Sensoren für automatische Geräte radioelektronische Geräte Sind die wichtigsten Elemente in Stromkreisen. Sensoren, die Funkamateuren weithin bekannt sind, werden überall in professionellen, industriellen und nicht professionellen Geräten verwendet, die von Funkamateuren selbst hergestellt werden. Zum Beispiel ein Stoßsensor in Autoalarmanlagen oder ein Geräuschsensor in Akustische Geräte oder IR-Strahlungssensor in Geräten zur Fernüberwachung von Parametern. Es gibt unzählige Möglichkeiten für Sensordesigns. Beispielsweise kann ein Nick- (oder Stoß-)Sensor in einer Autoalarmanlage auf verschiedene Arten mit gleicher Effizienz hergestellt werden. Die Sensoren selbst sind nur ein Teil davon elektronische Schaltung Vergessen wir also nicht, dass der zuverlässige Betrieb des gesamten Geräts auch von der Steuerschaltung abhängt. Was ist ein Sensor?

Es gibt viele Definitionen, aber die einfachste ist ein Gerät, das je nach Zustand seinen Zustand ändert äußere Einflüsse. Im Folgenden betrachten wir mehrere Sensoroptionen, die ohne großen Zeitaufwand und eingesetzt werden können finanzielle Kosten Machen Sie es zu Hause mit Ihren eigenen Händen. Diese Sensoren senden je nach Einwirkung einzelne Impulse oder Impulsstöße (Kontaktprellen) an ein elektronisches Steuergerät.

Derzeit bietet die Funkelektronikindustrie Funkamateuren Industrieversionen von Sensoren für scheinbar alle Gelegenheiten an – sogar Geigerzähler, die Strahlung aufzeichnen, sind inzwischen erhältlich. Nächstes Material aufgrund der hohen Einzelhandelskosten der meisten relevant Industriesensoren und zielt darauf ab, die Kreativität von Funkamateuren unter häuslichen und „Feld“-Bedingungen zu fördern, wenn es möglich ist, Sensoren unabhängig herzustellen, ohne ihre Qualität zu verlieren.

Mechanische Sensoren

In Abb. Abbildung 3.28 zeigt eine Möglichkeit zur Herstellung eines flachen mechanischen Sensors. Durch die Installation eines oder mehrerer dieser Sensoren unter dem Teppich, Linoleum oder der Tapete ist es möglich, die Beleuchtung beispielsweise in einem Flur von außen zu steuern.

Wenn Sie mit dem Fuß auf die Sensorebene drücken (oder mit der Hand auf eine bestimmte Stelle an der Wand einer Wohnung oder eines Büros drücken), schließen sich die Folienkontakte und der Impuls gelangt über die Anschlussdrähte zum Steuerkreis. Die Empfindlichkeit des Sensors ist hoch – er reagiert bereits auf eine geringe Belastung.

Reis. 3.28. Mechanisches Sensordesign

Wie auf dem Bild zu sehen ist, wird Karton mit einem darin ausgeschnittenen Loch auf dicke Folie gelegt und darüber eine weitere Lage Folie gelegt. Auf leitfähige Folie (dicke Folie auf auf Papierbasis) dünne flexible Leiter werden sorgfältig verlötet. Das gesamte so entstandene „Sandwich“ wird dann laminiert. Das Laminiermaterial ist eine Polyethylen-Taschenmappe für Papiere oder Schulmaterial – diese muss auf die Größe des Sensors zugeschnitten, Folie und Karton hineingelegt und durch ein Tuch gebügelt werden. Sie können den Sensor einfach mit Klebeband abdecken. Wenn im Steuerkreis rauschresistente Elemente (MOSFETs oder Mikroschaltkreise) verwendet werden, kann die Länge der Verbindungsdrähte von den Sensoren zum Schaltkreis mehrere Meter betragen. Wenn eine größere Entfernung erforderlich ist, werden Busverstärker und Pegelwandler auf Mikroschaltungen verwendet (z. B. auf den Elementen K561PUZ, K561PU4, K561LP1, K561LN2 und anderen). Wenn Sie einen Sensor in mehreren Schichten herstellen, abwechselnd einen Leiter und ein Dielektrikum, dann kann das resultierende „dicke Sandwich“ als Aufprallkraft- (Druck-) Sensor, also als Wägesensor, verwendet werden. Es gibt viele Möglichkeiten, einen solchen Sensor zu verwenden. Seine Besonderheit ist die einfache Tarnbarkeit. Der Flachsensor ist zuverlässig, langlebig und wird vom Autor in mehreren Entwicklungen automatischer Haushaltsgeräte ausführlich beschrieben.

Akustische Sensoren

In Abb. 3.29 und 3.30 zeigen zwei empfindliche Schaltkreise, die die Funktionen eines akustischen Sensors erfüllen, der unter Schalleinfluss, der sich von einem ruhigen akustischen Hintergrund unterscheidet, Serien (Pakete) von Impulsen erzeugt. Die Operationsverstärkerschaltung (Abb. 3.29) nutzt ein piezoelektrisches Element als Aufprallsensor.

Reis. 3.29. Akustischer Sensor auf Operationsverstärker aufgebaut

Diese Option wurde wiederholt in Kombination mit anderen Operationsverstärkertypen veröffentlicht und erhebt daher keinen Anspruch auf Originalität. Die ZP-22-Kapsel wurde als piezoelektrisches Element verwendet und ist aufgrund ihrer relativen Empfindlichkeit – sie reagiert nur auf Stöße – nicht sehr effektiv, kann jedoch erfolgreich in Sicherheitsvorrichtungen, beispielsweise zum Schutz von Fenstern, eingesetzt werden. Dazu muss die Kapsel fest mit dem Glas verklebt sein und der Sensor gibt beim Auftreffen auf das Glas einzelne Impulse aus. Wie größere Fläche Glas (geschützter Bereich) - desto empfindlicher ist der Sensor. Es kann zum Schutz von Außenglas und Schaufenstern in Geschäften verwendet werden. Je größer der Widerstandswert der Widerstände R4 und R2 am Eingang des Komparators ist, desto empfindlichere Schaltung. Vom Ausgang des Komparators (Pin 6) wird der Impuls dem Schlüssel- oder Umformkreis zugeführt. Der Kondensator C1 (K50-24) filtert Netzteilrauschen.

