariadenie bude fungovať aj v prípade výskytu v oblasti pôsobenia zariadenia osoby alebo časti jeho tela, ktoré budú podobné potenciálu zeme. Keďže blízkosť napríklad prstom mení kondenzátorovú kapacitu. A dokonca vzhľadom na to, že systém je nelineárny, na detekciu revolvingovej hranice, objekt tretej strany pre ňu nebude robiť žiadnu prácu.

Diagram pripojenia tohto bezkontaktného snímača môže byť komplikovaný. V zariadení môže byť zapojených niekoľko nezávislýchjednu položku v ľavom /pravom smere a tiež nadol /nahor. Tým sa rozšíria možnosti zariadenia.

Optické snímače

Takéto bezkontaktné spínače sa dnes používajú v mnohých oblastiach ľudskej činnosti, kde je v prevádzke vybavenie potrebné na detekciu objektov. Pri pripájaní sa používa bezkontaktné kódovanie snímača. To vám umožní zabrániť falošnému predstaveniu zariadenia, ak je vystavené zdrojom svetla tretej strane. Tieto snímače pracujú pri nízkych teplotách. Za týchto podmienok nosia termoprádlo.
Čo sú optické nekontrolovateľné senzory? Ide o elektronický obvod, ktorý reaguje na zmenu svetelného toku, ktorý padá na prijímač. Podobný princíp činnosti umožňuje určiť prítomnosť alebo neprítomnosť objektu v jednej alebo inej priestorovej oblasti. Pri konštrukcii optických bezkontaktných snímačov sú dva hlavné bloky. Jeden z nich je zdrojom žiarenia a druhý je prijímačom. Môžu byť v jednom, alebo v rôznych prípadoch. Pri zvažovaní princípu bezkontaktného snímača je možné rozlíšiť tri typy optických zariadení:
  • Bariéra. Práca optických spínačov tohto typu (T) sa vykonáva na priamom lúči. Prístroje sa v tomto prípade skladajú z dvoch samostatných častí - vysielača a prijímača umiestneného navzájom spolu. Tok žiarenia vyžarovaný emitorom musí byť smerovaný presne do prijímača. Keď je lúč prerušený objektom, spínač sa spustí. Takéto snímače sú dobréimpedančná ochrana Navyše sa nebojí kvapky dažďa, žiadneho prachu atď.
  • Difúzia. Práca optických prepínačov typu D je založená na použití lúča odrazeného od objektu. Prijímač a vysielač takéhoto zariadenia je umiestnený v jednom prípade. Radiátor posiela tok do objektu. Trám odrazený od jeho povrchu je rozdelený v rôznych smeroch. V tomto prípade sa časť prietoku vráti späť, kde ju zachytí prijímač. V dôsledku toho sa spínač spustí.
  • Reflektor. Takéto optické bezkontaktné snímače sú typu R. Používajú lúč odrážaný od reflektora. Prijímač a vysielač tohto zariadenia sú tiež umiestnené v rovnakom kryte. Po zasiahnutí reflektora sa lúč odráža, detegovaný v zóne prijímača, čo spôsobí spustenie zariadenia. Takéto zariadenia pracujú vo vzdialenosti od objektu nie viac ako 10 metrov. Možno ich žiadosť o upevnenie polopriehľadných objektov.
  • Indukčné snímače

    Základom tohto zariadenia je princíp zohľadnenia zmien indukčnosti jeho hlavných komponentov - cievky a jadra. Preto samotné meno samotného snímača.

    Zmeny indukcie naznačujú, že kovový predmet sa objavil v magnetickom poli cievky, ktorý ho nahradil, a teda celý okruh pripojenia, ktorého hlavná funkcia je umiestnená na komparátore. V tomto prípade je signál dodaný do relé a elektrický prúd je odpojený. Z toho môžeme hovoriť o hlavnom účelu takéhoto zariadenia. Používa sana meranie pohybu časti zariadenia, ktoré by malo byť vypnuté, ak sú prekročené limity prechodu. Samotné snímače majú pohybovú hranicu od jedného mikróna do dvadsať milimetrov. Z tohto hľadiska sa toto zariadenie nazýva aj pozícia indukčného spínača.
    Preskúmanie bezkontaktných senzorov tohto typu umožňuje odlíšiť od nich niekoľko odrôd. Podobná klasifikácia je založená na inom počte spojovacích vodičov:
  • Dvojvodičové. Takéto indukčné snímače sú pripojené priamo k obvodu. To je najjednoduchšie, ale je to docela úchvatná voľba. Vyžaduje nominálny odpor zaťaženia. Keď sa hodnota zníži alebo stúpne, funkcia prístroja sa stane nesprávnou.
  • Trojstranné. Podobný typ indukčného snímača je najbežnejší. V takýchto obvodoch by mali byť k napätiu pripojené dva vodiče a jeden - priamo k záťaži.
  • Štyri a päť vodičov. V týchto senzoroch sú k záťaži pripojené dva vodiče a piaty sa používa na výber požadovaného režimu prevádzky.

