Bezdotykowe czujniki zbliżeniowe. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Bezdotykowe czujniki zbliżeniowe. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Projektant radioamatorów

Komentarze do artykułu

W swojej zawodowej i amatorskiej działalności radiowej musiałem opracować urządzenia, które wymagały kontroli nad ruchem metalowych części. Branża produkuje kilka rodzajów bezdotykowych czujników zbliżeniowych (BDP), które pełnią podobne funkcje i są zbudowane na różnych zasadach fizycznych. Jednak większość z nich nie nadawała się z powodu braku regulacji czułości, nienaprawialności lub wysokich kosztów. I na przykład dobrze znane urządzenia fotoelektroniczne nie działają dobrze w zakurzonym lub nieprzejrzystym środowisku.

Niestety w literaturze popularnej jest bardzo mało publikacji na temat urządzenia i zastosowania BJP dobrze przystosowanych do pracy w takich warunkach, których działanie opiera się na zmianie współczynnika jakości obwodu oscylacyjnego w momencie wprowadzenia przedmiotu przewodzącego w pole magnetyczne swojej cewki. Opisane poniżej BDP są zbudowane na dokładnie tej zasadzie. Reagują na zbliżenie się metalowego przedmiotu tylko z jednej strony. Jest to bardzo ważne w przypadku montażu czujnika w środowisku „metalowym”, na przykład na łożu maszyny.

Podstawa BDP na jednym tranzystorze, którego obwód pokazano na ryc. 1, było urządzeniem opisanym w artykule „Prosty wykrywacz metalu” („Radio”, 1980, nr 7, s. 61).

Czujniki zbliżenia

W przypadku braku metalu w pobliżu transformatora T1, indukcyjny generator sprzężenia zwrotnego na tranzystorze VT1 jest bliski utknięcia. Osiąga się to za pomocą dostrojonego rezystora R2. Napięcie przemienne z kolektora tranzystora VT1 przez kondensator C2 jest dostarczane do prostownika na diodach VD1 i VD2. Wartość wyprostowanego napięcia stałego odpowiada wysokiemu (dla mikroukładów o strukturze CMOS) poziomowi logicznemu. Zbliżenie metalowego przedmiotu do transformatora T1 prowadzi do zakłócenia oscylacji generatora. Napięcie wyjściowe czujnika spada do zera.

Obwód magnetyczny transformatora T1 to jedna miseczka rdzenia pancernego B22 wykonanego z ferrytu 2000NM1. Uzwojenia I (120 zwojów) i II (45 zwojów) są nawijane luzem drutem PEV-2 0,2 mm. Takie urządzenie reaguje na zbliżanie się metalu tylko od otwartej strony obwodu magnetycznego. Wypróbowano kubki ferrytowe innych marek, a nawet kubki z żelaza karbonylowego. We wszystkich przypadkach uzyskano dobre wyniki.

Rezystor trymera R2 - SP5-2v, stały - MLT. Wszystkie kondensatory są ceramiczne (na przykład K10-17, KM-6), tranzystor VT1 to dowolna krzemowa struktura npn o wysokiej częstotliwości.

Zakres działania tego BDP można regulować za pomocą rezystora przycinającego R2 w zakresie 0 ... 60 mm. W procesie regulacji napięcie na wyjściu czujnika jest kontrolowane za pomocą woltomierza o wysokiej rezystancji lub za pomocą prostego wskaźnika LED, zmontowanego zgodnie z obwodem pokazanym na ryc. 2. Należy zauważyć, że wartości zakresu odpowiedzi powyżej 20 mm są skrajnie niestabilne i niepożądane jest ich ustawianie.

Czujniki zbliżenia

Schemat bardziej złożonego BDP na chipie K561LN2 pokazano na ryc. 3. W przeciwieństwie do poprzedniego jest wyposażony we wbudowany wskaźnik stanu na diodzie HL1 i ma znacznie większą obciążalność. Pomiędzy wyjściem czujnika a plusem źródła zasilania można nawet włączyć uzwojenie przekaźnika. Ze względu na stabilizację napięcia zasilania mikroukładu DD1 czułość czujnika ustawiona przez rezystor dostrajający R1 jest mniej podatna na zmiany.

Czujniki zbliżenia

Głównym zespołem czujnika jest generator LC oparty na elementach DD1.1 i DD1.2. Element DD1.3 służy jako bufor między generatorem a diodą prostowniczą VD1. Element DD1.4 odwraca sygnał, który jest podawany przez wzmacniacz mocy na tranzystorze VT1 na wyjście.

Kondensator C4 - K50-35, reszta - K10-17. Rezystor trymera R1 - SP5-2v, stały - MLT. Konstrukcja cewki L1 jest podobna do transformatora T1 (patrz ryc. 1). Jego uzwojenie ma 50 zwojów, nawiniętych wiązką czterech drutów PEV-2 0,1 mm.