In Abb. Abbildung 3.30 zeigt eine empfindlichere, wenn auch altmodischere Version. Als VM1 wird jedes Kohlemikrofon aus alten Telefonapparaten (MK-10 und ähnliche) verwendet. Der Transistorverstärker wird mithilfe einer Reihenverstärkerschaltung so aufgebaut, dass die Verstärkung der zweiten Stufe doppelt so groß ist wie die der ersten usw. In der Abbildung sehen wir einen dreistufigen Verstärker, der es ermöglicht, diese Schaltung als hochempfindliche Schaltung zu verwenden. Wenn eine solche Empfindlichkeit jedoch nicht so erforderlich ist, kann man mit nur einer Stufe eines Verbundtransistors auskommen. Der Verstärker ist in einem weiten Bereich der Versorgungsspannung des Schaltkreises betriebsbereit. Vom Kollektor des letzten Transistors werden Impulsfolgen einer Tasten- oder Impulsfolge bildenden Schaltung (z. B. einem Monovibrator) zugeführt. Die Verstärkung wird effektiv durch den Widerstand R1 (je höher sein Widerstand, desto empfindlicher die Schaltung) und in kleinen Grenzen durch den Widerstand R6 reguliert. Bekanntermaßen enthalten solche Mikrofone Kohlenstoffpulver, das sehr empfindlich gegenüber Stößen und Schallwellen ist und den Gleichstromwiderstand des Mikrofons verändert. Diese Impulse werden vom Verstärker mithilfe der Transistoren VT1-VT4 erfasst. Ein negatives Merkmal der Schaltung ist ihre Trägheit, die auf die Eigenschaften von Kohlemikrofonen zurückzuführen ist. Doch für viele Amateurfunkentwicklungen ist eine derart empfindliche Schaltung in ihrer Einfachheit und Effizienz nahezu unersetzlich. Positive Eigenschaften- einfache Herstellung, unkritisch gegenüber Rückschalt- und Versorgungsspannungsschwankungen, Zuverlässigkeit. Die Leitungen vom Mikrofon zum Stromkreis müssen eine Mindestlänge haben. Transistoren können aus allen Serien KT3107 und KT361 verwendet werden. In der Praxis des Autors wird das in Abb. 3,30, erfolgreich und stabil eingesetzt als Schallsensor zur Luftversorgung der Fische im Aquarium. Das Mikrofon ist zusammen mit der Sensorschaltung in einem kompakten Kunststoffgehäuse untergebracht, das sicher an der Wand des Aquariums befestigt wird, um einen festen Sitz der Arbeitsfläche des Carbonmikrofons am Glas zu gewährleisten. Die Praxis hat gezeigt, dass jede Bewegung hinter der Wand des Aquariums, selbst eines kleinen Fisches in der Nähe des Mikrofonsensors, und noch mehr das Auftauchen eines Fisches an die Oberkante des Wassers, um Luft zu holen, vom Sensor erfasst wird gibt ein Impulspaket aus. Das Carbonmikrofon verändert seinen Widerstand abhängig von äußeren akustischen Einflüssen. Diese Änderung wird dann von einer Transistorverstärkerschaltung erfasst. Die Anzahl der Impulse in einem Paket ist proportional zur Aufprallkraft Schallwelle zum Mikrofon. Die Impulse werden von der Steuerschaltung umgewandelt und der Kompressor automatisch für 1...2 Stunden eingeschaltet (Zeit wird durch einen zusätzlichen Timer bestimmt).

Dieser Sensor kann andere Anwendungen finden, beispielsweise als akustischer Sensor, der auf Gespräche im Raum reagiert und die Hintergrundbeleuchtung einschaltet. Wenn das Gehäuse des Geräts zusammen mit dem Mikrofon auf dem Boden montiert ist, benachrichtigt die Schaltung die Annäherung einer Person lange bevor sie sich dem Sensor nähert. Denn die Schritte einer Person auf dem Boden wirken sich, wie die Praxis in Stadtwohnungen zeigt, auf dessen Oberfläche aus und werden über weite Distanzen übertragen. Somit gibt es viele Möglichkeiten, einen solchen Sensor einzusetzen.

Induktiver Sensor

In Abb. Abbildung 3.31 zeigt einen einfachen Sensor, der auf magnetische Induktion reagiert. Wenn in der Nähe der Wicklung der UND-Spule (z. B. in den Drähten einer Kommunikationsleitung) ein kleiner Strom auftritt, wird dieser in der Spule induziert und über einen Verbundtransistor an die Verstärkerstufe übertragen. Der Verstärker für diese Schaltung kann eine beliebige Konfiguration mit hoher Verstärkung haben. Die in Spule I induzierte Wechselspannung wird von der positiven Platte des Kondensators C2 entfernt. Wenn eine magnetische Antenne als Spule verwendet wird, kann man ein Gerät erhalten, das darauf reagiert

Reis. 3.31. Verstärker für Induktionssensor

Radiowellen einer bestimmten Länge steuern also die Funkluft. Die Empfindlichkeit der Schaltung wird durch den Widerstand R1 gesteuert, der die Vorspannung für den Verbundtransistor einstellt.

Je höher der Widerstandswert des variablen Widerstands ist, desto empfindlicher ist die Schaltung. Für einen optimalen Verstärkungsmodus (da die Versorgungsspannung der Schaltung erheblich variieren kann) wird der Wert des Widerstands R2 so gewählt, dass der von diesem Knoten aus der Stromquelle verbrauchte Strom innerhalb von 2 mA liegt. In der Praxis erkennt der Sensor einen Wechselstrom von 50 mA in Drähten in einem Abstand von bis zu 5 cm. Die Länge der Drähte von der L1-Spule bis zur Eingangsstufe der Schaltung sollte möglichst gering sein, um Störungen zu vermeiden.

Die Spule ist mit PEV- oder PEL-Draht mit einem Durchmesser von 0,1...0,15 mm in loser Schüttung gewickelt und enthält 2500 Windungen auf einem geeigneten Karton-, Holz- oder Kunststoffrahmen mit einem Durchmesser von 8 mm. In den Rahmen ist ein Ferritkern der Güteklasse 600 - 2000NN eingelegt. Die Länge des Rahmens entspricht der Länge des Kerns und liegt im Bereich von 25...40 mm.

Stromsensor

Der Aufbau des Gerätes ist in Abbildung 3.32 dargestellt.

Der Sensor ist ein Reed-Schalter, um dessen Glaskörper ein Draht mit einem Durchmesser von 0,08...0,1 mm gewickelt ist. Massenwicklung (300-400 Windungen) – je nach Verwendungszweck des Sensors. Wenn ein elektrischer Strom durch die Wicklung eines solchen Sensors fließt, schließt (öffnet) der Reed-Schalter unter dem Einfluss der magnetischen Induktion seine Kontakte und schaltet den Peripheriestromkreis um. Basierend auf diesem Sensor kann ein Funkamateur selbstständig ein „Stromrelais“ herstellen, indem er einen der Reed-Schalterkontakte an das Ende der Wicklung anschließt, wie in Abb. 3.33.

Unmittelbar nach dem Einschalten erzeugt der durch die Last fließende Strom einen Spannungsabfall an der Wicklung L1. Der Spannungsabfall an der Wicklung ist direkt proportional zum Strom im Stromkreis. Die induzierte Spannung erzeugt ein kleines elektromagnetisches Feld, das ausreicht, um auf die Reed-Schalterkontakte einzuwirken, wodurch der Stromkreis blockiert wird. Wenn die Last stromlos ist (oder der Strom in ihrem Stromkreis abnimmt, was aufgrund sehr hoher Spannungen passieren kann). verschiedene Gründe), nimmt der Spannungsabfall an L1 ab, das Magnetfeld nimmt ab und die Reed-Schalterkontakte öffnen sich. Die Empfindlichkeit eines solchen Sensors hängt von der Anzahl der Windungen von L1 und dem Strom im Stromkreis ab. Aktuelles Relais, so elektromagnetischer Sensor, hat viele Anwendungen in der Funktechnik.

