In ons dagelijks leven zijn we gewend geraakt aan het implementeren van verschillende verschillen soorten sensorcircuits met behulp van verschillende soorten sensoren zoals IR-sensor , temperatuursensor, druksensor, PIR-sensor, enzovoort. Vaak observeren we PIR-sensor circuit gebaseerd automatisch deuropeningssysteem, LDR sensor circuit gebaseerd automatisch straatverlichtingssysteem, piëzo-elektrisch sensor circuit gebaseerd energieopwekkingssysteem , IR-sensorcircuit gebaseerd verkeerssignaalsysteem, ultrasoon sensorcircuit gebaseerd obstakeldetectiesysteem, enzovoort.
Laten we hier, in dit artikel, het hebben over het eenvoudige circuit van de nabijheidssensor en de werking. Maar voordat we in detail ingaan op de naderingssensoren, moeten we in de eerste plaats weten wat de naderingssensor eigenlijk betekent.
Nabijheids sensor
Een sensor die kan worden gebruikt voor het detecteren van de aanwezigheid van objecten eromheen zonder enig fysiek contact, wordt een naderingssensor genoemd. Dit kan gedaan worden met de elektromagnetisch veld of elektromagnetische stralingsbundel waarin het veld- of retoursignaal verandert in het geval van de aanwezigheid van een voorwerp in de omgeving. Dit object dat wordt gedetecteerd door de naderingssensor, wordt een doel genoemd.
Nabijheids sensor
Dus als we het hebben over verschillende soorten doelen, zoals plastic doelwit, metalen doelwit, enzovoort, zijn verschillende soorten nabijheidssensoren vereist, zoals een capacitieve naderingssensor of foto-elektrische naderingssensor, inductieve naderingssensor, magnetische naderingssensor enzovoort. Het bereik waarin de naderingssensor een object kan detecteren, wordt aangeduid als nominaal bereik. In tegenstelling tot de andere sensoren, kunnen naderingssensoren een lange levensduur hebben en een zeer hoge betrouwbaarheid hebben, aangezien er geen mechanische onderdelen zijn en er geen fysiek contact bestaat tussen de sensor en het gedetecteerde object.
Schakelschema naderingssensor
Circuit blokschema naderingssensor
Laten we het hebben over het inductieve nabijheidssensorcircuit dat het meest wordt gebruikt in veel toepassingen. Het schakelschema van de naderingssensor wordt weergegeven in de bovenstaande afbeelding die uit verschillende blokken bestaat, zoals een oscillatorblok, elektrische inductiespoel , voeding, spanningsregelaar, etc.
Werkingsprincipe naderingssensor
Het inductieve naderingssensorcircuit wordt gebruikt voor het detecteren van metalen objecten en het circuit detecteert geen andere objecten dan metalen. Het bovenstaande schakelschema van de naderingssensor vertegenwoordigt het veld dat wordt geproduceerd door de spoel, die wordt gegenereerd door een stroomvoorziening Telkens wanneer dit veld wordt verstoord door het detecteren van een metalen voorwerp (als een metalen voorwerp dit veld binnendringt), wordt een wervelstroom gegenereerd die binnen het doel circuleert.
Schakelschema naderingssensor wanneer doel wordt gedetecteerd
Hierdoor wordt er belasting op de sensor veroorzaakt die de elektromagnetische veldamplitude verlaagt. Als het metalen object (genoemd als doel, zoals we eerder in dit artikel hebben besproken) wordt verplaatst naar de nabijheids sensor , dan zal de wervelstroom dienovereenkomstig toenemen. De belasting van de oscillator zal dus toenemen, waardoor de veldamplitude afneemt.
Het triggerblok in de buurt sensor circuit wordt gebruikt om de amplitude van de oscillator te bewaken en op bepaalde niveaus (vooraf bepaalde niveaus) schakelt het triggercircuit de sensor in of uit (die zich in zijn normale toestand bevindt). Als het metalen object of doel van de naderingssensor wordt verwijderd, neemt de amplitude van de oscillator toe.