Podczas regulacji czujnika, przede wszystkim obracając suwak rezystora R1, dioda HL1 jest wyłączona. Następnie metalowy przedmiot jest doprowadzany do cewki L1. Dioda LED powinna migać. Zmieniając położenie metalowego przedmiotu, uzyskuje się pożądany zakres odpowiedzi za pomocą rezystora strojenia.

Oba warianty BDP z powodzeniem sprawdzają się w instalacjach przemysłowych opracowanych z udziałem autora.

Autor: N. Taranov, Petersburg

Zobacz inne artykuły Sekcja Projektant radioamatorów.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt 06.05.2024

Dźwięki, które otaczają nas we współczesnych miastach, stają się coraz bardziej przeszywające. Jednak niewiele osób myśli o tym, jak ten hałas wpływa na świat zwierząt, zwłaszcza na tak delikatne stworzenia, jak pisklęta, które nie wykluły się jeszcze z jaj. Najnowsze badania rzucają światło na tę kwestię, wskazując na poważne konsekwencje dla ich rozwoju i przetrwania. Naukowcy odkryli, że narażenie piskląt zebry rombowatej na hałas uliczny może spowodować poważne zakłócenia w ich rozwoju. Eksperymenty wykazały, że zanieczyszczenie hałasem może znacznie opóźnić wykluwanie się piskląt, a pisklęta, które się wykluwają, borykają się z szeregiem problemów zdrowotnych. Naukowcy odkryli również, że negatywne skutki zanieczyszczenia hałasem rozciągają się na dorosłe ptaki. Zmniejszone szanse na rozrodczość i zmniejszona płodność wskazują na długoterminowe skutki, jakie hałas drogowy wywiera na dziką przyrodę. Wyniki badania podkreślają taką potrzebę ... >>

Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

W świecie nowoczesnych technologii audio producenci dążą nie tylko do nienagannej jakości dźwięku, ale także do łączenia funkcjonalności z estetyką. Jednym z najnowszych innowacyjnych kroków w tym kierunku jest nowy bezprzewodowy system głośników Samsung Music Frame HW-LS60D, zaprezentowany podczas wydarzenia World of Samsung 2024. Samsung HW-LS60D to coś więcej niż tylko system głośników, to sztuka dźwięku w stylu ramki. Połączenie 6-głośnikowego systemu z obsługą Dolby Atmos i stylowej konstrukcji ramki na zdjęcia sprawia, że produkt ten będzie idealnym dodatkiem do każdego wnętrza. Nowa ramka Samsung Music Frame jest wyposażona w zaawansowane technologie, w tym Adaptive Audio zapewniający wyraźne dialogi na każdym poziomie głośności oraz automatyczną optymalizację pomieszczenia w celu uzyskania bogatej reprodukcji dźwięku. Dzięki obsłudze połączeń Spotify, Tidal Hi-Fi i Bluetooth 5.2, a także integracji inteligentnego asystenta, ten głośnik jest gotowy, aby zaspokoić Twoje ... >>

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Trójwarstwowy przetwornik obrazu z pamięcią DRAM do smartfonów 13.02.2017

Sony ogłosiło opracowanie pierwszego w branży trójwarstwowego przetwornika obrazu CMOS z wbudowaną pamięcią DRAM. Sensor przeznaczony jest do aparatów smartfonów.

Konstrukcja czujnika przypomina dwuwarstwowe czujniki podświetlane od tyłu, w których kryształ czujnika z elementami światłoczułymi znajduje się na szczycie kryształu z obwodami przetwarzania sygnału. Różnica polega na trzeciej warstwie - układzie pamięci DRAM.

Obecność pamięci DRAM znacznie zwiększa prędkość czujnika. Rezultatem są takie funkcje, jak rejestrowanie szybko poruszających się obiektów z minimalnymi zniekształceniami płaszczyzny ogniskowej, a także nagrywanie filmów z prędkością do 1000 kl./s (około osiem razy szybciej niż w przypadku konwencjonalnych czujników) w rozdzielczości Full HD (1920 x 1080 pikseli). Nowy obwód odczytu zapewnia szybkość przechwytywania obrazu o rozdzielczości 19,3 megapiksela w zaledwie 1/120 s.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ delikatny robot

▪ Aparat robi zdjęcia i natychmiast drukuje

▪ Jednorazowa kamera wideo

▪ Pojawia się Grenlandia

▪ Opakowanie, które mruga

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja strony Energia elektryczna dla początkujących. Wybór artykułu

▪ artykuł Samolot turboodrzutowy. Historia wynalazku i produkcji

▪ artykuł Jakie samce owadów kradną prezenty ślubne od innych samców, naśladując samicę? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Dziki paszcza. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Przywracanie wydajności reflektorów automatycznych LED. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Cudowny album. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn