2024/06/3 -en 531

Különböző típusú közelségi érzékelők munkával és alkalmazásokkal

A mai gyorsan változó technológiai világban a közelségi érzékelők kiválóan javítják a különböző rendszerek funkcionalitását és hatékonyságát.Ezek az érzékelők segítenek az eszközöknek a tárgyak felismerésében fizikai érintkezés nélkül.amely hasznos mind ipari környezetben, mind a fogyasztói elektronikában.Ez a cikk megmagyarázza a közelségi érzékelők különféle típusait - kapacitív, induktív, fotoelektromos, ultrahang és mágneses.Megvizsgáljuk működési alapelveiket, fő alkotóelemeiket, alkalmazásaikat, előnyeit és hátrányait.Ez az útmutató segít megérteni és kiválasztani a megfelelő érzékelőt az Ön igényeihez.

Katalógus

1. ábra: Közelség -érzékelők

Kapacitív közelségérzékelő

A kapacitív érzékelők felismerhetik a célokat anélkül, hogy megérintették őket, és sok szempontból hasznosak.Meg tudja azonosítani a szilárd anyagokat, például a papírt, a műanyagot, az üveg, a ruhát és a fát, valamint olyan folyadékokat, mint az olaj, a festék és a víz.Kapacitív Közelségérzékelők széles körben használják a különböző iparágakban, amelyek képesek mind a vezetőképes, mind a nem vezetőképes anyagok kimutatására.Úgy működnek, hogy elektromos mezőt hozzanak létre két dielektromos anyaggal elválasztott lemez között.Amikor egy objektum belép ebbe a mezőbe, a lemez közötti kapacitás megváltozik, módosítva a kimeneti jelet, amely jelzi az objektum jelenlétét.

2. ábra: Kapacitív közelségérzékelő

A kapacitív közelségérzékelők fő alkotóelemei

A kapacitív közelségérzékelő négy fő részből áll.

Érzékelő test: Bevonja az érzékelőt tápláló áramkört, és tartós anyagokból készül az ipari környezet elviselésére.

Érzékelő arc: Elöl helyezve, ez az elsődleges detektálási pont, amelyet úgy terveztek, hogy optimalizált érzékenységgel és tartóssággal kölcsönhatásba lépjen a célobjektummal.

Indációs fény: Az érzékelő arccal szemben helyezkedik el, amikor egy objektumot észlel, és azonnali vizuális visszajelzést ad.

Érzékelő csatlakozás: Ez lehet egy előre csatlakoztatott kábel vagy csatlakozó, amelyet a telepítési igények alapján választanak meg és biztosítják a biztonságos kapcsolatot.

3. ábra: Kapacitív érzékelő kábelezési rajz

A kapacitív közelségérzékelők működési elve

A kapacitív közelségérzékelők a kapacitás, az elektromos töltés tárolásának képessége alapján működnek.Az oszcillátor áramkör váltakozó elektromos mezőt generál az érzékelő felületen, amely érzékeny a közeli tárgyakra.Az érzékelő áramkör figyeli a kapacitás változásait, és amikor egy objektum közeledik, a kapacitás megváltozik, amelyet az áramkör észlel.A szilárdtest kimeneti áramkör ezután konvertálja a kapacitási változást kimeneti jelzé, olyan műveleteket indítva, mint a riasztások vagy a gépek leállítása.

4. ábra: A kapacitív érzékelő működési alapelve

Amikor egy objektum megközelíti az érzékelő lemezt, megváltoztatja a rendszer kapacitását.Ezt a változást az áramkör észleli, amely aztán kimeneti jelet küld, amely jelzi a célobjektum jelenlétét.

Amikor az oszcillátor áramkör eléri a specifikus amplitúdót, akkor elkezdi az oszcillációt, és beállítja az érzékelő kimeneti állapotát.Ahogy a cél elmozdul a kapacitív érzékelőtől, az oszcillátor amplitúdója csökken, és az érzékelőt az eredeti állapotába adja vissza.

Ennek az érzékelőnek a detektálási tartománya körülbelül 1 hüvelyk vagy 25 mm, de egyes érzékelők 2 hüvelykig meghosszabbíthatják tartományát.Ez az érzékelő bebizonyította, hogy könnyen észlelheti a objektumokat kiváló dielektromos állandóval.

5. ábra: Kapacitív érzékelő

A kapacitív közelségérzékelők típusai

Különböző típusú kapacitív érzékelők léteznek, mindegyik konkrét célokra készült.

