Сензори за близост и контрол. Инфрачервен сензор за пресичане (LM567) Инфрачервен сензор за пресичане 2 khz

Инфрачервените сензори се използват широко в много устройства за сигурност, в автоматизацията, техните предимства пред оптичните, които реагират на видима светлина и капацитивни са очевидни.

Инфрачервените лъчи са невидими, не пречат на никого и нищо, а при охранителна система осигуряват необходимата секретност на поставянето на сензора. Важен фактор и висока стабилност, почти независима от състоянието на околната среда (инфрачервеното лъчение преминава добре през водата). Подобни схеми на IR сензори са публикувани на сайта повече от веднъж, тази схема е проста и не голяма сумаподробности.

Фигурата показва схема на IR сензор, който може да бъде отразяващ или преминаващ лъч. Благодарение на използването на радиационна модулация и избор на честота на полученото лъчение, сензорът е добре защитен от инфрачервени смущения от различни термични устройства и конзоли дистанционнооборудване.

Верига на сензора

Схемата е базирана на чипа за декодиране на тонове LM567 (L.1). Той има мултивибратор, чиято честота зависи от RC веригата на изводи 5 и 6, и селективен усилвател с PLL (който включва този мултивибратор).

Ориз. 1. Схематична диаграма на инфрачервения кросоувър сензор.

Ако честотата от изхода на мултивибратора се приложи към IR светодиода и фототранзисторът е включен на входа на микросхемата, тогава микросхемата ще реагира (с логическа нула на изхода) изключително на светлината на този светодиод .

Превключвателят на транзисторите VT1 и VT2 усилва импулсите на мощността, идващи от щифт 5 A1, така че яркостта на IR LED HL1 е достатъчна, за да получи излъчването му от фототранзистора FT1 от разстояние от няколко метра. Чувствителността на фототранзистора се задава от тримера R1, така че да се получи необходимия диапазон.

Веднага щом препятствие, разположено пред сензора на тази платка (сензорът се състои от фототранзистора FT1 и IR LED HL1) е на достатъчно разстояние, IR светлината, излъчвана от IR LED HL1, се отразява от него и удря светлочувствителна повърхност на фототранзистора FT 1. Това води до факта, че на щифт 8 на микросхемата A1 се появява логическа нула. Ток на отваряне се подава към основата на VTZ транзистора през резистора R7.

Транзисторът VT3 отваря и отваря транзистора VT4, в колекторната верига на който е включена бобината на релето K1. Намотката на това реле е оценена за 5V. Диодът VD1 предпазва транзистора от повреда от ЕМП емисиите на самоиндукцията на намотката на релето.

Части и печатни платки

Ако препятствието се отдалечи на разстояние, по-голямо от границата на чувствителността, релето се изключва. Фототранзисторът е взет от дефектен механичен компютърна мишка... Той има достатъчна чувствителност. Може да бъде заменен с всеки друг фототранзистор.

Но е невъзможно да се използват интегрални фотодетектори от системи за дистанционно управление, тъй като те са настроени на определена честота и имат вграден генератор на логически импулси.

Ориз. 2. Печатна платка за сензорна верига.

IR LED - всеки инфрачервен светодиод, използван в дистанционните управления. Фигурата показва окабеляването печатна електронна платказа отразяващ сензор.

IR LED на платката е разположен отстрани на печатните проводници, а платката служи като непрозрачна преграда, която изключва директна светлина от нея към фототранзистора. За да се гарантира, че дъската е непрозрачна, в тази област има голямо неецирано парче фолио.

Желателно е да боядисате тази област с черен маркер, така че да е черна. За работа с напречен лъч, IR светодиодът е позициониран далеч отвъд платката и е поставен срещу него, насочен към фототранзистора.

Практическо приложение на сензора, - системи за сигурност, устройства за битова и промишлена автоматизация, както и пожароизвестител за дим. В този случай, когато се появи дим, околната среда около сензора става лошо прозрачна поради димни частици и оптичната комуникация е нарушена.

Наумов A.I. RK-2017-01.

литература:

1. Указател. - Тонов декодер LM567. РК-06-2006г.
2. А. И. Наумов - Инфрачервен сензор. РК-09-2006г.