    Ultrazvukové senzory

    Tieto zariadenia sú široko používané v najrôznejších odvetviach a riešia mnohé problémy v automatizácii technologických cyklov. Ultrazvukové bezkontaktné snímače sa používajú na určenie polohy a vzdialenosti rôznych objektov. Napríklad slúžia na identifikáciu štítkov a dokonca aj priehľadné, na meranie vzdialenosti a ovládania pohybu objektu. S ich pomocou určiťhladina kvapaliny Ide napríklad o účtovanie nákladov na palivo pri vykonávaní dopravných operácií. A to je len niektoré z mnohých aplikácií ultrazvukových prepínačov typu.
    Také senzory sú dostatočne kompaktné. Vyznačujú sa vysoko kvalitným dizajnom a absenciou rôznych pohyblivých častí. Toto zariadenie sa nebojí znečistenia, ktoré je veľmi dôležité v podmienkach výroby a takmer nevyžaduje údržbu. Ako súčasť ultrazvukového snímača je piezoelektrický ohrievač, ktorý je ako radiátor aj prijímač. Táto konštruktívna časť reprodukuje tok zvukových impulzov, odoberá ich a konvertuje prijaté signálne napätie. Potom sa privádza k regulátoru, ktorý spracováva údaje a vypočíta vzdialenosť, v ktorej je objekt umiestnený. Táto technológia sa nazýva ozvena zvuku.
    Aktívny rozsah ultrazvukového snímača je prevádzkový rozsah detekcie. Toto je vzdialenosť, v ktorej ultrazvuk môže vidieť objekt, a nezáleží na tom, či sa blíži citlivý prvok v axiálnom smere alebo sa pohybuje cez zvukový kužeľ. V závislosti od princípu činnosti sa rozlišujú ultrazvukové snímače:
  • Poloha. Takéto zariadenia sa používajú na výpočet časového intervalu potrebného na prenos zvuku zo zariadenia na konkrétny objekt a späť. Bezkontaktné ultrazvukové snímače polohy sa používajú na kontrolu polohy a dostupnosti rôznych mechanizmov, ako aj na ich spočítanie. Používajú sa nasledujúce zariadeniakvalita signalizačnej úrovne rôznych kvapalín alebo sypkých materiálov.
  • Vzdialenosti a posunutie. Princíp činnosti takýchto zariadení je podobný tomu, ktorý sa používa v zariadení opísanom vyššie. Rozdiel je iba v type signálu, ktorý je prítomný na výstupe. Je analógový, nie diskrétny. Snímače tohto typu sa používajú na konverziu existujúcich indikátorov vzdialenosti na objekt v určitých elektrických signáloch.
  • Magneticky citlivé snímače

    Tieto spínače sa používajú na ovládanie polohy. Snímače pracujú pri približovaní magnetu, ktorý sa nachádza na pohyblivej časti mechanizmu. Takéto zariadenia majú rozšírený teplotný rozsah (od -60 do +125 stupňov Celzia). Táto funkcia umožňuje automatizovať veľké množstvo zložitých výrobných procesov.
    Používa sa bezkontaktný teplotný snímač magneticky citlivého typu: - v chemickom a hutníckom priemysle; - na Ďalekom severe; - na železničných koľajových vozidlách; - v chladiacich jednotkách; - na nákladných autách; - v buldozéroch; - v strojoch na odstraňovanie snehu atď. Ich použitie sa nachádza v bezpečnostných systémoch budov, ako aj pri automatickom otváraní okien a predných dverí. Najmodernejšie a najrýchlejšie sú magneticky citlivé snímače pracujúce na Hallovom efekte. Nepodliehajú mechanickému opotrebovaniu, pretože majú elektronický zdrojový kľúč. Zdroj týchto snímačov je prakticky neobmedzený. V tomto ohľade je ich aplikácia užitočným a praktickým riešením úloh merania počtuotáčanie hriadeľa, fixácia miesta rýchlo sa pohybujúcich objektov atď. Pri meraní úrovne kvapalín, ktoré sú v širokej miere používané, platia magneticky citlivé snímače. Sú to najlepšie riešenie pre stanovenie požadovaného výkonu pri nízkych nákladoch a jednoduchosti návrhu.