A miniatűr kapacitív érzékelők kis terekhez készülnek, és ostya vagy hengeres formákba kerülnek.Szükségük van a gépi folyamatok megfigyelésére és ellenőrzésére, gyakran munkapult vagy detektorként dolgoznak.Mivel olyan kicsik, általában szükségük van egy külső erősítőre, hogy jól működjenek.Ennek az erősítőnek egy potenciométerje van, amely lehetővé teszi az érzékenység beállítását, biztosítva a pontos észlelést a szűk területeken.Kis méretük tökéletessé teszi őket olyan helyekre, ahol a hely szűk, de a pontos észlelés kötelező.

6. ábra: Miniatűr kapacitív érzékelők

A hengeres kapacitív érzékelők nagyobbak, mint a miniatűr érzékelők, és különféle átmérőjűek, ∅6,5 - M12 -től M12 - M30 -ig.Ezek az érzékelők lehetővé teszik az érzékelési távolságok beállítását, és választhatják a különféle házméretek és rögzítési lehetőségek közül, beleértve az öblítést és a nem öblöket.Ezeket elsősorban a szintek és a közelség érintkezés nélküli észlelésére használják, és akár a konténerfalakon keresztül is érzékelhetik.

7. ábra: Hengeres kapacitív érzékelők

A magas hőmérsékletű kapacitív érzékelők ideálisak nagyon forró helyekhez, például fém öntáblákhoz, kémiai növényekhez és élelmiszer-feldolgozó létesítményekhez.Pontosan mérik és figyelik a folyadékokat és az ömlesztett anyagokat, még akkor is, ha rendkívül forró.Hőálló anyagokból készültek, ezek az érzékelők tartósok és következetesen teljesítenek magas hőmérsékleten.Fejlett elektronikájuk kezelje a hőstresszet, biztosítva a megbízható leolvasást.A szélsőséges hővel működő iparágak számára hasznos, ezek az érzékelők javítják a biztonságot, javítják a hatékonyságot és elősegítik a zökkenőmentes működést nehéz körülmények között.

8. ábra: Magas hőmérsékletű kapacitív érzékelők

Az analóg kapacitív érzékelő úgy működik, mint a szokásos kapacitív érzékelők, de a használatától függően további előnyöket kínál.Ezek az érzékelők kiválóan alkalmasak az anyagok kiválasztására, a vastagság megfigyelésére és a koncentrációbeli különbségek kimutatására, így sokoldalúbbá teszik őket más alkalmazásokhoz képest.

9. ábra: Analóg kapacitív érzékelő

Kapacitív közelségérzékelők alkalmazása

Ezen érzékelők egyik alkalmazása a szintérzékelés.Ezek az érzékelők nagyon hasznosak a szintű anyagok mérésére tartályokban vagy tartályokban.Ez előnyös az erőforrások kezelésére és a rendszerek zökkenőmentes működésének megőrzésére.Például a vízkezelésben az érzékelőket automatikus szivattyú rendszerekben használják a vízszint ellenőrzésére.Amikor a víz eléri egy bizonyos pontot, az érzékelő azt mondja a szivattyúnak, hogy kapcsoljon be vagy kikapcsol, leállítja a túlcsordulásokat, és ügyeljen arra, hogy mindig legyen elegendő víz.

Egy autógyárban a közelség -érzékelők ellenőrzik, hogy az alkatrészek a megfelelő helyen vannak -e, mielőtt a gépek tovább lépnek a következő feladathoz.Ez segít elkerülni a hibákat, és mindent zökkenőmentesen futtatva biztosítja, hogy minden résznek ott legyen.A munkavállalók megváltoztathatják a gépi beállításokat az érzékelők által mondva, így gyorsabbá teszik a termelést és csökkentik a hulladékot.

A fogyasztói elektronika, például az okostelefonok és a táblagépek kapacitív érzékelőket használnak a képernyők érintőképességének észlelésére.Ezt a technológiát most érintőképesség-érzékeny nyomkövetőpadokkal rendelkező laptopokra alkalmazzák, javítva a felhasználói interakciót.

A kapacitív érzékelők ipari környezetben hasznosak.Segíthetnek az anyagok keresésével, a különböző anyagok ellenőrzésével, az anyag vastagságának mérésével és a tárgyak közötti távolságokkal.

Az egészségügyi ellátásban kapacitív érzékelőkre van szükség.Segítenek az orvostechnikai eszközökben, például a vérnyomás -monitorokban a nyomás pontos mérésével.

A kapacitív közelség -érzékelők előnyei és hátrányai

A kapacitív közelségérzékelőknek olyan előnyei vannak, mint a nem érintkezés nélküli észlelés, kiváló a különféle anyagok észlelésében, valamint a por és a nedvesség ellenállásában.Ugyanakkor érzékenyek az elektromágneses interferenciára (EMI) és a rádiófrekvenciás interferenciára (RFI), amelyek miatt hamis leolvasásokat adnak, és érzékelési tartományuk rövidebb, mint más típusú érzékelők.