Schwachstromsensor

Reis. 3.36. Optischer Sensor

Fotodetektoren (Block 2) sind parallel zum Sender und in einem Winkel dazu angeordnet, ebenfalls in den Weltraum gerichtet. Wenn kein reflektierendes Objekt vorhanden ist, wird die von der LED emittierte Energie abgeleitet, ohne die empfindliche Oberfläche der Fotodetektoren zu erreichen. Wenn ein Objekt im Bereich der aktiven Strahlung erscheint, wird der reflektierte Lichtstrahl von einem oder mehreren Sensorempfängern erfasst und dadurch vom Fotodetektor zum Steuerkreis ein Impuls kommt. Der Abstand vom Signalsender zum Empfänger (Sensor) in der Strahlungsebene sollte 4...5 Zentimeter nicht überschreiten. Wenn Sie jedoch verwenden Spiegelfläche(auch ohne Fokussierlinse) Mit einem Krümmungsradius von 50...80 mm kann das Gerät effektiv in einem Abstand zu einem reflektierenden Objekt von bis zu 25 cm arbeiten.

Basierend auf diesem Prinzip entstand ein spezieller Sensor, der im Lebenserhaltungssystem von Aquarien und als Regensensor für Autos getestet wurde. Betrachten wir die Funktionsweise des Gerätes (das schematische Diagramm ist in Abb. 3.36, b dargestellt) am Beispiel eines Aquariums. Der Sensor (Optokoppler AORS113A ist ein Optokoppler mit einem offenen optischen Kanal; in dieser Schaltung sind seine emittierenden LEDs und empfangenden Fotowiderstände parallel geschaltet) ist mit montiert draußen an einer der Wände des Aquariums und der Arbeitsfläche, die zum Inneren des Aquariums zeigt. Die Anoden der emittierenden Dioden im Optokopplergehäuse sind kombiniert und haben einen gemeinsamen Anschluss 8. Das Gehäuse von AOP113A und AOPS113A ist aus Metall, mit sechzehn Anschlüssen, basierend auf einem planaren Keramiksubstrat mit einem Glasfenster. Dies erleichtert die Installation auf einer ebenen, kontrollierten Oberfläche.

Der Unterschied zwischen dem AOP113A und dem AOPS113A besteht darin, dass der AOP113A zwei identische Transceiver enthält (ähnlich dem im AOP113A). Mit dem Optokoppler AORS113A können Sie jeweils zwei Koordinaten steuern und differenzielle Fotodetektoren in Reihe oder parallel schalten.

In großen Aquarien (mehr als 60 Liter Volumen) gibt es gewisse Schwierigkeiten beim Wasserwechsel. Daher sind dort Kompressoren installiert, die das Wasser filtern, reinigen und den Wasserbereich ständig mit Luft versorgen. In großen Aquarien wird das Wasser im Notfall nur teilweise und nur sehr selten vollständig ausgetauscht. Dadurch sammeln sich am Boden und an den Wänden des Aquariums verschiedene organische Ablagerungen an, die das Wasser verschmutzen. In einigen Fällen beginnt im Wasserbereich Gras zu blühen und das Wasser verliert vollständig seine Transparenz. Dies ist für verantwortungsbewusste Eigentümer inakzeptabel. Der hier betrachtete Originalsensor reflektiert die Strahlung bei sauberen Aquarienwänden praktisch nicht klares Wasser und beginnt bei Verschmutzung den Strahl zu reflektieren. Der Impuls von den Sensoren wird an einen Parametersteuerkreis (implementiert auf einem Verbundtransistor) gesendet. Wenn dann Strom an die Last (Alarmvorrichtung) angelegt wird, ertönt von dieser ein akustisches Signal, dass das Aquarium verschmutzt ist. Die Steuerschaltung muss eine Verzögerung des Alarmsignals (einen Timer von mehreren Minuten) vorsehen, um Fehlalarme auszuschließen, wenn Fische im aktiven Bereich der Sensoren auftauchen oder beispielsweise Schnecken kriechend sind. Die Praxis hat gezeigt, dass kleine Strahlung des Sensors lebenden Organismen im Aquarium keinen Schaden zufügt. Wir können vielmehr das Gegenteil feststellen: Fische kommen häufig vor Arbeitsbereich Sensoren und sind sehr daran interessiert, was passiert.

Das Funktionsprinzip eines Regensensors für ein Auto ähnelt dem oben angegebenen. Die Sensoren selbst (Sender und Empfänger) werden über abgeschirmte Leiter kürzester Länge an einen Steuerkreis angeschlossen. Der Aktor des Regensensors dient dazu, den Schaltkreis der Automobilelektronik zu schließen – die Kontakte des Scheibenwischerschalters. In einem Auto ist keine Verzögerung zum Einschalten von Verbrauchern erforderlich. Nachts und im Dunkeln verhält sich das Gerät stabil. Die Empfindlichkeit des Geräts wird bei der Montage an der Autoscheibe nur einmal angepasst, um auszuschließen Fehlalarme aus dem Sonnenspektrum der Strahlung in klares Wetter. Die Stromversorgung des Stromkreises ist stabilisiert und kann zwischen 10 und 18 V liegen. Wenn die Genauigkeit des Schaltkreisbetriebs nicht wichtig ist, kann jedes Kfz-Relais mit einer Spannung von 12 V als Last verwendet werden.

Der Unterschied zur vorherigen Option besteht darin, dass das Gehäuse mit dem Gerät (von innen) an der Windschutzscheibe des Autos befestigt wird. Bei klarem Wetter dringt konstante Strahlung ungehindert durch sauberes Glas und wird im Weltraum gestreut. Bei Regen verschmutzt das Glas an der Außenseite durch Regentropfen, die die Strahlen leicht reflektieren. Das reflektierte Signal verändert dementsprechend den Widerstand der Fotowiderstände im Optokopplergehäuse bei offenem optischen Kanal. Dies führt zu einer Änderung des Modus des Verbundtransistors und zum Auftreten eines Stromimpulses am Ausgang. Wie im ersten Fall werden Fotodetektoren (Fotowiderstände) parallel geschaltet (ihr Gesamtwiderstand nimmt bei Lichteinwirkung schneller ab – die Empfindlichkeit des Geräts steigt). Wenn kein Reflexionssignal vorhanden ist, ist der Gesamtwiderstand der Fotowiderstände des Optokopplers hoch und liegt in der Größenordnung von Hunderten von kOhm. Am Ausgang der Schaltung geht die Spannung relativ zum Minuspol der Stromquelle gegen Null. Die reflektierte Lichtstrahlung verringert den Gesamtwiderstand der Fotowiderstände und öffnet VT1, VT2. Am Ausgang der Schaltung entsteht eine Spannung hohes Niveau, fast gleich der Versorgungsspannung. Die Empfindlichkeit der Schaltung wird durch den variablen Widerstand R1 eingestellt, der mit linearer Kennlinie gewählt werden sollte. Vom Ausgang der Schaltung kann das Steuersignal einem Komparator zugeführt werden, der die Basisspannung mit der Eingangsspannung vergleicht (zusammengebaut nach einer beliebigen Standardschaltung, zum Beispiel beim K521SAZ). Der Komparator erzeugt an seinem Ausgang ein konstant positives Signal, wenn sich die Spannung an seinem Eingang ändert. Das Signal vom Komparatorausgang über einen beliebigen Transistorschalter schaltet das Führungsrelais ein, das mit seinen Kontakten den Signalstromkreis (Laststromkreis) schließt.

Ein paar Worte zur Montage an der Aquarienwand. Transparentes Fenster Das Gehäuse des Optokopplers wird mit Sekundenkleber auf dem Glas befestigt, wobei darauf zu achten ist, dass der Kleber nicht anhaftet Arbeitsfläche Optokoppler. Anstelle von AOPS113A können Sie zwei AOP113A-Geräte verwenden (Abb. 3.36, c, zeigt die Pinbelegung und den Unterschied zwischen diesen Optokopplern). Sie haben ähnliche elektrische Parameter. Die Verwendung nur eines Elements aus einem Paar wirkt sich sofort auf den Betrieb der gesamten Schaltung in Richtung einer Verringerung der Empfindlichkeit aus.