    Mikrovlnné senzory

    Podobný typ bezkontaktných spínačov je najuniverzálnejšou konštrukčnou možnosťou, ktorá vám umožňuje nepretržite vyhľadávať servisnú oblasť. Treba mať na pamäti, že sú vo vyššej cenovej kategórii, ako napríklad ultrazvukové analógy. Prevádzka takého zariadenia je spôsobená emisiou elektromagnetických vĺn, ktoré majú vysokú frekvenciu, ktorej hodnota je mierne odlišná v zariadeniach rôznych výrobcov. Mikrovlnné senzory sú konfigurované na snímanie a prijímanie odrazených vĺn. To umožňuje zariadeniu zaznamenávať aj tie najmenšie zmeny v elektromagnetickom pozadí. Ak sa tak stane, okamžite funguje poplachový systém pripojený k snímaču vo forme signalizácie, osvetlenia atď .. Mikrovlnné zariadenia majú vysokú presnosť a citlivosť. Pre nich nie sú prekážky cihlové múry, dvere a nábytok. Táto skutočnosť by sa mala brať do úvahy pri inštalácii systému. Úroveň citlivosti prístroja môžete zmeniť nastavením snímača pohybu. Použije mikrovlnné spínače na ovládanie vnútorného a vonkajšieho osvetlenia, signalizačné zariadenia, elektrické zariadenia atď.

    Pyrometrické snímače

    Pre telesokaždý živý tvor sa vyznačuje prítomnosťou tepelného žiarenia, čo je zväzok elektromagnetických vĺn rôznej dĺžky. Keď sa teplota tela zvyšuje a množstvo energie, ktorú emituje, sa zvyšuje. Na základe fixácie tepelného žiarenia pracujú senzory nazývané pyrometrické snímače. Stávajú sa: - celkové žiarenie, ktoré meria celkovú tepelnú energiu tela; - čiastočné žiarenie merajúce energiu oblasti prijímača; - spektrálny pomer, ktorý poskytuje ukazovateľ energetického vzťahu určitých oblastí spektra. Bezkontaktné snímače snímačov sa najčastejšie používajú v zariadeniach, ktoré zachytávajú pohyb objektov.

    Dotykové prepínače

    Vývojové technológie sa dotýkali prakticky všetkých sfér ľudskej činnosti. Nezabudli na stranu a problémy domáceho zlepšenia. Jedným z najpozoruhodnejších príkladov je dotykový spínač. Toto zariadenie umožňuje ľahké ovládanie osvetlenia miestnosti.
    Tlačidlový spínač okamžite funguje aj pri najmenšom dotyku tlačidla. Jeho dizajn sa skladá z troch hlavných prvkov. Medzi nimi:
  • Riadiaca jednotka, spracovanie dostal signál a odovzdal ho potrebným prvkom.
  • Prepnite zariadenie. Táto časť odomkne a odomkne reťaz a tiež zmení intenzitu prúdu spotrebovanú lampou.
  • Ovládací panel (dotykový panel). Pomocou tejto časti prehrávač preberá signály z diaľkového ovládača alebo dotykom. Najaktuálnejšie zariadenia fungujú, keď držíte ruku vedľa nich.
  • Štandardmodely môžu: - zapnúť a vypnúť svetlo; - upraviť jas; - riadenie prevádzky vykurovacích zariadení, hlásenie o zmenách teploty; - otvárať a zatvárať žalúzie; - zapnite a vypnite domáce spotrebiče. Prepínače snímačov vytvárajú rôzne typy. Špecifický model sa vyberá v závislosti od potrieb kancelárie alebo obytnej budovy. Napríklad túžba po nákupe a inštalácii dotykového zariadenia môže byť spôsobená umiestnením stacionárneho spínača v nepríjemnej polohe s nemožnosťou jeho prenášania. Alebo možno v dome alebo apartmáne existuje osoba, ktorej pohyblivosť je obmedzená. Príležitostne sú stacionárne spínače vo výške, ktorá nie je k dispozícii pre deti. Riešenie problému vyžaduje výber konkrétneho modelu. Niektorí vlastníci dávajú prednosť inštalácii dotykových prepínačov, aby zmenili jas svetla bez toho, aby sa dostali z postele, atď.

    Súvisiace publikácie