Példák a kapacitív közelségérzékelőkre

A piacon a népszerű kapacitív közelségérzékelők olyan modelleket tartalmaznak, mint az M12, M18, M30, CR30-15AO és CR18-8DN, amelyek megbízhatóságukról és változatos alkalmazásokról ismertek.

M12, M18, M30: Az ipari alkalmazásokban gyakran használják megbízhatóságuk és mindenütt jelenlévő alkalmazásuk.

CR30-15AO: Nagyobb érzékelési tartományt és fokozott tartósságot kínál.

CR18-8DN: Erős teljesítményéről és nagy érzékenységéről ismert.

10. ábra: CR30-15AO

A kapacitív közelségérzékelő kiválasztási kritériumai

A kapacitív közelségérzékelő kiválasztásakor vegye figyelembe az alkalmazáshoz szükséges érzékelési tartományt, és biztosítsa a kompatibilitást a célanyag tulajdonságaival.Válasszon olyan érzékelőt, amely képes ellenállni a környezeti feltételeknek, például a por, a nedvesség és a hőmérséklet változása.Kövesse a gyártó telepítési útmutatásait, ideértve a megfelelő rögzítést és a vezetékeket, az érzékelő lemez tiszta tartását, valamint az elektromágneses és rádiófrekvenciás interferencia (EMI/RFI) forrásainak elkerülését.

Induktív közelségérzékelő

11. ábra: Induktív közelség -érzékelők

Az induktív közelségi érzékelők tartósságuk és megbízhatóságuk miatt hasznosak az ipari környezetben.Ezek az érzékelők elektromágneses indukció révén észlelik a fémobjektumokat.Amikor egy fémobjektum belép az érzékelő elektromágneses mezőjébe, az örvényáramokat okozza, amelyek megváltoztatják az érzékelő kimenetét.

Az induktív közelségérzékelő fő alkotóelemei

Az induktív közelség -érzékelő négy fő részből áll.

Tekercs: létrehoz egy elektromágneses mezőt, amelyet egy ferritmag erősít.

Oszcillátor: magas frekvenciájú elektromágneses mezőt hoz létre.

Schmitt Trigger: Regeneratív összehasonlító áramkör, amely bevezeti a hiszterézist, pozitív visszajelzést alkalmazva az összehasonlító vagy a differenciális erősítő nem invertáló bemenetére.

Kimeneti erősítő: NPN vagy PNP tranzisztort alkalmaz a fémes objektum kimutatásának jelzésére.

Az induktív közelségérzékelő működési elve

Ezek az érzékelők elektromágneses mező előállításával működnek.Amikor egy fémobjektum érintkezik ezzel a mezővel, az Eddy áramlásokat az objektumon belül fejlődik, ami viszont befolyásolja az érzékelő oszcillátorának amplitúdóját.Az érzékelő belső áramkörei észlelik ezt a változást, és kimeneti jelet generálnak a fémobjektum jelenlétének jelzésére.

12. ábra: Induktív közelség -érzékelő működési alapelve

Az induktív közelségérzékelők típusai

Az induktív közelség -érzékelők három fő típusúak.

Standard érzékelők: Ezeknek az érzékelőknek tekercs, oszcillátor és jelfeldolgozó áramkörök vannak, amelyek kiegyensúlyozott tartományt és érzékenységet kínálnak.

Árnyékolt érzékelők: Van egy fémes pajzs az érzékelő tekercs körül, jobb immunitást biztosítva az interferencia iránt, de csökkentett érzékelési tartományban.

Árnyékolt érzékelők: Hiányzik a fémes pajzs, ami nagyobb érzékelési tartományt eredményez, de nagyobb érzékenységet eredményez a külső mágneses interferencia iránt.

Induktív közelség -érzékelők alkalmazása

Ezeket az érzékelőket általában a helyzetérzékeléshez, az objektumok észleléséhez, az ütközés észleléséhez, a sebességérzékeléshez és az automatizált gépekben használják.Ezeket általában sok alkalmazásban használják.

A gyártási és összeszerelő vonalakban ezek az érzékelők segítik az alkatrészek helyzetének és mozgásának ellenőrzését és irányítását, megkönnyítve és pontosabban a termelést.Az anyagkezelő rendszerekben, különösen a logisztikában és a raktározásban, ezek az érzékelők elősegítik az anyagok zökkenőmentes átvitelét és kezelését, csökkentve a hibákat és felgyorsítják a műveleteket.És a forgalomkezelésben és az autóipari alkalmazásokban alkalmazott járművek észlelési rendszereiben ezek az érzékelők segítenek a járművek észlelésében, elősegítik az ütközés megelőzését és a forgalomkezelést.

