Bezkontaktní snímače: přehled, princip činnosti, účel. Dotykový spínač

Elektronika často nalézá použití takového rádiového prvku jako gecko. Jeho vlastností je schopnost uzamknout kontakty při ozáření magnetickým polem. Co to znamená? Při použití jednoduchého magnetu nebo umístění blízkosti elektromagnetu v blízkosti jazýčkového spínače je snadné uzavřít a odemknout kontakty tohoto rádiového prvku. V podstatě je to druh bezdotykového senzoru.

Definice pojmu

Co je bezkontaktní čidlo? Pod ním je elektronické zařízení, které registruje přítomnost konkrétního objektu ve své oblasti provozu a pracuje bez jakýchkoliv mechanických nebo jiných vlivů.
Bezkontaktní senzory se používají v nejrůznějších polích. Jedná se o vytvoření domácích spotřebičů a systémů ochrany objektů, průmyslových technologií a automobilového průmyslu. Mimochodem, u lidí je tento prvek nazýván "bezkontaktním přepínačem".

Výhody

Mezi hlavní výhody bezkontaktních snímačů patří: - kompaktní rozměry; - vysoký stupeň těsnosti; - spolehlivost a trvanlivost; - nízká hmotnost; - různé možnosti instalace; - nepřítomnost kontaktu s předmětem a zpětný účinek.

Klasifikace

Existují různé typy bezdotykových senzorů. Jsou klasifikovány podle principu činnosti:
- kapacitní; - Optický; - induktivní; - ultrazvuk; - magneticky citlivý; - pyrometrická. Zvažte každý z těchto typů zařízení zvlášť.

Kapacitní snímače

Měření elektrických kondenzátorů je založeno na těchto zařízeních. Ve svém dielektriku a tam je předmět, který je předmětem registrace. Účelem bezkontaktních čidel tohoto typu je pracovat s řadou aplikací. Toto je například rozpoznávání gest. Kapacitní automobily vyrábějí dešťové senzory. Taková zařízení dálkově měří hladinu kapaliny v procesu zpracování různých materiálů atd.


Kapacitivní bezkontaktní snímač je analogový systém pracující ve vzdálenosti sedmdesáti centimetrů. Na rozdíl od jiných typů takových zařízení má větší přesnost a citlivost. Koneckonců, změna kapacity je jen několik pikopharads. Schéma bezdotykového snímače tohoto typu zahrnuje desky sestávající z desky s tištěnými spoji, jakož i nabíjení. V tomto případě se vytvoří kondenzátor. A nastane kdykoli buď ve vodivém uzemněném prvku, nebo v objektu, jehož permeabilita dielektrika se liší od vzduchu. Takové zařízení bude pracovat i v případě, že v oblasti působení zařízení člověka nebo části jeho těla nastane výskyt podobný potenciálu země. Jako blízkost, například prst, se změní kapacitní kapacita. A i když se domníváme, že systém je nelineární, aby detekoval revolvingovou hranici, objekt třetí strany pro ni nebude dělat žádnou práci.

Schéma zapojení tohoto bezdotykového snímače může být komplikované. V zařízení může být zapojeno několik nezávislýchjednu položku vlevo /vpravo a také dolů /nahoru. To rozšiřuje možnosti zařízení.

Optické senzory

Takové bezkontaktní spínače se dnes běžně používají v mnoha oblastech lidské činnosti, kde je v provozu zařízení potřebné k detekci objektů. Při připojení bezdotykového kódování senzoru se používá. To vám umožní zabránit tomu, aby se zařízení vystavilo nepravdivému postoji, pokud je expozice světelných zdrojů třetí stranou. Tyto snímače pracují při nízkých teplotách. Za těchto podmínek nosí termoprádlo.
Co jsou optická nekontrolovaná čidla? Jedná se o elektronický obvod, který reaguje na změnu světelného toku, který padá na přijímač. Podobný princip činnosti umožňuje určit přítomnost nebo nepřítomnost objektu v jedné nebo jiné prostorové oblasti. V konstrukci optických bezkontaktních snímačů jsou dva hlavní bloky. Jeden z nich je zdrojem záření a druhý je přijímačem. Mohou být v jednom nebo v různých případech. Při uvážení principu bezkontaktního snímače lze rozlišit tři typy optických zařízení:
  • Bariéra. Práce optických přepínačů tohoto typu (T) se provádí na přímém paprsku. V tomto případě se zařízení skládají ze dvou samostatných částí - vysílače a přijímače, které jsou navzájem koexistovány. Tok záření vyzařovaný emitorem musí být přesně nasměrován na přijímač. Když je paprsek přerušený objektem, spínač se spustí. Takové senzory jsou dobréimpedance ochrany Navíc se nebojí kapky deště, prachu atd.
  • Difuzní. Práce optických přepínačů typu D je založena na použití paprsku odraženého od objektu. Přijímač a vysílač takového zařízení je umístěn v jednom případě. Radiátor odešle do objektu průtok. Trám, odrážející se od jeho povrchu, je rozdělen do různých směrů. V tomto případě se část toku vrátí, kde je zachycena přijímačem. V důsledku toho se spínač spustí.
  • Reflektor. Takové optické bezdotykové snímače jsou typu R. Používají paprsek odražený od reflektoru. Přijímač a vysílač tohoto zařízení je také umístěn ve stejném krytu. Po zasažení reflektoru se paprsek odráží, zjištěný v zóně přijímače, což způsobí spuštění zařízení. Tato zařízení pracují ve vzdálenosti až k objektu nejvýše 10 metrů. Možná jejich aplikace pro upevnění poloprůhledných objektů.
  • Indukční snímače