Bei der Verwendung der Schaltung als Regensensor für ein Auto muss folgender Sachverhalt berücksichtigt werden. Das Gerät funktioniert gut im Temperaturbereich 0...50°C, also im Winter, wenn das Auto nicht darin geparkt ist warme Garage Bei negativen Lufttemperaturen reagiert der Regensensor in den ersten Momenten, in denen sich das Auto in Bewegung setzt, bis die Temperatur im Innenraum auf Null Grad ansteigt, möglicherweise nicht richtig auf äußere Faktoren.

Feuersensor

In der Amateurfunkpraxis sind einfache und zuverlässige Geräte beliebt – Sensoren, die auf Änderungen beliebiger Parameter am Eingang reagieren. Eines dieser Geräte ist das in Abb. 3.51 Schaltung reagiert auf Erhöhung…….

Auf ihrer Basis implementierte Fotosensoren und elektronische Geräte, die verschiedene steuern Haushaltsgeräte, sind bei Funkamateuren seit langem beliebt. Es scheint unmöglich, im Schaltungsdesign für solche Geräte etwas Neues zu finden. Das......

Fotowiderstände werden genannt Halbleiterbauelemente, dessen Leitfähigkeit sich unter Lichteinfluss ändert. Monokristalliner Fotowiderstand Abb. 2.2. Monokristalliner Fotowiderstand Filmfotowiderstand Abb. 2.3. Filmfotowiderstand Abb. 2.4. Anschließen eines Fotowiderstands an einen Gleichstromkreis …….

Heutzutage werden in der Industrie vielfältige Arten von Sensoren eingesetzt. Keines ohne sie Verfahren funktioniert nicht. Es gibt verschiedene Arten davon, aber in diesem Artikel werden wir uns für den induktiven Sensor interessieren. Lassen Sie uns daher herausfinden, warum es benötigt wird, wo es verwendet wird, wie es aufgebaut ist und wie es funktioniert.

Im Wesentlichen der Sensor dieser Art ist ein Gerät, dessen Funktionsprinzip auf Änderungen der Induktivität von Spule und Kern basiert. Daher kommt übrigens auch der Name selbst. Änderungen der Induktion entstehen dadurch, dass ein Metallgegenstand in das Magnetfeld der Spule eindringt und es verändert. Und dementsprechend ändert sich auch der Anschlussplan, in dem der Komparator die Hauptrolle spielt. Wenn sich die Induktion ändert, sendet sie ein Signal an ein Relais oder einen Endtransistor (Schalter), was zum Abschalten der elektrischen Stromzufuhr führt.

Daher der Hauptzweck dieses Geräts besteht darin, die Bewegung eines Geräts zu messen. Und wenn die Cross-Country-Grenzwerte überschritten werden, schalten Sie es aus. Gleichzeitig haben die Sensoren ihre eigenen Bewegungsgrenzen, die im Bereich von 1 Mikrometer bis 20 Millimeter variieren. Aus diesem Grund wird dieses Gerät übrigens auch als induktiver Positionssensor bezeichnet.

Vor- und Nachteile

Beginnen wir mit den Vorteilen:

• Einfaches Design, ziemlich hohe Zuverlässigkeit. Völliges Fehlen von Schleifkontakten, die schnell versagen.
• Kann zum Anschluss an elektrische Netze mit Industriefrequenz verwendet werden.
• Hohe Empfindlichkeit.
• Kann einer höheren Leistungsabgabe standhalten.

Mängel:

• Die Spannung und die Genauigkeit des Sensors hängen zusammen, sodass eine instabile Spannung im Netzwerk zu Streuungen der Ansprechgrenzen führt.

Induktive Sensorparameter

Einer der Parameter wurde oben bereits beschrieben – das ist der Ansprechbereich. Auch wenn es Experten zufolge nicht wichtig ist, wird die Wahl genau auf dieser Grundlage getroffen. Die Sache ist, dass der Produktpass die Nennspannungsparameter angibt, wenn das Gerät in Betrieb ist Temperaturbedingungen+20°C. Die Gleichspannung beträgt 24 Volt, die Wechselspannung 230 Volt. Wie Sie wissen, funktioniert der Induktionssensor unter solchen Bedingungen normalerweise nicht, und wenn doch, funktioniert er nur selten. In diesem Fall sollte das Objekt, das die Induktivität der Gerätespule ändert, eine Stahlplatte sein; ihre Breite sollte drei Ansprechbereichen entsprechen und 1 mm dick sein.

In der Praxis basiert die Auswahl auf zwei Antwortbereichsindikatoren:

• Wirksam.
• Nützlich.

Die Messwerte des ersten weichen innerhalb von ±10 % vom Nennparameter ab. Gleichzeitig Temperaturbereich dehnt sich von +18°C auf +28°C aus. Die zweite ist definiert als ±10 % der ersten bei einem Temperaturbereich von 25 bis 70 °C. Und wenn beim ersten Parameter die Nennspannung im Netz verwendet wird, dann ergibt sich beim zweiten eine Spanne von 85 % bis 110 % der Nennspannung.

Es gibt einen weiteren Parameter, der mit der Reaktionszone verknüpft ist. Dies ist die garantierte Grenze. Sein Unterteil ist „0“ und die oberen 81 % des Nennbereichs.

Auch Parameter wie Hysterese und Wiederholgenauigkeit müssen berücksichtigt werden. Was ist in diesem Fall Hysterese? Im Wesentlichen handelt es sich dabei um den Abstand zwischen den am weitesten entfernten Auslösepositionen des Sensors. Sein optimaler Wert liegt bei 20 % des effektiven Ansprechbereichs.

Nicht zuletzt wichtig ist das Material, aus dem das Tracking-(Bewegungs-)Objekt besteht. Die beste Option– Stahl 37, sein Reduktionskoeffizient beträgt „1“. Alle anderen Metalle haben einen niedrigeren Koeffizienten. Zum Beispiel Edelstahl – 0,85, Kupfer – 0,3. Wie kann man verstehen, welche Auswirkungen der Reduktionsfaktor hat? Nehmen wir als Beispiel eine Kupferplatte. Das heißt, es stellt sich heraus, dass der Antwortbereich dem 0,3-fachen des nützlichen Antwortbereichs entspricht. Ziemlich niedrige Zahl.

Wir listen andere nicht so wichtige Parameter6 auf

• Konstantspannung hat Bereiche: 10–30, 10–60, 5–60 Volt. Variable 98-253 Volt.

Aufmerksamkeit! Hersteller bieten heute sogenannte Universal-Induktionssensoren an, die auch am Netz betrieben werden können Wechselstrom, und aus dem ständigen Netzwerk.

• Laststrom (nominal) – 200 mA. Heutzutage produzieren Hersteller teilweise Sensoren mit einer Strombelastung von 500 mA. Dies ist die sogenannte Sonderversion.
• Rücklaufquote. Das Wesentliche an diesem Parameter ist, dass er angezeigt wird Maximalwert Fähigkeit zu wechseln. Dieser Parameter wird in Hertz gemessen. Für die wichtigsten Industriesensoren beträgt dieser Wert also 1000 Hz.