Az induktív közelség -érzékelők előnyei és hátrányai

Az induktív érzékelők nem érintkezési érzékelést, nagy sebességet és megbízhatóságot kínálnak.Ezeket a célobjektum színe és felületének nem érinti.Ugyanakkor csak a fémes tárgyakat tudják kimutatni, és érzékenységük különböző fémekkel változik, amelyek szükségesek az egyes alkalmazások kalibrálásához.

Példák az induktív közelségérzékelőkre

LJ12A3-4-Z/BX: Sokoldalú ipari alkalmazásokhoz.

PR12-DN: Megbízható a gyártási folyamatokban.

SN04-N: A hatékonyságról és a tartósságról ismert.

13. ábra: SN04-N

Fotoelektromos közelségérzékelő

14. ábra: Photoelektromos közelségérzékelő

A fotoelektromos közelség -érzékelők fényt használnak annak meghatározására, hogy vannak -e tárgyak vagy hiányoznak -e.Ezek az érzékelők tartalmaznak egy könnyű emitter és egy vevőt.Amikor egy objektum blokkolja a fénysugarat, a vevő kimenete megváltozik.

A fotoelektromos közelségérzékelő fő alkotóelemei

A fotoelektromos közelség -érzékelő négy fő részből áll.Ezek az összetevők együtt dolgoznak, hogy még a kis tárgyakat is pontosan felismerjék, biztosítva a pontos és megbízható működést.

Fényforrás: Általában egy LED vagy lézerdióda bocsát ki a fénysugár.

Fényérzékelő: Photodiode vagy fototranzisztor észleli a fényt.

Signal Convonter: Az észlelt fényt elektromos jelzé alakítja.

Erősítő: Fokozza az elektromos jelet a feldolgozáshoz.

A fotoelektromos közelségérzékelők működési elve

A fotoelektromos érzékelők modulált fénysugár kibocsátásával működnek.Amikor egy objektum tükrözi vagy megszakítja ezt a gerendát, a fényérzékelő érzékeli a fény intenzitásának változását, és elektromos jelet generál az objektum jelenlétének jelzésére.Ezek az érzékelők nagyon érzékenyek a fényváltozásokra, és nagy távolságokon keresztül működhetnek, így ellenállnak az elektromágneses interferenciának.

A fotoelektromos közelségérzékelők típusai

Átmeneti érzékelők: Ezeknek külön adó- és vevőkészülékekkel rendelkeznek.A leghosszabb érzékelési tartományt és a legmagasabb pontosságot kínálják.

15. ábra: Átmeneti érzékelők

Retro-tükröző érzékelők: Az adót és a vevőt egy egységben kombinálják, külön reflektor segítségével.Mérsékelt érzékelési tartományt és könnyebb telepítést biztosítanak.

16. ábra: Retro-reflektív érzékelők

Diffúz-reflektív érzékelők: Az adó és a vevőkészülék kombinálódik, a célobjektumra támaszkodva, hogy tükrözze a fényt.Kínálják a legrövidebb érzékelési tartományt, de a legkönnyebben telepíthetők.

17. ábra: Diffúz-tükröző érzékelők

A fotoelektromos közelség -érzékelők alkalmazása

Ezeket az érzékelőket szállítószalag-rendszerekben, csomagolásban, automatikus adagolókban és objektum-számláló alkalmazásokban használják.Ezek megtalálhatók a mindennapi tárgyakban, például az automatikus szappanos adagolókban, játékok, automaták és automatikus ajtókban.Széles körű alkalmazásuk aláhúzza alkalmazkodóképességüket és megbízhatóságukat, és értékessé teszi őket mind ipari, mind fogyasztói alkalmazásokban.

A fotoelektromos közelség -érzékelők előnyei és hátrányai

A fotoelektromos érzékelők olyan előnyöket kínálnak, mint a hosszú érzékelési tartomány, a nagy pontosság és az elektromágneses interferencia immunitás.Az objektum szín- és felületi jellemzői azonban befolyásolhatják őket, és teljesítményüket olyan környezeti feltételek befolyásolhatják, mint például a por és a környezeti fény.

Példák a fotoelektromos közelségérzékelőkre

E18-D8NK: A különböző alkalmazásokban az erős tervezéséről és hatékonyságáról ismert.

TCRT5000: Általában használják a vonalkövető robotok és az objektum-észlelési feladatokban.

RPR220: Precíziós és megbízhatóságáról híres a kis tárgyak észlelésében.