    Základem tohoto zařízení je princip zohlednění změn indukčnosti jeho hlavních komponent - cívky a jádra. Proto se jmenuje samotný snímač.

    Změny v indukci naznačují, že kovový předmět se objevil v magnetickém poli cívky, která ji nahradila, a tedy celý okruh připojení, jehož hlavní funkce je umístěna na komparátoru. V tomto případě je signál přiveden do relé a elektrický proud je odpojen. Z tohoto můžeme mluvit o hlavním účelu takového zařízení. Používá seměřit pohyb části zařízení, které by mělo být vypnuto, pokud jsou překročeny limity průjezdu. Samotné senzory mají hranici pohybu pohybující se od jednoho mikronu do dvaceti milimetrů. V tomto ohledu se toto zařízení nazývá také polohou indukčního spínače.
    Kontrola bezkontaktních čidel tohoto typu umožňuje odlišit od nich několik odrůd. Podobná klasifikace je založena na odlišném počtu připojovacích vodičů:
  • dvouvodičové. Takové indukční senzory jsou připojeny přímo k okruhu. To je nejjednodušší, ale je to docela podmanivá volba. Vyžaduje jmenovitý odpor zátěže. Když se hodnota sníží nebo stoupne, provoz zařízení se stává nesprávným.
  • Třícestný. Podobný typ indukčního senzoru je nejběžnější. V těchto obvodech by měly být k napětí připojeny dva vodiče a jeden - přímo k zátěži.
  • Čtyři a pět vodičů. V těchto čidlech jsou k zátěži připojeny dva vodiče a pátý slouží k výběru požadovaného režimu provozu.

    Ultrazvukové čidla

    Tato zařízení jsou široce používána v nejrůznějších průmyslových odvětvích a řeší řadu problémů v automatizaci technologických cyklů. Ultrazvukové bezdotykové senzory slouží k určení polohy a vzdálenosti různých objektů. Například slouží k identifikaci etiket a dokonce průhlednosti k měření vzdálenosti a výkonu při pohybu objektu. S jejich pomocí určithladina kapaliny Tak je tomu například při účtování nákladů na pohonné hmoty při provádění přepravních operací. A to je jen některé z mnoha aplikací ultrazvukových přepínačů typu.
    Takové senzory jsou dostatečně kompaktní. Vyznačují se kvalitní konstrukcí a nepřítomností různých pohyblivých částí. Toto zařízení se nebojí znečištění, což je velmi důležité v podmínkách výroby a téměř nevyžaduje údržbu. Součástí ultrazvukového senzoru je piezoelektrický ohřívač, který je jak radiátor, tak i přijímač. Tato konstruktivní část reprodukuje tok zvukových impulzů, přijímá je a konvertuje přijaté napěťové napětí. Dále je napájen řídicí jednotkou, která zpracovává data a vypočítává vzdálenost, ve které je objekt umístěn. Tato technologie se nazývá ozvěna ozvěna.
    Aktivní dosah ultrazvukového snímače je provozní dosah detekce. To je vzdálenost, v níž ultrazvuk může "vidět" objekt, a nezáleží na tom, jestli se blíží k citlivému prvku v axiálním směru nebo se pohybuje přes zvukový kužel. V závislosti na principu fungování se rozlišují ultrazvukové senzory:
  • Poloha. Taková zařízení se používají k výpočtu časového intervalu, který je nezbytný pro přenášení zvuku ze zařízení na konkrétní objekt a zpět. Bezkontaktní ultrazvukové snímače polohy se používají k řízení polohy a dostupnosti různých mechanismů, jakož ik jejich počítání. Používají se následující zařízeníkvalita signalizační úrovně různých kapalin nebo sypkých materiálů.
  • Vzdálenosti a posunutí. Princip fungování těchto zařízení je podobný principu použitému v zařízení popsaném výše. Rozdíl je pouze v typu signálu, který je na výstupu přítomen. Je analogický, nikoliv diskrétní. Snímače tohoto typu se používají k přeměně stávajících indikátorů vzdálenosti na objekt v určitých elektrických signálech.
  • Magneticky citlivé senzory

