Jokapäiväisessä elämässämme tottuimme toteuttamaan erilaisia anturipiirien tyypit käyttämällä erityyppisiä antureita, kuten IR-anturi , lämpötila-anturi, paineanturi, PIR-anturi ja niin edelleen. Usein havaitaan PIR-anturipiiriin perustuva automaattinen ovenavausjärjestelmä, LDR-anturipiiriin perustuva automaattinen katuvalojärjestelmä, pietsosähköinen anturipiiripohjainen sähköntuotantojärjestelmä , IR-anturipiiriin perustuva liikennesignaalijärjestelmä, ultraäänianturipiiriin perustuva esteiden havaitsemisjärjestelmä ja niin edelleen.
Tässä, tässä artikkelissa, keskustellaanpa yksinkertaisesta läheisyysanturipiiristä ja toiminnasta. Mutta ennen kuin keskustelemme yksityiskohtaisesti läheisyysantureista, meidän on tiedettävä, mitä läheisyysanturi todella tarkoittaa?
Lähestymisanturi
Anturia, jota voidaan käyttää havaitsemaan sitä ympäröivien esineiden läsnäolo ilman fyysistä kosketusta, kutsutaan läheisyysanturiksi. Tämä voidaan tehdä käyttämällä elektromagneettinen kenttä tai sähkömagneettinen säteilykeila, jossa kenttä- tai paluusignaali muuttuu, jos sen ympäristössä on esineitä. Tätä lähestymisanturin havaitsemaa kohdetta kutsutaan kohteeksi.
Lähestymisanturi
Siten, jos keskustelemme erityyppisistä kohteista, kuten muovikohteesta, metallikohteesta ja niin edelleen, tarvitaan erityyppisiä läheisyysantureita, kuten kapasitiivinen läheisyysanturi tai valosähköinen läheisyysanturi, induktiivinen läheisyysanturi, magneettinen läheisyysanturi ja niin edelleen. Alue, jolla läheisyysanturi pystyy havaitsemaan kohteen, kutsutaan nimellisalueeksi. Toisin kuin muut anturit, läheisyysanturit voivat kestää pitkään ja niillä on erittäin korkea luotettavuus, koska mekaanisia osia ei ole eikä anturin ja tunnistetun kohteen välillä ole fyysistä kosketusta.
Lähestymisanturin piirikaavio
Lähestymisanturin piirilohkokaavio
Keskustelkaamme induktiivisesta läheisyysanturipiiristä, jota käytetään useimmissa sovelluksissa. Läheisyysanturin kytkentäkaavio on esitetty yllä olevassa kuvassa, joka koostuu eri lohkoista, kuten oskillaattorilohko, sähköinen induktiokäämi , virtalähde, jännitesäädin jne.
Läheisyysanturin toimintaperiaate
Induktiivista läheisyysanturipiiriä käytetään metalliesineiden havaitsemiseen, eikä piiri havaitse muita esineitä kuin metalleja. Yllä oleva läheisyysanturin piirikaavio kuvaa kelan tuottaman kentän, joka syntyy aikaansaamalla a virtalähde . Aina, kun tämä kenttä häiriintyy havaitsemalla mikä tahansa metalliesine (kun metalliesine tulee tähän kenttään), niin kohteen sisällä kiertävä pyörrevirta syntyy.
Lähestymisanturin piirikaavio, kun kohde havaitaan
Tästä johtuen anturille aiheutuu kuormitusta, joka vähentää sähkömagneettisen kentän amplitudia. Jos metalliesinettä (jota kutsutaan kohteeksi, kuten keskustelimme aiemmin tässä artikkelissa) siirretään kohti läheisyysanturi , pyörrevirta kasvaa vastaavasti. Siten oskillaattorin kuorma kasvaa, mikä vähentää kentän amplitudia.
Liipaisulohko läheisyydessä anturipiiri käytetään valvomaan oskillaattorin amplitudia ja tietyillä tasoilla (ennalta määrätyt tasot) liipaisupiiri kytkee anturin päälle tai pois (mikä on normaalissa tilassa). Jos metalliesine tai kohde siirretään poispäin läheisyysanturista, oskillaattorin amplitudi kasvaa.