Активните инфрачервени напречни детектори се използват широко за охрана на периметри, врати, прозорци и необезопасени пътеки. Детекторът се състои от два основни компонента: предавател и приемник, които трябва да са в правоъгълна видимост един на друг. Сензорът генерира аларма, когато нарушителят прекъсне лъча, влизащ в приемащото устройство. Почти всички детектори за сигурност с инфрачервени лъчи комбинират няколко лъча в синхронна система в един корпус. Може да има два, четири или повече лъча. Това се прави за увеличаване на височината на преградата на лъча, както и за повишаване на надеждността на работа, тъй като фалшивите аларми са един от основните проблеми при използването на такива сензори. Многолъчевата система помага за решаване на проблема с фалшивите аларми при навлизане в зоната на лъча, на първо място относително малки чужди предмети, като птици, падащи листа и др. мъгла), които намаляват прозрачността на средата. Надеждността в такива случаи се осигурява поради многократното превишаване на енергията на лъча над минималната прагова стойност, необходима за работа на сензора. Директното излагане на слънчева светлина на приемника също може да бъде източник на смущения. Това се случва най-често при здрач или зазоряване, когато слънцето е ниско на хоризонта. Според руските стандарти сензорът трябва да работи при естествена светлина от най-малко 10 000 лукса и най-малко 500 лукса от електрически осветителни устройства. Повечето съвременни детектори на лъчи имат специални средства за филтриране на фоновата радиация и като цяло се справят с експозицията. Въпреки това, за да се осигури висока устойчивост на шум от фоново осветление, е много важно правилно да подравните сензора, когато го регулирате. Що се отнася до нашата задача, използването на детектори за сигурност с IR-лъч може да бъде трудно поради конструктивните характеристики на инсталацията на обекта. Предавателят и приемникът трябва да бъдат монтирани на стена във въздушния шлюз. Съответно оборудването ще работи в среда с постоянна висока влажност. Освен това не е изключен физически контакт на съда в шлюза със стените. Ясно е, че в този случай сензорът просто ще бъде смачкан. Търсейки подходящ дизайн, обърнахме внимание на подобни устройства, използвани в индустриалната автоматизация.

Безконтактни сензори за положение на обекта.Светът на автоматизацията е много по-богат и по-разнообразен от системите за сигурност, ако ги сравним по отношение на гамата от различни сензори и задвижващи механизми. Изборът ни падна върху оптичните сензори за положение. Предназначени са за безконтактно определяне на наличието/отсъствието на обект в контролираното пространство.
Използват се за автоматизация на всякакви индустриални процеси, в роботиката, системите за управление, обработката и монтажа. Фотоелектричният сензор може да се използва за откриване на обекти на разстояние от няколко милиметра до няколко десетки или дори стотици метра. Регистрацията на всякакви обекти и дългият обхват на действие отличават фотосензора от другите видове подобни устройства: например индуктивни, капацитивни или ултразвукови. Оптичният сензор се състои от източник (излъчвател) и приемник на оптично излъчване, които могат да бъдат разположени в един корпус (моноблокови сензори) или в различни корпуси (двублокови сензори). Източникът на сензора създава оптично излъчване в дадено пространство, приемникът реагира на отразения от обекта светлинен поток или на неговото прекъсване.

!
В тази статия авторът на канала „Направете СОБСТВЕНО творение“ ще ви покаже как да направите активен инфрачервен сензор, който реагира на пресичане на условна линия. Например, когато преминавате през врата или на кратко разстояние от нея.

Този сензор ще бъде полезен, например, за собствениците на магазини, ще им позволи да чуят навреме за преминаването на определена зона от купувача. Той е безжичен и самостоятелен. Може да се инсталира навсякъде, където пожелаете. Освен това не изисква инсталирането на огледала като лазерни системи. Принципът на действие се състои в излъчване и приемане на отразения сигнал от обекта от контролера. За това на платката са инсталирани предавателен инфрачервен светодиод и приемащ фотодиод.

Обхватът на лъча е регулируем.
След като прочетете тази статия, почти всеки DIY, който знае как да използва поне малко поялник, ще може да повтори това устройство.