18. ábra: TCRT5000

A fotoelektromos közelség -érzékelők kiválasztási kritériumai

A fotoelektromos közelségérzékelő kiválasztásakor vegye figyelembe az érzékelési tartományt, a célobjektum tulajdonságait, a környezeti feltételeket és a telepítési követelményeket.Az átmenő érzékelők a leghosszabb tartományt kínálják, míg a diffúz-tükrözés érzékelők érzékenyebbek az objektumváltozásokra, de könnyebben telepíthetők.

Ultrahangos közelségérzékelő

19. ábra: ultrahangos közelségérzékelő

Az ultrahangos közelségérzékelők hanghullámokat használnak az objektumok észlelésére.Nagyfrekvenciás hanghullámokat bocsátanak ki, és megmérik az időt, hogy ezek a hullámok visszatérjenek, miután egy objektumot lepattannak, és a távolságot a megtett idő alapján kiszámítják.

Az ultrahangos közelségérzékelő fő alkotóelemei

EMITER (adó): ultrahangos hullámokat küld.

Vevő (Átadat): A tükröződött hullámokat észleli, és a vett hullámokat elektromos jelré alakítja, és ezt a jelet értelmezi, hogy meghatározza az objektum távolságát.

Az ultrahangos közelségérzékelő működési elve

Az ultrahangos érzékelők ultrahangos hullámok kibocsátásával működik egy átalakítóból.Ha egy objektum hatótávolságon belül van, ezek a hullámok visszatükröződnek, és az átalakító felveszi őket.Az érzékelő kiszámítja az objektumtól való távolságot a hullámok küldése és fogadása közötti időintervallum mérésével.

20. ábra: Az ultrahangos közelségérzékelő működési elve

Az ultrahangos közelségérzékelők típusai

Átmeneti érzékelők: Rendelkezzen külön adó- és vevőkészülékekkel.A detektálás akkor fordul elő, amikor egy objektum megszakítja a köztük lévő ultrahangos gerendát.

Reflective érzékelők: Kombinálja az adót és a vevőt egy egységben.A tükrözött hullámok rögzítésével észlelnek tárgyakat.

Ultrahangos közelségérzékelők alkalmazása

Az ultrahangos érzékelők funkcionalitása lehetővé teszi számukra, hogy több feladatot végezzenek, például az objektum -észlelés, a szintérzékelés, a jelenlét észlelése és a távolságmérés.Az ultrahangos közelségi érzékelők különösen az élelmiszer- és italfeldolgozó iparban részesülnek előnyben, nem érintkezési jellegük miatt.Ez a szolgáltatás biztosítja a higiéniai műveleteket és csökkenti a szennyeződés kockázatát.Az ipari automatizálás során ezek az érzékelők hozzájárulnak a munkafolyamatok optimalizálásához, a biztonság javításához és a gyártási folyamatok általános hatékonyságának növeléséhez.Az a képességük, hogy megbízhatóan működjenek különféle környezetekben, ideértve a por, füst vagy nedvességtartalmú embereket is, megmutatta nélkülözhetetlenségüket a modern ipari alkalmazásokban.

Az ultrahangos érzékelők előnyei és hátrányai

Az ultrahangos érzékelők számos anyagot észlelhetnek, függetlenül a színüktől vagy az átláthatóságtól.Ez hasznossá teszi őket olyan helyzetekben, amikor az optikai érzékelők meghibásodhatnak, például tiszta vagy fényes tárgyakkal.Kemény körülmények között jól működnek, mint például por, füst vagy nedvesség, mert erősek és megbízhatóak.Ezek az érzékelők ultrahangos hullámokat bocsátanak ki, és megmérik, mennyi ideig tart a hullámok egy tárgyból.Ez segít nekik a tárgyak észlelésében és a távolságok pontos mérésében.

Az ultrahangos érzékelők azonban küzdhetnek olyan tárgyakkal, amelyek komplex formájúak vagy részletes felületekkel rendelkeznek.Ezek szétszórhatják a hullámokat, megnehezítve a detektálást.A hangot elnyelő lágy felületekkel rendelkező tárgyak szintén problémát jelenthetnek, mivel ezek nem tükrözik a hullámokat, és gyenge jelekhez és pontatlan leolvasásokhoz vezetnek.A hőmérsékleti változások az ultrahangos érzékelőket is befolyásolhatják.A hangsebesség megváltozik a hőmérsékleten, ami befolyásolhatja a mérési pontosságot.Noha sok érzékelőnek van olyan tulajdonsága, hogy alkalmazkodjon a hőmérsékleti változásokhoz, a szélsőséges ingadozások továbbra is problémákat okozhatnak.Más ultrahangos forrásokból származó háttérzaj zavarhatja az érzékelő működését.A zajos környezetben nehéz lehet megkülönböztetni az érzékelő hullámait más ultrahangos hangoktól, amelyek hamis leolvasásokhoz vagy alacsonyabb pontossághoz vezethetnek.