Verbindungsmethode

Es gibt verschiedene Arten von induktiven Sensoren unterschiedliche Mengen Verbindungsdrähte.

• Zweidrahtig. Sie werden direkt an den aktuellen Lastkreis angeschlossen. Die einfachste Option, aber sehr launisch. Es erfordert einen Nennlastwiderstand. Wenn er abnimmt oder zunimmt, beginnt das Gerät nicht mehr richtig zu funktionieren. Bei Verbindung mit dem Netzwerk Gleichstrom Dabei ist auf die Polarität zu achten.
• Dreiadrig. Dies sind die gebräuchlichsten Induktionssensoren, bei denen zwei Drähte an die Spannung und einer an die Last angeschlossen sind.
• Vier-, Fünfleiter. Sie verfügen über zwei Drähte, die mit der Last verbunden sind. Der fünfte Draht ist die Möglichkeit, den Betriebsmodus auszuwählen.

Farbkodierung der Klemmen

Alles, was mit elektrischen Netzen zu tun hat, insbesondere Leiter, muss gekennzeichnet sein farblich gekennzeichnet. Dies dient der Vereinfachung der Installation und Wartung. Auch der induktive Sensor konnte dies nicht vermeiden. Darin werden die Ausgänge durch bestimmte Standardfarben gekennzeichnet:

• Minus – blaue Farbe.
• Plus - rot.
• Die Ausgabe ist schwarz.
• Es gibt einen zweiten Ausweg Weiß, was auch eine Eingabe in das Steuerungssystem sein kann. Darüber muss Sie der Hersteller in der Anleitung informieren.

Und das Letzte ist Designmerkmale die das Sensorgehäuse berühren. Es kann eine zylindrische oder zylindrische Form haben rechteckige Form. Hergestellt aus Metalllegierungen oder Kunststoff. Am häufigsten werden in der Industrie zylindrische Geräte mit einem Durchmesser von 12 oder 18 mm verwendet. Allerdings gibt es in diesem Größenbereich auch andere Parameter: 4, 8, 22 und 30 mm.

Was sind kapazitive Sensoren? Dies kommt am häufigsten vor elektronisches Relais, ausgelöst, wenn sich die Kapazität ändert. Das empfindliche Element vieler der hier besprochenen Schaltkreise sind Hochfrequenzoszillatoren mit Hunderten von Kilohertz oder mehr. Wenn Sie eine zusätzliche Kapazität parallel zum Stromkreis dieses Generators anschließen, ändert sich entweder die Frequenz des Generators oder seine Schwingungen hören vollständig auf. In jedem Fall funktioniert ein Schwellenwertgerät, das einen Ton- oder Lichtalarm auslöst. Diese Schemata können in verwendet werden verschiedene Modelle die, wenn sie auf verschiedene Hindernisse stoßen, ihre Bewegung im Alltag ändern - gesessen Computerstuhl Laptop eingeschaltet oder gestartet Musikzentrum Die Geräte können auch zum Einschalten von Licht in Räumen, zum Aufbau von Alarmanlagen usw. verwendet werden.

Die Schaltung arbeitet mit Audiofrequenzen. Um die Empfindlichkeit zu erhöhen, wurde der Niederfrequenzgeneratorschaltung ein Feldeffekttransistor hinzugefügt.

Generator von Rechteckimpulsen mit deren Folgefrequenz 1 kHz auf Elementen gemacht DD1.1 Und DD1.2. Als Endstufe konzipiert DD1.3, dessen Last der Telefonlautsprecher ist.

Um die Empfindlichkeit der Schaltung zu erhöhen, können Sie die Anzahl der eingebauten Funkkomponenten erhöhen RC - Kette.

Der Stromkreis sollte sofort nach dem Einschalten seine Arbeit aufnehmen. Manchmal muss der Widerstand angepasst werden R1 zur Schwellenempfindlichkeit.

Beim Einstellen des Relais sind zwei Möglichkeiten für seinen Betrieb möglich: Ausfall oder Erzeugung bei Auftreten einer Kapazität. Die Installation der von uns benötigten Schaltungsdesignoption wird durch Auswahl des Werts des variablen Widerstands R1 ausgewählt. Wenn sich deine Hand nähert E1 Durch Einstellen des Widerstands R1 stellen sie sicher, dass die Entfernung, ab der die Schaltung gestartet wird, gleich ist 10 - 20 Zentimeter.

Um verschiedene Aktoren in einem kapazitiven Relais einzuschalten, verwenden wir das Signal vom Elementausgang DD1.3.

Um das Licht einzuschalten, gehen sie neben dem zweiten kapazitiven Wandler vorbei, und um die Beleuchtung im Raum auszuschalten, gehen sie neben dem ersten vorbei.

Die Auslösung des Wandlers führt zur Umschaltung des auf logischen Elementen aufgebauten RS-Triggers. Kapazitive Sensoren bestehen aus Koaxialkabelstücken, von deren Ende auf einer Länge von etwa 50 Zentimetern eine Abschirmung entfernt wird. Der Rand des Bildschirms muss isoliert werden. Sensoren sind installiert Türrahmen. Die Länge des ungeschirmten Teils der Sensoren und die Widerstandswerte R5 und R6 werden beim Debuggen der Schaltung so gewählt, dass der Auslöser zuverlässig ausgelöst wird, wenn ein biologisches Objekt in einem Abstand von 10 Zentimetern am Sensor vorbeifliegt.

Während die Kapazität zwischen Sensor und Gehäuse gering ist, bilden sich am Widerstand R2 und am Eingang des Elements DD1.3 kurze Impulse positive Polarität, und am Ausgang des Elements liegen die gleichen Impulse vor, jedoch bereits invertiert. Die Kapazität C5 wird langsam über den Widerstand R3 aufgeladen, wenn am Ausgang des Elements ein logischer Eins-Pegel vorliegt, und entlädt sich bei logischer Null schnell über die Diode VD1. Da der Entladestrom höher ist als der Ladestrom, hat die Spannung am Kondensator C5 einen logischen Nullpegel und das Element DD1.4 ist für das Audiofrequenzsignal gesperrt.

Bei Annäherung an ein Element eines biologischen Objekts erhöht sich dessen Kapazität gegenüber dem gemeinsamen Draht, die Amplitude der Impulse am Widerstand R2 sinkt unter die Schaltschwelle DD1.3. An seinem Ausgang liegt eine konstante logische Eins an; der Kondensator C5 wird bis zu diesem Pegel mit Kapazität gefüllt. Element DD1.4 beginnt mit der Übertragung eines Audiofrequenzsignals und der Lautsprecher hört Piepton. Empfindlichkeit kapazitives Relais kann durch Einstellen von Tank C3 eingestellt werden.

Der Sensor wird von Hand gefertigt Metallgeflecht mit den Maßen 20 x 20 Zentimeter, z gutes Niveau Relaisempfindlichkeit.

In dieser kapazitiven Relaisschaltung ist ein Transistor VT1 mit dem Logikelement DD1.4 verbunden, in dessen Kollektorkreis ein Thyristor VS1 zur Steuerung einer leistungsstarken Last geschaltet ist.