Läheisyysanturin oskillaattorin aaltomuoto
Induktiivisen läheisyysanturin oskillaattorin aaltomuoto kohteen läsnä ollessa ja kohteen puuttuessa voidaan esittää, kuten yllä olevassa kuvassa on esitetty.
Lähestymisanturin piirin käyttöjännitteet
Nykyään induktiivisia lähestymisantureita on saatavana eri käyttöjännitteillä. Näitä induktiivisia läheisyysantureita on saatavana AC-, DC- ja AC / DC-tiloissa (yleismoodit). Lähestymisanturipiirien toiminta-alue on 10 V - 320 V DC ja 20 V - 265 V AC.
Lähestymisanturin piirin johdotus
Lähestymisanturin piirin johdotus tehdään alla olevan kuvan mukaisesti. Riippuen transistorin kunto Kohteen puuttumisen perusteella läheisyysanturilähtöjä pidetään NC (normaalisti suljettu) tai NO (normaalisti auki).
Lähestymisanturin piirin johdotus
Jos PNP-lähtö on matala tai pois päältä kohteen puuttuessa, voimme pitää laitetta normaalisti avattuna. Vastaavasti, jos PNP-lähtö on korkea tai päällä, kun kohde puuttuu, voimme pitää laitetta normaalisti suljettuna.
Lähestymisanturin piirin ja kohteen koko
Tasaista ja sileää 1 mm paksua pintaa, joka on valmistettu pehmeästä teräksestä, voidaan pitää vakiokohteena. On olemassa erilaisia laatuja, joissa terästä on saatavana, ja mieto teräs on valmistettu hiilen ja raudan koostumuksesta (suurempi pitoisuus). Suojattujen antureiden tavallisessa kohteessa on sivut, jotka ovat yhtä suuret kuin tunnistuspintojen halkaisija. Suojaamattomilla antureilla olevan kohteen sivut ovat yhtä suurempia kuin molemmat, ts. Anturipinnan halkaisija tai kolmesti nimelliskäyttöalue.
Lähestymisanturin piirin ja kohteen koko
Vaikka kohteen koko on suurempi kuin tavanomainen kohde, tunnistusalueella ei tapahdu muutoksia. Mutta jos kohteen koko tulee pienemmäksi kuin tavallinen kohde tai epäsäännöllinen, tunnistusetäisyys pienenee. Täten voimme sanoa, että niin pieni kuin kohteen koko, kohde on siirrettävä lähemmäksi tunnistavaa kasvoa havaitsemista varten.
Lähestymisanturin piirisovellukset
Lähestymisanturipiiriä voidaan käyttää eri sovelluksiin, muutamia läheisyysanturipiirisovelluksia kuvataan alla:
Yksinkertainen metallinilmaisimen piiri
Yksinkertainen metallinilmaisin voidaan suunnitella käyttämällä läheisyysanturia, summeria ja LC-piiriä (induktori kytketty rinnakkain kondensaattorin kanssa), jotka on kytketty yllä olevan piirikaavion mukaisesti. Tämä piiri saa ledin hehkumaan ja summerin soimaan aina, kun se havaitsee metalliesineitä tai -kohteita.
Läheisyysanturi matkapuhelimissa
Näitä läheisyysanturipiirejä käytetään usein matkapuhelimet (älypuhelimet tai kosketusnäyttöpuhelimet), joita käytämme jokapäiväisessä elämässämme. Jos tämä anturi saatetaan liikkumaan lähelle korvaa tai se joutuu varjoon tai kosketukseen, matkapuhelimen näyttövalo sammuu siten, että se välttää mobiilinäytön kosketuksen (välttää näytön kosketuksen kasvoihin tai sormiin) puheluiden aikana ( vaatimuksen perusteella). Kosketusherkät kytkimet voidaan toteuttaa läheisyysanturipiireillä ja läheisyysanturipiirejä voidaan käyttää metallinilmaisimen robottiprojektien suunnitteluun.
Haluatko suunnitella anturipohjaisen elektroniikkaprojektit innovatiivisilla ideoillasi? Lähetä sitten ideoita teknisestä avusta itse suunnitellessasi projekteja.