Példák az ultrahangos közelségérzékelőkre

MB1242: Kompakt kialakítás és nagy pontosság.

MB1001: Népszerű az általános célú használatra.

NU40A14T-1: Nagy teljesítményű érzékelő ipari alkalmazásokhoz.

MB1634HRLV: Nagy felbontású érzékelő a részletes mérésekhez.

21. ábra: MB1242

22. ábra: NU40A14T-1

Az ultrahangos közelség -érzékelők kiválasztási kritériumai

Az ultrahangos érzékelő kiválasztásakor fontolja meg ezeket a tényezőket az alábbiakban.

A kimeneti típus kiválasztása: Döntse el, hogy szüksége van -e digitális (be/ki) vagy analóg (folyamatos tartomány) kimenetre.A digitális kimenetek jól működnek az egyszerű észleléshez, míg az analóg kimenetek részletesebb távolsági információkat adnak, ami hasznos a pontos mérésekhez.

Átadási frekvencia: Az ultrahangos átalakító frekvenciája befolyásolja az érzékelő tartományát és felbontását.A magasabb frekvenciák jobb részleteket adnak, és rövid távolságokra jók.Az alacsonyabb frekvenciák tovább észlelhetők, de kevésbé részletekkel.

IP -besorolás: Az Ingress Protection (IP) besorolás az érzékelő porral és vízzel szembeni ellenállását mutatja.Magasabb IP -besorolásokra (például IP67 vagy IP68) szükséges a kemény környezetekhez, ahol az érzékelő nedvességnek, pornak vagy más káros anyagoknak lehet kitéve.

Árnyékolás: Fontolja meg, hogy az érzékelő árnyékolódik -e az elektromágneses interferencia (EMI) elleni védelem érdekében.Az árnyékolt érzékelők jó az elektromos zajjal rendelkező környezetben, biztosítva a mérések pontos és megbízhatóak.

Mágneses közelségérzékelő

A mágneses közelség -érzékelők a mágneses mezők változásainak érzékelésével észlelik az objektumokat.Ezek mágnesből és érzékelő elemből állnak, például egy nádkapcsolóból vagy a hall-effektus érzékelőből.Ezeket az érzékelőket a sebességérzékeléshez, az ajtó helyzetének észleléséhez és a biztonsági rendszerekhez használják.

23. ábra: Mágneses közelségérzékelő

A mágneses közelségérzékelő fő alkotóelemei

A mágneses közelségérzékelőknek négy fő része van.

Ferritmag tekercsekkel: generálja a mágneses mezőt.

Oszcillátor: létrehozza a mágneses mezőt.

SCHMITT Trigger: Válaszol az oszcillációs amplitúdó változásaira.

Kimeneti erősítő: A kimeneti jel feltételei.

A mágneses közelségérzékelők működési elve

A mágneses közelség -érzékelők mágnesek vagy ferromágneses objektumok által generált mágneses mezőket észlelnek.Az érzékelő elem, például egy nádkapcsoló, hall-effektus-érzékelő vagy magneto-rezisztens érzékelő, egy mágneses mezőre adott válaszként megváltoztatja az elektromos tulajdonságait.Ezt a változást ezután elektromos jelzé alakítják a további feldolgozáshoz.

A mágneses közelségérzékelők típusai

Reed kapcsoló-alapú érzékelők: egyszerű és megbízható, de korlátozott életciklusuk van a mechanikus kopás miatt.A nádkapcsolók mechanikus eszközök, amelyek két üvegcsőbe borított vasfém nádot tartalmaznak.Amikor mágneses mezőt alkalmaznak, a nádak összejönnek, és kitöltik az elektromos áramkört.Ez a változás a nyitottról zárt állapotra detektálható és bemeneti jelként használható.

24. ábra: Reed kapcsoló-alapú érzékelők

Hall-effektus érzékelők: Javított érzékenységet és tartósságot kínálnak, azzal az elv alapján, hogy egy mágneses mező befolyásolja a félvezető anyag feszültségét.A Hall-Haték-érzékelők azon az elven működnek, hogy ha egy mágneses mező merőleges az elektromos áram áramlására egy vezetőben, akkor feszültséget (a Hall feszültségét) hoz létre a vezetőn.Ez a feszültség mérhető, és közvetlenül arányos a mágneses mező szilárdságával, lehetővé téve az érzékelő számára, hogy felismerje a mágneses mező jelenlétét és intenzitását.