Das gemäß der folgenden Abbildung zusammengebaute Gerät reagiert auf die Anwesenheit eines leitfähigen Gegenstands, einschließlich einer Person. Die Empfindlichkeit des Sensors kann über ein Potentiometer eingestellt werden. Die Schaltung ermöglicht keine Erkennung der Bewegung von Objekten, eignet sich aber gerade als Anwesenheitssensor. Einer von offensichtliche Lösung Die Verwendung eines kapazitiven Anwesenheitssensors im Alltag ist eine selbstgebaute Schaltung zum automatischen Öffnen von Türen. Zu diesem Zweck muss der Geräteplan an der Vorderseite der Tür angebracht werden.

Die Basis dieses kapazitiven Geräts ist ein Oszillator mit T1 und ein One-Shot-Gerät. Der Oszillator ist ein typischer Clapp-Oszillator mit stabiler Frequenz. Die kapazitive Sensoroberfläche fungiert als Kondensator für den Schwingkreis und in dieser Konfiguration beträgt die Frequenz etwa 1 MHz.

Mit dem variablen Widerstand P2 kann die Schaltzeit der Schaltung in einem weiten Bereich verändert werden. Es ist nicht nötig, es mitzubringen Metallgegenstände in der Nähe des Sensors, da das kapazitive Relais eingeschaltet bleibt geschlossener Zustand. Diese Schaltung kann auch als Detektor für aggressive Flüssigkeiten verwendet werden. Der wesentliche Vorteil besteht darin, dass die Oberfläche des kapazitiven Sensors nicht in direkten Kontakt mit der Flüssigkeit kommt.

An Feldeffekttransistor Es wird ein Generator mit geringer Leistung und einer Impulswiederholungsrate von 465 kHz und auf einem Bipolartransistor hergestellt elektronischer Schlüssel um das Relais K1 zu aktivieren, dessen Kontakte den Aktor einschalten. Eine Diode wird in einem Stromkreis eingesetzt, wenn sich die Polarität der angeschlossenen Stromquelle versehentlich ändert.

Der Wirkungsbereich des kapazitiven Relais und die Empfindlichkeit hängen von der Einstellung von C1 und dem Design des Sensors ab. Wenn Sie an dieser Entwicklung interessiert sind, können Sie das Modeler Designer Magazine über den Link oben herunterladen.

Die Basis der Schaltung ist ein HF-Generator mit geringer Leistung. Zum Schwingkreis L1C4 Metallplatte verbunden. Die Handfläche oder ein anderer daran herangeführter Teil des menschlichen Körpers stellt die zweite Platte des Kondensators dar CD. je höher, desto größer ist die Fläche seiner Platten und desto kleiner ist der Abstand zwischen ihnen. L1 Wind auf dem Rahmen ∅ 8-9 mm, aus Papier geklebt. Die Spule besteht aus 22–25 Windungen PEV-1 0,3–0,4 Draht, Windung für Windung gewickelt. Der Hahn muss ab der 5. bis 7. Runde erfolgen, gezählt vom Anfang an.

Relaiseinstellungen

Verbinden Sie den Bipolartransistor mit dem Kollektorkreis V1 Milliamperemeter bei 10 mA und zwischen dem Verbindungspunkt des Milliamperemeters mit der Spule L1 und verbinden Sie einen 0,01-0,5 µF Kondensator mit dem Emitter des zweiten Transistors. Trennen Sie die Metallplatte vorübergehend vom Generator. Wir beobachten die Messwerte des Milliamperemeters und schließen kurz L1C4. Kollektorstrom V1 fällt stark ab: von 2,5-3 auf 0,5-0,8 mA. Die maximalen Messwerte entsprechen der Erzeugung, die kleinsten der Abwesenheit. Wenn der Generator erregt ist, befestigen Sie die Platte daran und bewegen Sie Ihre Handfläche langsam darauf zu. Der Kollektorstrom sollte auf einen Wert von 0,5-0,8 mA sinken.

Schwache Stromänderungen werden mit einem zweistufigen ULF verstärkt V2, V3. Und um die Last kontaktlos steuern zu können, ist die Endstufe der Schaltung auf einem Trinistor aufgebaut V5.

Motor mit variablem Widerstand R4 auf die unterste Position stellen. Anschließend wird es langsam nach oben bewegt, bis die Anzeige aufleuchtet H1. Jetzt legen wir unsere Handfläche auf den Teller und überprüfen die Funktion des Geräts.

Diode V4 in der Thyristorschaltung V5 verhindert das Auftreten eines umgekehrten Spannungsimpulses. A V6 und Widerstand R7 Schützen Sie den Thyristor vor einem Ausfall. Für SCR mit U o6p. = 400-V-Elemente V6 Und R7 kann aus dem Diagramm entfernt werden.

Um den normalen Motorbetrieb sicherzustellen, werden viele Mechanismen und Steuerungen verwendet, um verschiedene Funktionen auszuführen. Ein solches Gerät ist ein induktiver Sensor. Was ist das für ein Controller, welches Funktionsprinzip hat er, welche Gerätetypen gibt es? Wir werden weiter unten darüber sprechen.

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Eigenschaften induktiver Wandler

Ein induktiver Sensor oder ein berührungsloses Gerät zur Überwachung der Position eines Objekts aus Metall.

Dies ist wichtig, da das Gerät nur auf Metall empfindlich sein kann.

Funktionen und Funktionsprinzip Das Funktionsprinzip des Geräts basiert auf der Änderung der Schwingungsamplitude des in die Steuerung eingebauten Generatorgeräts, wenn es in das Gerät eingeführt wird Kern Metallobjekt. Dementsprechend kann das Gerät nur mit solchen Gegenständen verwendet werden. Beim Anlegen einer Spannung an den Endschalter, der sich im Empfindlichkeitsbereich befindet, entsteht ein Magnetfeld. Dieses Feld fördert die Bildung von Wirbelströmen, deren Einfluss sich in der Änderung der Schwingungsamplitude der Generatorvorrichtung widerspiegelt.

Infolgedessen tragen solche Transformationen zum Auftreten eines analogen Ausgangsimpulses bei, dessen Wert je nach Entfernung zwischen dem Controller und dem Objekt variieren kann. Der induktive Wegsensor spielt eine sehr große Rolle wichtige Rolle für Knoten, die zur Verfolgung von Standortänderungen von Metallobjekten verwendet werden. Dank der Steuerung wird festgestellt, ob ein Objekt richtig lokalisiert ist oder nicht. Für den Fall, dass ein Artikel nicht dort ist, wo er sein sollte, muss das Kontrollsystem eingreifen notwendige Maßnahmen um den normalen Betrieb des Geräts sicherzustellen.

Das Steuergerät besteht aus folgenden Elementen:

1. Eine Generatoreinheit zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes, das wiederum zur Schaffung einer Aktivitätszone mit einem Objekt dient.
2. Verstärkergerät. Wird verwendet, um den Impulsamplitudenwert zu erhöhen, damit das Signal den gewünschten Parameter erreichen kann.
3. Schmitt-Trigger. Dieses Element dient dazu, beim Schalten des Geräts eine Hysterthese bereitzustellen.
4. Ein Diodenelement, das den Zustand des Controllers anzeigt. Mit der LED können Sie außerdem die Funktionsweise des Geräts optimal steuern und die Einrichtungsgeschwindigkeit anzeigen.
5. Das nächste Element ist die Verbindung. Sein Zweck besteht darin, das Gerät vor dem Eindringen von Feuchtigkeit in das Gehäuse sowie vor Schmutz und Staub zu schützen, die zum Ausfall des Geräts führen können.
6. Der Körper selbst. Das Controller-Gehäuse ist so konzipiert, dass es die Installation des Geräts sowie seinen Schutz vor allen Arten von Einflüssen gewährleistet mechanischer Schaden. Das Gehäuse besteht in der Regel aus Messing oder Polyamid und ist zudem mit allen notwendigen Befestigungselementen zur Befestigung ausgestattet (Autor des Videos ist Lty D-Kanal).