    Tyto spínače slouží k ovládání polohy. Senzory fungují, když se blíží magnet, který se nachází na pohyblivé části mechanismu. Tato zařízení mají rozšířený teplotní rozsah (od -60 do + 125 stupňů Celsia). Tato funkce umožňuje automatizovat velké množství složitých výrobních procesů.
    Používá se bezdotykový snímač teploty magneticky citlivého typu: - v chemickém a hutním průmyslu; - na Dalekém severu; - na kolejových vozidlech; - v chladicích jednotkách; - na jeřábech nákladních automobilů; - v buldozerech; - na sněhových zařízeních apod. Jejich použití se nachází v bezpečnostních systémech budov i při automatickém otevírání oken a předních dveří. Nejmodernější a nejrychlejší jsou magneticky citlivé senzory pracující na Hallově efektu. Nepodléhají mechanickému opotřebení, protože mají elektronický zdrojový klíč. Zdroj těchto senzorů je prakticky neomezený. V tomto ohledu je jejich aplikace užitečným a praktickým řešením úkolů měření číslaotáčení hřídele, fixace místa rychle se pohybujících objektů apod. Při měření hladiny tekutin, které se běžně používají, jsou magneticky citlivé snímače plováku. Jsou to nejlepší volba pro stanovení požadovaného výkonu při nízkých nákladech a snadné konstrukci.

    Mikrovlnné senzory

    Podobný typ bezdotykových přepínačů je nejvšestrannější konstrukční volba, která vám umožňuje nepřetržitě vyhledávat servisní oblast. Je třeba mít na paměti, že jsou ve vyšší cenové kategorii, než například ultrazvukové analogy. Provoz takového zařízení je způsoben emisemi elektromagnetických vln, které mají vysokou frekvenci, jejichž hodnota se v zařízeních různých výrobců mírně liší. Mikrovlnné senzory jsou konfigurovány pro snímání a přijímání odražených vln. To umožňuje, aby přístroj zaznamenal i ty nejmenší změny v elektromagnetickém pozadí. Pokud k tomu dojde, okamžitě funguje poplašný systém připojený ke snímači ve formě signalizace, osvětlení apod. Mikrovlnná zařízení mají vysokou přesnost a citlivost. Pro ně neexistují žádné překážky cihlové zdi, dveře a nábytek. Tuto skutečnost je třeba vzít v úvahu při instalaci systému. Úroveň citlivosti přístroje lze měnit nastavením snímače pohybu. Používá mikrovlnné spínače pro ovládání vnitřního a venkovního osvětlení, signalizačních zařízení, elektrických spotřebičů apod.

    Pyrometrické snímače

    Pro tělesokaždá živá bytost je charakterizována přítomností tepelného záření, což je spousta elektromagnetických vln různých délek. Když teplota těla stoupá, a množství energie, kterou jim vydává, se zvyšuje. Na základě fixace tepelného záření pracují senzory nazývané pyrometrické senzory. Stávají se: - celkovým zářením, měřením celkové tepelné energie těla; - Částečné záření měřící energii v oblasti přijímače; - spektrální poměr, který udává ukazatel energetického vztahu určitých oblastí spektra. Bezkontaktní čidla senzorů se nejčastěji používají v zařízeních, která zachycují pohyb objektů.

    Dotykové spínače

    Vývojové technologie se dotýkaly prakticky všech sfér lidské činnosti. Neprojížděli večírek a problémy domácího zlepšení. Jedním z nejpozoruhodnějších příkladů je dotykový spínač. Toto zařízení umožňuje snadné ovládání osvětlení místnosti.
    Tlačítkový spínač okamžitě pracuje i při nejmenším dotyku tlačítka. Jeho návrh se skládá ze tří hlavních prvků. Mezi nimi:
  • Řídící jednotka, zpracování obdrželo signál a předávalo je potřebným prvkům.
  • Přepněte zařízení. Tato část odemkne a odemkne řetězec a také změní intenzitu proudu spotřebované lampou.
  • Ovládací panel (dotykový panel). S touto částí přepínač přebírá signály z dálkového ovládání nebo dotykem. Nejaktuálnější zařízení fungují, když držíte vedle nich ruku.
  • Standardnímodely mohou: - zapnout a vypnout světlo; - upravte jas; - ovládání provozu topných zařízení, hlášení o změnách teploty; - otevírat a zavírat žaluzie; - zapněte a vypněte domácí spotřebiče. Přepínače snímačů vytvářejí různé typy. Specifický model je vybrán v závislosti na potřebách kanceláře nebo obytné budovy. Například touha kupovat a instalovat dotykové zařízení může být způsobena umístěním stacionárního spínače v nepříjemné poloze s nemožností jeho nošení. Nebo možná v domě či apartmánu je osoba, jejíž mobilita je omezená. Příležitostně jsou stacionární spínače ve výšce, která není pro děti k dispozici. Řešení problému vyžaduje výběr konkrétního modelu. Někteří majitelé dávají přednost instalaci dotykových přepínačů pro změnu jasu světla, aniž by se dostali z postele atd.

    Související publikace