25. ábra: Hall-effektus érzékelők

Magneto-rezisztens érzékelők: Biztosítson nagy érzékenységet és alacsony energiafogyasztást, ideális a gyenge mágneses mezők és a pontos mérések kimutatására.A magneto-rezisztens érzékelők egy mágneses mezőre adott válaszként észlelik az elektromos ellenállás változásait.Ezek az érzékelők olyan anyagokból állnak, amelyek ellenállása megváltozik, ha mágneses mezőnek vannak kitéve.Az ellenállás variációját ezután elektromos jelzé alakítják, amely felhasználható a mágneses mező pontos detektálására.

26. ábra: Magneto-rezisztens érzékelők

A mágneses közelségérzékelők alkalmazása

A biztonsági rendszerekben a mágneses közelségérzékelők javítják a biztonságot az ajtók és ablakok kinyitásának és bezárásának észlelésével, a lehetséges megsértések vagy az illetéktelen hozzáférés figyelmeztetésével.Ez a szolgáltatás különösen értékes mind lakossági, mind kereskedelmi környezetben.Az autóiparban ezek az érzékelők jók a járművek bármely alkatrészének megfigyelésére, például az ajtók, a motorháztető vagy a csomagtartó fedelek helyzetének nyomon követésére, sőt hozzájárulnak a fejlett vezető-segélyrendszerek (ADAS) funkcionalitásához.A pontos és megbízható adatok megadásával a mágneses közelség -érzékelők számos alkalmazás biztonságát, hatékonyságát és megbízhatóságát biztosítják a különböző ágazatokban.

A mágneses közelségérzékelő előnyei és hátrányai

Az érintkezés nem detektálás csökken mechanikus kopás, minimalizálja a karbantartási igényeket és javítja a hosszú élettartamot mind az érzékelő, mind az észlelt tárgyak, különösen hasznos steril vagy tiszta környezetben, ahol az érintkezés szennyeződést eredményezhet. Magas érzékenysége ideális a pontos mérésekhez és alkalmazásokhoz nagy pontosságot igényel, például tudományos műszerekben, orvostechnikai eszközökben, és finoman hangolt ipari folyamatok.Ezenkívül ezek az érzékelők fenntartják Megbízható teljesítmény durva környezetben, amelyet magas szint jellemez por, nedvesség vagy szélsőséges hőmérséklet, biztosítva a folyamatos funkcionalitást idő.

Vannak azonban hátrányok jól.Olyan környezetben, ahol jelentős elektromágneses interferencia (EMI) van Mint a nehéz gépek vagy elektronikus eszközök közelében, az érzékelők előfordulhatnak hamis leolvasások vagy kevésbé hatékonyak.A hőmérsékleti változások befolyásolhatják a a mágneses érzékelők teljesítménye, amelyek sodródást vagy csökkenést tapasztalhatnak érzékenység szélsőséges hőmérsékleten.A külső iránti érzékenységük miatt A mágneses mezők és a hőmérsékleti ingadozások, a mágneses érzékelők gondoskodnak Tervezés és megvalósítás a rendszereken belül a megfelelő működés biztosítása érdekében.Ez lehet növelje a fejlődés és az integráció összetettségét és költségeit, mint kiegészítő Alkatrészekre vagy árnyékolásra lehet szükség az érzékelők védelme az interferencia ellen és a környezeti tényezők.

Példák a mágneses közelségérzékelőre

SEN-K11010: Az ipari környezetben való legjobb teljesítményéről ismert.

MC-38: A biztonsági rendszerekben általában használják az ajtó helyzetének észlelésére.

PR-3150: Az autóipari alkalmazásokban felhasználva nagy érzékenységére.

NJK-5002: Kompakt mérete és megbízhatósága miatt a fogyasztói elektronikában kedvelt.

A mágneses közelségérzékelő kiválasztási kritériumai

A megfelelő érzékelő kiválasztása magában foglalja az olyan tényezők figyelembevételét, mint például a működési környezet, a célanyag, a szükséges érzékenység, a forma tényező és a költségek.A működési környezet olyan állapotokat foglal magában, mint a hőmérséklet, a páratartalom és a korrozív anyagok potenciális kitettsége, amelyek jelentősen befolyásolhatják az érzékelő teljesítményét és a hosszú élettartamot.A célanyag elengedhetetlen, mivel a különböző érzékelőket úgy tervezték, hogy a meghatározott anyagokat hatékonyabban észleljék.

