Eenvoudig naderingssensorcircuit en werken met applicaties

In ons dagelijks leven zijn we gewend geraakt aan het implementeren van verschillende soorten sensorcircuits met behulp van verschillende soorten sensoren, zoals IR-sensoren, temperatuursensor, druksensor, PIR-sensor, enzovoort. Vaak observeren we op PIR-sensorcircuits gebaseerd automatisch deuropeningssysteem, LDR-sensorcircuit gebaseerd automatisch straatverlichtingssysteem, piëzo-elektrisch sensorcircuit gebaseerd stroomopwekkingssysteem, IR-sensorcircuit gebaseerd verkeerssignaalsysteem, ultrasoon sensorcircuit gebaseerd obstakeldetectiesysteem, enzovoort.

Hier, in dit artikel, laten we het hebben over het eenvoudige circuit en de werking van de naderingssensor . Maar voordat we in de eerste plaats over de naderingssensoren gaan praten, moeten we eerst weten wat de naderingssensor eigenlijk betekent?

Nabijheidssensor

Een sensor die kan worden gebruikt voor het detecteren van de aanwezigheid van objecten eromheen zonder fysiek contact te hebben, wordt een naderingssensor genoemd. Dit kan met behulp van het elektromagnetische veld of de elektromagnetische stralingsbundel waarin het veld of het retoursignaal verandert bij aanwezigheid van een object in de omgeving. Dit object dat door de naderingssensor wordt gedetecteerd, wordt een doel genoemd.

Als we het hebben over verschillende soorten doelen, zoals plastic doelen, metalen doelen, enzovoort, hebben we verschillende typen naderingssensoren nodig, zoals een capacitieve naderingssensor of foto-elektrische naderingssensor, inductieve naderingssensor, magnetische naderingssensor enzovoort. Het bereik waarbinnen de naderingssensor een object kan detecteren, wordt het nominale bereik genoemd. 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 is tussen de sensor en het gedetecteerde object.

Kringschema naderingssensor

Laten we het hebben over de inductieve naderingssensorschakeling die in veel toepassingen het meest wordt gebruikt. Het schakelschema van de naderingssensor wordt weergegeven in de bovenstaande afbeelding die uit verschillende blokken bestaat, zoals een oscillatorblok, elektrische inductiespoel, voeding, spanningsregelaar, enz.

Werkprincipe van nabijheidssensor

Het circuit van de inductieve naderingssensor wordt gebruikt voor het detecteren van metalen objecten en het circuit detecteert geen andere objecten dan metalen. Het bovenstaande schakelschema van de naderingssensor geeft het veld weer dat wordt geproduceerd door de spoel, dat wordt gegenereerd door een voeding te leveren. Telkens wanneer dit veld wordt verstoord door het detecteren van een metalen object (als een metalen object dit veld binnenkomt), wordt een wervelstroom gegenereerd die binnen het doel circuleert.

Hierdoor wordt de sensor belast, waardoor de amplitude van het elektromagnetische veld afneemt. Als het metalen voorwerp (ook wel doelwit genoemd, zoals we eerder in dit artikel hebben besproken) naar de naderingssensor wordt bewogen, zal de wervelstroom dienovereenkomstig toenemen. De belasting van de oscillator zal dus toenemen, waardoor de veldamplitude afneemt.

Het triggerblok in het naderingssensorcircuit 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 (wat in zijn normale toestand). Als het metalen voorwerp of doelwit van de nabijheidssensor wordt bewogen, zal de amplitude van de oscillator toenemen.

De golfvorm van voor de inductieve nabijheidssensoroscillator in aanwezigheid van het doel en in afwezigheid van het doel kan worden weergegeven zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding.

Bedrijfsspanningen van het circuit van de nabijheidssensor

Tegenwoordig zijn inductieve naderingssensoren verkrijgbaar met verschillende bedrijfsspanningen. Deze inductieve naderingssensoren zijn beschikbaar in AC-, DC- en AC/DC-modi (universele modi). Het werkbereik van de naderingssensorcircuits is van 10V tot 320V DC en 20V tot 265V AC.

Bekabeling naderingssensorcircuit

De bedrading van het naderingssensorcircuit wordt uitgevoerd zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. Afhankelijk van de toestand van de transistor op basis van de afwezigheid van een doel, worden de uitgangen van de naderingssensor beschouwd als NC (normaal gesloten) of NO (normaal open).

Als de PNP-uitvoer laag of uitgeschakeld is terwijl het doel afwezig is, kunnen we het apparaat beschouwen als normaal geopend. Evenzo, als de PNP-uitgang hoog is of aan terwijl het doel afwezig is, kunnen we het apparaat als normaal gesloten beschouwen.

Nabijheidssensor Circuit-doelgrootte

Een vlak en glad oppervlak met een dikte van 1 mm en gemaakt van zacht staal kan als standaard doel worden beschouwd. Er zijn verschillende kwaliteiten waarin staal beschikbaar is en zacht staal is gemaakt van een 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 is gelijk aan een grotere van de twee, d.w.z. de diameter van het detectievlak of driemaal het nominale werkbereik.

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 doel kleiner wordt dan het standaard doel of onregelmatig wordt, zal de detectieafstand afnemen. We kunnen dus zeggen dat, zo klein als de grootte van het doel, het doel dichter bij het waarnemende gezicht moet worden gebracht om gedetecteerd te worden.

Toepassingen voor naderingssensorcircuits

Het circuit van de naderingssensor kan voor verschillende toepassingen worden gebruikt. Hieronder worden enkele toepassingen van het naderingssensorcircuit beschreven:

Een eenvoudige metaaldetector kan worden ontworpen met behulp van een naderingssensor, zoemer en LC-circuit (inductor parallel geschakeld met condensator), die zijn aangesloten zoals weergegeven in het bovenstaande schakelschema. Dit circuit zorgt ervoor dat de LED gaat gloeien en een zoemer klinkt wanneer er metalen voorwerpen of doelen worden gedetecteerd.

Dit circuit met nabijheidssensoren wordt vaak gebruikt in mobiele telefoons (smartphones of telefoons met aanraakscherm) die we in ons dagelijks leven gebruiken. Als deze sensor is gemaakt om dicht bij het oor te komen of om in de schaduw te vallen of wordt aangeraakt, dan wordt het displaylicht van de mobiele telefoon uitgeschakeld, zodat de mobiele schermaanraking wordt vermeden (vermijdt schermcontact met het gezicht of de vingers) tijdens gesprekken ( op basis van behoefte). De aanraakgevoelige schakelaars kunnen worden geïmplementeerd met behulp van naderingssensorcircuits en het naderingssensorcircuit kan worden gebruikt om robotprojecten voor metaaldetectoren te ontwerpen.

Wilt u op sensoren gebaseerde elektronicaprojecten ontwerpen met uw innovatieve ideeën? Post vervolgens uw ideeën voor technische ondersteuning bij het zelf ontwerpen van projecten.