Броят на необходимите части е минимален.

От инструменти и консумативи ще ви трябва:
1. Поялник и спойка.
2. Странични фрези.
3. Крестова отвертка, малък самонарезен винт.
4. Двустранна лента.
5. Малко парче разпенена пластмаса.

И така, процесът на изграждане.
Той скъсява крака на резистора, запоява го към OUT контакта на платката и също така отрязва излишното.

Сензорите за близост са разделени според вида на работа:
— индукция RSTI сензори
— капацитивен RSTE сензори
— магнитен RSTM сензори
— лазер RSTL сензори за преминаване на лъч
Това е аналог на скъпите сензори XUB LAPCN M12R и други от Telemecanique
— оптиченсензори за отражение на лъча RSTO (отлично се препоръчват вместо индуктивни и капацитивни)

Предлагаме индукционни сензори за близост, магнитни сензори за близост, капацитивни сензори за близост. Ние също така произвеждаме лазерни и оптични сензори. Всички сензори се използват за управление на промишлено оборудване. Ние произвеждаме няколко вида сензори, които покриват 95% от всички нужди на предприятията.

Особено си струва да се отбележи, че най-добрият заместител на сензорите XUBLAPCNM12R са нашите RSTL лазерни сензори. Те работят много по-надеждно както по отношение на електрическите характеристики, така и по отношение на механичните параметри; нашите сензори са метални.

Специалистите, които познават обхвата на приложение на сензорите за оборудване, трябва да изберат сензор според техните параметри:
- тип сензор (индуктивен, магнитен, капацитивен, лазерен, оптичен)
- PNP или NPN изходен канал и изходно състояние: затворен или отворен
- диаметър и дизайн на сензора (резбован или плосък)

Ще представим по-подробно всички видове произвеждани сензори:

Индукционни сензори RSTI, които се задействат от приближаването на метал:
Цена = 1416 рубли с ДДС
Входно напрежение: 10-30V
Защита от обратна полярност

Обхват на приложение: конвейери, металорежещи машини, конвейери, машини за струйно бластиране, лентови триони, самосвали и джогери механизми, механизми за подаване, контрол на наличността на части

Капацитивни сензори, които реагират на близостта на всеки обект:
Входно напрежение: 10-30V
Защита от обратна полярност
Версия: с резба в метален корпус, диаметри 8 мм, 12 мм, 18 мм
Обхват на приложение: конвейери, металорежещи машини, конвейери, дробеструйни машини, лентови триони, механизми за преобръщане,
захранващи механизми, контрол на наличността на части

RSTM магнитни сензори, задействани от близостта на магнит:
Входно напрежение: 10-30V
Защита от обратна полярност
Версия: набраздена или монтирана отгоре
Обхват на приложение: пневматични цилиндри, пневматично оборудване, хидравлични цилиндри с механизационни агрегати, прът с магнитен пръстен
Сензорът е напълно запечатан. Има вграден светодиод за състоянието.

Лазерни сензори с преходен лъч RSTL: Цена = 5 310 рубли с ДДС

Параметри на сензора:
- диаметър 12мм или 18мм в метален корпус
- захранващо напрежение 10 ... 30V
- консумиран ток 50mA ... 100mA
- разстояние на лъча от 5 до 20 метра
- Ъгъл на приемане на лъча от приемника = 20 градуса спрямо оста. (поема лъча под ъгъл)
- Изходен ток = 150mA
- Защита от обратен полярност от изпотяване

Трансмитерът се захранва със захранващо напрежение. Тези. 2 проводника.
Приемникът се захранва със захранващо напрежение и изходният сигнал се отстранява. Тези. 3 проводника.
Обхват на приложение на лазерните сензори: конвейери, теглещи машини, подвижни механизми, механизми за въртене, ограничители на движението на механизмите, контрол на наличието на части.
Комплектът включва емитер и приемник.
Сензорът се задейства от пресечната точка на лъча между излъчвателя и приемника.
Сензорът има вграден LED индикатор за състоянието.
Освен това сензорът M18 може да бъде включен както в PNP, така и в NPN режими, т.е. прилага се във всякакъв тип контролери и оборудване.