A szükséges érzékenység határozza meg, hogy az érzékelőnek pontosan és pontosan meg kell mérnie a változásokat, vagy észlelnie kell a célanyag jelenlétét.A forma tényező az érzékelő fizikai méretére és alakjára vonatkozik, biztosítva, hogy zökkenőmentesen illeszkedjen a tervezett alkalmazáshoz.A költség egy tényező, amely kiegyensúlyozza a fejlett szolgáltatások szükségességét a költségvetési korlátozásokkal.Az érzékelő megfelelő kiválasztása ezen tényezők értékelésével biztosítja, hogy az optimálisan és megbízhatóan teljesítsen saját alkalmazásában, javítva a részét képező rendszer általános hatékonyságát és hatékonyságát.

Következtetés

A közelségi érzékelők a legjobb eszközök az automatizáláshoz és a pontos észleléshez, mindegyik speciális alkalmazásokhoz testreszabva.A kapacitív érzékelők adaptálhatók, különféle anyagokat észlelve, ami hasznossá teszi őket a szintérzékeléshez és az anyagi ellenőrzéshez több iparágban.Az induktív érzékelők hasznosak a gyártási és összeszerelő vonalakon.A fotoelektromos érzékelők, a Detektáláshoz szükséges fény felhasználásával, tökéletesek a hosszú távú és nagy pontosságot igénylő feladatokhoz.Az ultrahangos érzékelők, amelyek a kemény környezetben tartósságukról ismertek, előnyösek az élelmiszer- és italiparban, valamint az ipari automatizálásban.A mágneses mezőket kimutató mágneses érzékelők jelentős szerepet játszanak az autóipari rendszerekben és a biztonsági alkalmazásokban.A megfelelő érzékelő kiválasztásához meg kell értékelni a konkrét alkalmazási igényeket, a környezeti feltételeket és a célanyag -tulajdonságokat.A technológia fejlődésével a közelség -érzékelők továbbra is jelentősek lesznek az automatizálás, a biztonság és a hatékonyság innovációinak ösztönzésében, hangsúlyozták annak fontos szerepét mind a jelenlegi, mind a jövőbeli technológiai fejlődésben.

Gyakran feltett kérdések [GYIK]

1. Mire használják a közelségérzékelőt?

Egy közelségi érzékelőt használnak egy objektum jelenlétének vagy hiányának a fizikai érintkezés nélküli észlelésére.Általában az ipari automatizálás, a biztonsági rendszerek és a fogyasztói elektronikában alkalmazzák.Például a gyártásban a közelség -érzékelők segítik a gépek ellenőrzését az anyagok helyzetének észlelésével.Az okostelefonokban kikapcsolják a képernyőt, amikor a telefon fülhez tartja a hívás közben.

2. A közelségérzékelő kimutathatja -e az embereket?

Igen, a közelségérzékelő képes felismerni az embereket.Az egyes típusok, például az infravörös (IR) érzékelők és az ultrahangos érzékelők, különösen hatékonyak erre a célra.Ezeket automatikus ajtókban, világítási rendszerekben és biztonsági riasztásokban használják az emberi jelenlét észlelésére.

3. Mi a különbség az érzékelő és a közelségérzékelő között?

Az érzékelő széles kifejezés minden olyan eszköz számára, amely felismeri és méri a fizikai tulajdonságot (például hőmérséklet, nyomás, páratartalom), és a megfigyelés vagy a vezérlés jelévé alakítja.A közelségérzékelő egy speciális érzékelő típus, amely egy objektum jelenlétét vagy hiányát észlel egy bizonyos tartományon belül fizikai érintkezés nélkül.

4. A közelségi érzékelő kapcsoló?

Maga a közelségérzékelő nem kapcsoló, de úgy viselkedik, mint egy.Küldhet egy jelet, ha egy objektumot észlel, amely felhasználható egy elektromos áramkör kinyitására vagy bezárására, hasonlóan a kapcsoló működéséhez.

5. A közelségi érzékelők biztonságosak?

Igen, a közelségi érzékelők általában biztonságosak.Úgy tervezték, hogy fizikai érintkezés nélkül működjenek, csökkentve az érzékelő és az általuk észlelt tárgyak károsodásának kockázatát.Ezeket biztonsági alkalmazásokban is használják a balesetek megelőzésére, például a gépek leállítására, amikor egy személyt észlelnek a közelben.

6. Melyek a 3 vezeték a közelségérzékelőn?

A közelségérzékelőn lévő három vezeték általában tápegység huzalból (pozitív), földhuzalból (negatív) és kimeneti jel vezetékből áll.A tápvezeték biztosítja az érzékelő működtetéséhez szükséges feszültséget, a földi vezeték kitölti az elektromos áramkört, és a kimeneti vezeték továbbítja a detektálási jelet.