Oscillator-golfvorm van naderingssensor
De golfvorm van de inductieve naderingssensoroscillator in aanwezigheid van het doel en bij afwezigheid van het doel kan worden weergegeven zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding.
Bedrijfsspanningen van het circuit van de naderingssensor
Tegenwoordig zijn inductieve naderingssensoren verkrijgbaar met verschillende bedrijfsspanningen. Deze inductieve naderingssensoren zijn beschikbaar in AC-, DC- en AC / DC-modi (universele modi). Het bereik van de schakelingen van de naderingssensor is van 10V tot 320V DC en 20V tot 265V AC.
Circuitbedrading naderingssensor
De bedrading van het circuit van de naderingssensor wordt uitgevoerd zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. Afhankelijk van transistor conditie gebaseerd op de afwezigheid van een doel, worden de uitgangssensoruitgangen beschouwd als NC (normaal gesloten) of NO (normaal open).
Circuitbedrading naderingssensor
Als de PNP-uitvoer laag of uit is terwijl het doel afwezig is, kunnen we het apparaat als normaal geopend beschouwen. Evenzo, als de PNP-uitvoer hoog is of aan terwijl het doel afwezig is, kunnen we het apparaat als normaal gesloten beschouwen.
Afmeting circuit-doel naderingssensor
Een vlak en glad oppervlak met een dikte van 1 mm en gemaakt van zacht staal kan als standaarddoel worden beschouwd. Er zijn verschillende kwaliteiten waarin staal beschikbaar is en zacht staal is gemaakt van de samenstelling van koolstof en ijzer (hoger gehalte). Het standaarddoel met afgeschermde sensoren heeft zijden die gelijk zijn aan de diameter van het detectievlak. De zijkanten van het doel met niet-afgeschermde sensoren zijn gelijk aan een grotere van de twee, d.w.z. de diameter van het detectievlak of driemaal het nominale werkbereik.
Afmeting circuit-doel naderingssensor
Hoewel de grootte van het doel groter is dan het standaard doel, zal er geen verandering zijn in het detectiebereik. Maar als de grootte van het doelwit kleiner wordt dan het standaarddoel of onregelmatig wordt, zal de detectieafstand afnemen. We kunnen dus zeggen dat, zo klein als de grootte van het doel, het doel dichter naar het detectievlak moet worden verplaatst om gedetecteerd te worden.
Circuittoepassingen voor naderingssensor
Het circuit van de naderingssensor kan voor verschillende toepassingen worden gebruikt, hieronder worden enkele toepassingen van het circuit van de naderingssensor beschreven:
Eenvoudig metaaldetectorcircuit
Een eenvoudige metaaldetector kan worden ontworpen met een naderingssensor, zoemer en LC-circuit (inductor parallel verbonden met condensator), die zijn aangesloten zoals weergegeven in het bovenstaande schakelschema. Dit circuit zorgt ervoor dat de LED gaat gloeien en de zoemer klinkt wanneer het metalen objecten of doelen detecteert.
Nabijheidssensor in mobiele telefoons
Deze schakeling van naderingssensor wordt vaak gebruikt in mobieltjes (smartphones of telefoons met touchscreen) die we in ons dagelijks leven gebruiken. Als deze sensor dichtbij het oor beweegt of in de schaduw valt of wordt aangeraakt, wordt het weergavelicht van de mobiele telefoon uitgeschakeld, zodat het aanraken van het mobiele scherm wordt vermeden (vermijdt schermcontact met het gezicht of de vingers) tijdens gesprekken ( gebaseerd op vereiste). De aanraakgevoelige schakelaars kunnen worden geïmplementeerd met behulp van nabijheidssensorcircuits en naderingssensorcircuits kunnen worden gebruikt om robotprojecten met metaaldetectoren te ontwerpen.
Wilt u sensorgebaseerd ontwerpen elektronica projecten met uw innovatieve ideeën? Plaats vervolgens uw ideeën voor technische assistentie bij het zelf ontwerpen van projecten.