Оптични сензори RSTO, задействани от отражението на светлината от повърхността:
Цена = 4 484 рубли с ДДС
Входно напрежение: 10-30V
Защита от обратна полярност
Версия: с резба в метално тяло с диаметър M18

Използва се в случаите, когато е необходимо да се контролира пресичането на условната линия от обекта или приближаването на обекта към сензора по-близо до инсталирания.
Обхват на приложение: Контрол на положението на обектите, контрол на механизмите, контрол на наличието на части

Оптичният сензор се задейства, когато лъчът се отрази от повърхността на част, обект.
Един от най-практичните и удобни сензори. самият сензор може да бъде скрит от излагане
механизми, които могат да повредят корпуса на сензора.
Обхватът на чувствителност се регулира в зависимост от вида на повърхността:
Светлоотразителна, сребърна, огледална: 10 см до 100 см
Сив мат, черен мат: от 3см до 50см
Корпусът на сензора има интегриран регулатор на разстоянието на чувствителност и светодиод за състоянието.
Освен това сензорът може да се включи както в режим PNP, така и в NPN, т.е. прилага се във всякакъв тип контролери и оборудване.

Препоръчваме да използвате оптични сензори вместо индуктивни и капацитивнии вашата система ще стане по-стабилна.
Причината е следната: за индуктивните и капацитивните сензори е важно разстоянието до обекта и тъй като поради
движеща се механизация и хлабина в оборудването понякога е трудно да се осигури стабилно движение от 2-5 мм, тогава има моменти, когато сензорът не работи поради недостъпното разстояние до обекта или флага.
Оптичният сензор не се страхува от хлабина и вибрации на механизмите, работи при всяко конфигурирано разстояние.

Изходните проводници са с различни цветове, така че е изключително трудно да се объркате:
Син (синьо) - минус мощност
Червен (кафяв) - Плюс
Черно - Изход
Бяло - PNP режим - NPN

Схеми за свързване на сензора, в зависимост от типа PNP или NPN:

Сензорите се използват в промишлеността за управление на обекти и механизми.
Сигналите от сензорите отиват към контролерите, които обработват тези данни и ги обработват в съответствие със сигнала от сензора.
Качеството и непрекъснатата работа на оборудването зависи от качеството на сензорите с 90%.
Всички електротехници и енергийни инженери знаят за това.

Понякога нестабилната работа на сензора може да доведе до повреда на механизма на оборудването, а това от своя страна води до повреда на електрическите двигатели на механизмите за управление или до повреда на пневматичната или хидравличната система. Освен това трябва да вземете предвид, че самите продукти, обработени на оборудването, също могат да пострадат. Тези. именно сензорите в 80% от случаите са виновни за повреда на оборудването. А когато има повреда, автоматично започват престой на оборудването и понякога скъпи ремонти.

ВАЖНОче сензорите са избрани от опитен, отговорен персонал. В противен случай, поради неправилно избран сензор, може да възникне неизправност и повреда на оборудването. Ето прост пример за разбивка на конвейерна линия:
електротехникът избра индукционен сензор за управление на движението на каретата, което трябва да се задейства от наличието на метален флаг. Инсталиран. Месецът работи добре. В процеса на обслужване на механизмите някой по небрежност хвърли ръкавица върху флага на движение, в резултат на което, когато конвейерът се приближи до ограничителната преграда, сензорът не разпозна наличието на метал. разстоянието до метала беше около 20 мм. Съответно сензорът не даде сигнал, че каретката е дошла в първоначалното си положение.
В резултат на това напрежението от двигателя на каретката не беше премахнато и механизмът се опира в метална преграда. Двигателят постоя на "стоп" около 5 минути и започна да пуши. Като цяло имаме:
1. Изгорял двигател
2. Престой на оборудването
3. Загуба на време и пари за възстановяване на работата на оборудването

Изводът е, че в случая е било необходимо да се приложи един от следните варианти:
- или обикновен механичен краен превключвател
- или капацитивен сензор
- или лазерен сензор за преминаване на лъча

Важно е да изберете правилния тип сензор, ако искате да постигнете безпроблемна работа на вашето оборудване.