Controller-Typen

Induktive Sensorsysteme nutzen können verschiedene Geräte, die sich in folgenden Parametern voneinander unterscheiden:

1. Das Design des Geräts sowie die Art des Gehäuses, das rechteckig oder zylindrisch sein kann. Das Material, aus dem das Gehäuse selbst besteht, kann entweder Metall oder Kunststoff sein.
2. Wenn wir reden darüberÜber zylindrische Teile können sie verfügen verschiedene Größen Gehäuse. In der Regel betragen die Gehäusedurchmesser 12 und 18 mm, man findet aber auch andere Geräte – 4, 8, 22 mm usw.
3. Der nächste Parameter ist das Arbeitsspiel des Geräts, also der Abstand zu Stahlplatte Regler. Bei kleinen Reglern liegt dieser Wert zwischen 0 und 2 mm, bei Reglern mit 12 und 18 mm Durchmesser sollte der Arbeitsspalt 4 bzw. 8 mm betragen.
4. Anzahl der Leitungen zum Anschluss an das Bordnetz. Zweileitergeräte sind bequemer zu installieren, reagieren aber empfindlich auf Belastungen – bei zu hohem oder zu niedrigem Widerstand kann es zu Beeinträchtigungen der Funktion kommen. Heutzutage gelten dreiadrige Teile als am häufigsten; in diesem Fall werden zwei Kontakte für die Stromversorgung und ein weiterer für die Last verwendet. Es gibt auch Fünf- und Vierleiterregler, bei denen der fünfte Pin zur Auswahl der Betriebsart dient.
5. Ein weiterer Parameter, bei dem sich Geräte unterscheiden können, ist der Unterschied in der Polarität. Mit Relaissensoren können Sie den gewünschten Spannungswert oder einen der Leistungskontakte schalten. Bei Transistorsensoren vom PNP-Typ ist am Ausgang ein spezielles Transistorelement eingebaut, das das Schalten des positiven Ausgangs ermöglicht. Was das Minus betrifft, so ist es in diesem Fall ständig verbunden. Es gibt auch NPN-Transistorgeräte, in diesem Fall wird das Plus ständig mit Strom versorgt und die Mine wird durch ein Transistorelement geschaltet.

Fotogalerie „Anschlusspläne“

Vor- und Nachteile

Ein induktiver Drehzahlsensor (z. B. DPKV) oder ein anderer Typ kann wie jedes Gerät seine Vor- und Nachteile haben. Wir laden Sie ein, sich mit ihnen vertraut zu machen.

Beginnen wir mit den Vorteilen:

1. Erstens zeichnen sich solche Regler durch einen relativ einfachen Aufbau aus, der eine hohe Zuverlässigkeit ihres Betriebs gewährleistet. Strukturell verfügt das Element über keine Schleifkontakte, was einen zuverlässigen Betrieb des Sensors gewährleistet, da die Kontakte nicht verschleißen oder ausfallen.
2. Bei Bedarf kann ein solcher Regler angeschlossen werden elektrisches Netzwerk mit Industriefrequenz.
3. Erhöhte Empfindlichkeit des Reglers, was einen möglichst effizienten und unterbrechungsfreien Betrieb gewährleistet.
4. Bei Bedarf können solche Geräte unter Bedingungen hoher Ausgangsleistung betrieben werden.

Zu den Nachteilen:

1. Nichtlineare Werte können aufgrund der Verwendung des induktiven Wandlungsprinzips zu Fehlern führen.
2. Bei einer bestimmten Temperatur ist ein korrekter Betrieb des Teils möglich. Wenn die Temperatur nicht innerhalb des angegebenen Bereichs liegt, können große Fehler auftreten.
3. Auch die Bildung eines elektromagnetischen Feldes außerhalb des Sensors kann zum Auftreten von Fehlern beitragen.

Preisproblem

Die Kosten eines Produkts hängen von vielen Eigenschaften ab, insbesondere vom Einsatzgebiet. Im Durchschnitt beginnen die Preise für induktive Regler bei 500 Rubel und mehr.

Video „Wie schließe ich einen Induktionsregler an?“

Visuelle Anweisungen am Beispiel des Anschlusses eines Reglers in einem Jupiter-Motorrad finden Sie im folgenden Video (Autor - Vadim Karamov).

Hier habe ich ein so wichtiges separat herausgebracht praktische Frage, wie der Anschluss induktiver Sensoren mit einem Transistorausgang, der in modernen Industrieausrüstung- überall. Darüber hinaus werden reale Anleitungen zu den Sensoren und Links zu Beispielen bereitgestellt.

Das Prinzip der Aktivierung (Funktion) von Sensoren kann alles sein – induktiv (Näherung), optisch (fotoelektrisch) usw.

Der erste Teil beschrieben mögliche Optionen Sensorausgänge. Der Anschluss von Sensoren mit Kontakten (Relaisausgang) sollte keine Probleme bereiten. Aber bei Transistorgeräten und dem Anschluss an einen Controller ist nicht alles so einfach.

Anschlusspläne für PNP- und NPN-Sensoren

Der Unterschied zwischen PNP- und NPN-Sensoren besteht darin, dass sie unterschiedliche Pole der Stromquelle schalten. PNP (vom Wort „Positiv“) schaltet den positiven Ausgang des Netzteils, NPN – negativ.

Nachfolgend finden Sie beispielhaft Diagramme zum Anschluss von Sensoren mit Transistorausgang. Last – in der Regel ist dies der Reglereingang.

Sensor. Die Last (Load) liegt ständig an „Minus“ (0V), die Versorgung mit diskreter „1“ (+V) wird durch einen Transistor geschaltet. NO- oder NC-Sensor – abhängig vom Steuerkreis (Hauptstromkreis)

Sensor. Die Last (Load) ist ständig mit dem „Plus“ (+V) verbunden. Dabei ist der aktive Pegel (diskrete „1“) am Sensorausgang niedrig (0V), während die Last über den geöffneten Transistor mit Strom versorgt wird.

Ich bitte alle, sich nicht zu verwirren; die Funktionsweise dieser Systeme wird im Folgenden ausführlich beschrieben.

Die folgenden Diagramme zeigen im Grunde das Gleiche. Der Schwerpunkt liegt auf den Unterschieden zwischen den PNP- und NPN-Ausgangsschaltungen.

Anschlusspläne für NPN- und PNP-Sensorausgänge

Im linken Bild ist ein Sensor mit einem Ausgangstransistor zu sehen NPN. Gewechselt gemeinsamer Draht, in diesem Fall das Minuskabel der Stromversorgung.

Rechts ist der Fall bei einem Transistor PNP auf dem Weg nach draußen. Dieser Fall kommt am häufigsten vor, da es in der modernen Elektronik üblich ist, die Minusleitung der Stromversorgung gemeinsam zu machen und die Eingänge von Controllern und anderen Aufzeichnungsgeräten mit positivem Potential zu aktivieren.

Wie prüft man einen induktiven Sensor?

Dazu müssen Sie es mit Strom versorgen, also an den Stromkreis anschließen. Dann – aktivieren (initiieren) Sie es. Bei Aktivierung leuchtet die Anzeige auf. Die Anzeige garantiert jedoch nicht den korrekten Betrieb des induktiven Sensors. Sie müssen die Last anschließen und die Spannung daran messen, um 100 % sicher zu sein.

Sensoren austauschen

Wie ich bereits geschrieben habe, gibt es grundsätzlich 4 Arten von Sensoren mit Transistorausgang, die entsprechend unterteilt werden innere Struktur und Anschlussplan:

• PNP-NR
• PNP NC
• NPN-NR
• NPN NC

Alle diese Sensortypen können untereinander ausgetauscht werden, d.h. sie sind austauschbar.

Dies wird auf folgende Weise umgesetzt:

• Änderung des Auslösegeräts – das Design wird mechanisch geändert.
• Änderung des bestehenden Sensoranschlusskreises.
• Umschalten der Art des Sensorausgangs (falls solche Schalter am Sensorgehäuse vorhanden sind).
• Programmneuprogrammierung – Änderung des aktiven Pegels eines bestimmten Eingangs, Änderung des Programmalgorithmus.

Nachfolgend finden Sie ein Beispiel dafür, wie Sie durch Änderung des Anschlussplans einen PNP-Sensor durch einen NPN-Sensor ersetzen können:

PNP-NPN-Austauschschemata. Links ist das Originaldiagramm, rechts das geänderte.

Das Verständnis der Funktionsweise dieser Schaltkreise wird dazu beitragen, die Tatsache zu verstehen, dass es sich um einen Transistor handelt Schlüsselelement, die durch gewöhnliche Relaiskontakte dargestellt werden können (Beispiele finden Sie unten in der Notation).

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Hier ist also das Diagramm links. Nehmen wir an, dass der Sensortyp NO ist. Wenn der Sensor dann nicht aktiv ist (unabhängig von der Art des Transistors am Ausgang), sind seine Ausgangskontakte offen und es fließt kein Strom durch sie. Wenn der Sensor aktiv ist, werden die Kontakte geschlossen, mit allen Konsequenzen, die sich daraus ergeben. Genauer gesagt, wenn Strom durch diese Kontakte fließt)). Der fließende Strom erzeugt einen Spannungsabfall an der Last.

Die interne Belastung wird aus einem bestimmten Grund mit einer gepunkteten Linie dargestellt. Dieser Widerstand ist vorhanden, sein Vorhandensein garantiert jedoch keinen stabilen Betrieb des Sensors; der Sensor muss an den Controller-Eingang oder eine andere Last angeschlossen werden. Der Widerstand dieses Eingangs ist die Hauptlast.

Wenn im Sensor keine interne Last vorhanden ist und der Kollektor „in der Luft hängt“, spricht man von einem „Open-Collector-Kreislauf“. Diese Schaltung funktioniert NUR mit angeschlossener Last.

In einer Schaltung mit PNP-Ausgang wird also bei Aktivierung eine Spannung (+V) über einen offenen Transistor an den Controller-Eingang angelegt und dieser aktiviert. Wie können wir dasselbe mit der NPN-Ausgabe erreichen?

Es gibt Situationen, in denen den gewünschten Sensor nicht zur Hand, aber die Maschine sollte „sofort“ funktionieren.

Wir betrachten die Änderungen im Diagramm rechts. Zunächst wird die Funktionsweise des Sensor-Ausgangstransistors sichergestellt. Dazu wird dem Stromkreis ein zusätzlicher Widerstand hinzugefügt, dessen Widerstandswert normalerweise etwa 5,1 - 10 kOhm beträgt. Wenn nun der Sensor nicht aktiv ist, wird dem Reglereingang über einen zusätzlichen Widerstand Spannung (+V) zugeführt und der Reglereingang aktiviert. Bei aktivem Sensor liegt am Reglereingang eine diskrete „0“, da der Reglereingang durch einen offenen NPN-Transistor überbrückt wird und fast der gesamte zusätzliche Widerstandsstrom durch diesen Transistor fließt.

In diesem Fall kommt es zu einer Neuphasierung des Sensorbetriebs. Aber der Sensor arbeitet im Modus und der Controller empfängt Informationen. In den meisten Fällen reicht dies aus. Zum Beispiel im Impulszählmodus – ein Drehzahlmesser oder die Anzahl der Werkstücke.

Ja, nicht genau das, was wir wollten, und Austauschbarkeitsschemata für NPN- und PNP-Sensoren sind nicht immer akzeptabel.

Wie erreicht man die volle Funktionalität? Methode 1 – Metallplatte (Aktivator) mechanisch verschieben oder neu anfertigen. Oder die Lichtlücke, wenn wir darüber reden optischer Sensor. Methode 2 – Programmieren Sie den Controller-Eingang so um, dass diskret „0“ der aktive Zustand des Controllers und „1“ der passive Zustand ist. Wenn Sie einen Laptop zur Hand haben, ist die zweite Methode sowohl schneller als auch einfacher.

Symbol für Näherungssensor

An Schaltpläne Induktive Sensoren (Näherungssensoren) werden unterschiedlich bezeichnet. Aber die Hauptsache ist, dass es ein um 45° gedrehtes Quadrat und zwei vertikale Linien darin gibt. Wie in den unten gezeigten Diagrammen.

KEINE NC-Sensoren. Schematische Diagramme.

An oberes Diagramm– Schließerkontakt (NO) (üblicherweise als PNP-Transistor bezeichnet). Der zweite Stromkreis ist normalerweise geschlossen und der dritte Stromkreis besteht aus beiden Kontakten in einem Gehäuse.

Farbkodierung der Sensorleitungen

Existiert Standardsystem Sensormarkierungen. Derzeit halten sich alle Hersteller daran.

Vor der Installation empfiehlt es sich jedoch, anhand der Anschlussanleitung (Anleitung) sicherzustellen, dass der Anschluss korrekt ist. Darüber hinaus sind die Aderfarben in der Regel auf dem Sensor selbst angegeben, sofern dessen Größe dies zulässt.

Das ist die Markierung.

• Blau – Leistung minus
• Braun – Plus
• Schwarz – Ausgabe
• Weiß – zweiter Ausgang oder Steuereingang, Sie müssen sich die Anweisungen ansehen.

Bezeichnungssystem für induktive Sensoren

Der Sensortyp wird durch einen digital-alphabetischen Code angegeben, der die wichtigsten Parameter des Sensors kodiert. Nachfolgend finden Sie ein System zum Markieren beliebter Autonics-Sensoren. / Katalog der Omron-Näherungssensoren, pdf, 1,14 MB, heruntergeladen: 1247 Mal./

/ Wie kann man TEKO-Sensoren austauschen, pdf, 179,92 kB, heruntergeladen: 1004 mal./

/ Sensoren von Turck, pdf, 4,13 MB, heruntergeladen: 1336 mal./

/ Schema zum Anschließen von Sensoren mithilfe von PNP- und NPN-Schemata im Splan-Programm/ Quelldatei., rar, 2,18 kB, heruntergeladen: 2163 Mal./

Echte Sensoren

Es ist schwierig, Sensoren zu kaufen, das Produkt ist spezifisch und Elektriker verkaufen sie nicht in Geschäften. Alternativ können Sie sie auch in China bei AliExpress kaufen.

Hier sind diejenigen, denen ich in meiner Arbeit begegne.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit, ich freue mich auf Fragen zum Anschluss von Sensoren in den Kommentaren!