Rôzne typy senzorov blízkosti s pracujúcimi a aplikáciami

V dnešnom rýchlo sa meniacom svete technológie sú senzory blízkosti vynikajúce pri zvyšovaní funkčnosti a efektívnosti rôznych systémov.Tieto senzory pomáhajú zariadeniam zisťovať objekty bez fyzického kontaktu.čo je užitočné v priemyselnom prostredí aj v spotrebnej elektronike.Tento článok vysvetlí rôzne typy blízkosti senzorov - kapacitné, induktívne, fotoelektrické, ultrazvukové a magnetické.Preskúmame ich pracovné princípy, hlavné komponenty, aplikácie a výhody a nevýhody.Táto príručka vám pomôže porozumieť a zvoliť si správny senzor pre vaše potreby.

Katalóg

Obrázok 1: Senzory blízkosti

Kapacitný

Kapacitné senzory môžu detekovať ciele bez toho, aby sa ich dotkli a sú užitočné v mnohých ohľadoch.Dokáže identifikovať tuhé materiály, ako je papier, plast, sklo, handrička a drevo, a tiež na tekutiny, ako je olej, farba a voda.Kapacitné senzory blízkosti sa široko používajú v rôznych odvetviach, ktoré sú schopné detegovať vodivé aj nevodivé materiály.Pracujú vytvorením elektrického poľa medzi dvoma doskami oddelenými dielektrickou látkou.Keď objekt vstúpi do tohto poľa, kapacita medzi doštičkou sa zmení, čím modifikuje výstupný signál, ktorý označuje prítomnosť objektu.

Obrázok 2: Senzor kapacitnej blízkosti

Hlavné komponenty kapacitných snímačov blízkosti

Kapacitný senzor blízkosti pozostáva zo štyroch hlavných častí.

Telo senzorov: Obvody obklopujú obvody, ktoré poháňajú senzor a je vyrobené z trvanlivých materiálov na vydržanie priemyselného prostredia.

Snímacia tvár: Umiestnený vpredu je to primárny detekčný bod, ktorý je navrhnutý tak, aby interagoval s cieľovým objektom s optimalizovanou citlivosťou a trvanlivosťou.

Indikátorové svetlo: Nachádza sa oproti snímajúcej tvári, rozsvieti sa, keď je zistený objekt, čím poskytuje okamžitú vizuálnu spätnú väzbu.

Pripojenie senzora: Môže to byť vopred pripútaný kábel alebo konektor, ktorý je vybraný na základe potrieb inštalácie a zabezpečenia bezpečného pripojenia.

Obrázok 3: Schéma zapojenia kapacitného snímača

Pracovný princíp kapacitných snímačov blízkosti

Kapacitné snímače blízkosti fungujú na základe kapacity, schopnosti ukladať elektrický náboj.Obvod oscilátora generuje striedavé elektrické pole v snímacej tvári, ktoré je citlivé na objekty v okolí.Obvod detektorov monitoruje zmeny kapacity a keď sa objekt blíži, kapacita sa zmení, ktoré obvod detekuje.Výstupný obvod v tuhom stave potom prevedie zmenu kapacity na výstupný signál, čím sa spúšťajú akcie, ako sú alarmy alebo stroje.

Obrázok 4: Princíp kapacitného senzora

Keď sa objekt blíži k snímajúcej doske, mení kapacitu systému.Táto zmena je detegovaná obvodom, ktorý potom vysiela výstupný signál označujúci prítomnosť cieľového objektu.

Keď obvod oscilátora dosiahne špecifickú amplitúdu, začne oscilovať a upraviť výstupný stav senzora.Keď sa cieľ presúva od kapacitného senzora, amplitúda oscilátora sa zníži, čím sa senzor vráti do pôvodného stavu.

Rozsah detekcie tohto senzora je približne 1 palec alebo 25 mm, ale niektoré senzory môžu rozšíriť svoj rozsah až na 2 palce.Tento senzor dokázal, že dokáže ľahko detegovať objekty s vynikajúcou dielektrickou konštantou.

Obrázok 5: Kapacitný senzor

Typy kapacitných snímačov blízkosti

Existujú rôzne druhy kapacitných senzorov, z ktorých každý je vyrobený na konkrétne účely.

Miniatúrne kapacitné senzory sa vyrábajú pre malé priestory a dodávajú sa v oblátkových alebo valcových tvaroch.Sú potrebné na monitorovanie a riadenie procesov stroja, často pracujú ako počítadlá pracovných miest alebo detektory.Pretože sú také malé, zvyčajne potrebujú vonkajší zosilňovač, aby fungoval dobre.Tento zosilňovač má potenciometer, ktorý vám umožní upraviť citlivosť a zaisťuje presnú detekciu v tesných oblastiach.Vďaka svojej malej veľkosti sú ideálne pre miesta, kde je priestor tesný, ale presná detekcia je nevyhnutnosťou.

Obrázok 6: Miniatúrne kapacitné senzory

Valcové kapacitné senzory sú väčšie ako miniatúrne senzory a prichádzajú v rôznych priemeroch, od 6,5 - M12 do M12 - M30.Tieto senzory vám umožňujú upraviť svoje snímacie vzdialenosti a vybrať si z rôznych veľkostí krytu a možností montáže, vrátane splachovania a neútočenia.Používajú sa hlavne na detekciu úrovní a blízkosti bez kontaktu a môžu dokonca vnímať steny kontajnerov.

Obrázok 7: valcové kapacitné senzory

Kapacitné senzory s vysokým teplotou sú ideálne pre veľmi horúce miesta, ako sú zlievárne kovov, chemické rastliny a zariadenia na spracovanie potravín.Presne merajú a monitorujú tekutiny a hromadné materiály, aj keď sú mimoriadne horúce.Tieto senzory sú vyrobené z materiálov odolných voči teplom, sú trvanlivé a vykonávajú sa pri vysokých teplotách dôsledne.Ich pokročilá elektronika riadi tepelný stres a zabezpečuje spoľahlivé hodnoty.Tieto senzory, ktoré sú prospešné pre odvetvia pracujúce s extrémnym teplom, zvyšujú bezpečnosť, zlepšujú účinnosť a pomáhajú udržiavať hladké operácie v ťažkých podmienkach.

Obrázok 8: Vysokoteplotné kapacitné senzory

Analógový kapacitný senzor funguje ako bežné kapacitné senzory, ale ponúka ďalšie výhody v závislosti od jeho použitia.Tieto senzory sú vynikajúce na výber materiálov, monitorovanie hrúbky a detekciu rozdielov koncentrácie, vďaka čomu sú všestrannejšie v porovnaní s inými aplikáciami.

Obrázok 9: Analógový kapacitný senzor

Aplikácie kapacitných snímačov blízkosti

Jednou z aplikácií pre tieto senzory je snímanie úrovne.Tieto senzory sú veľmi užitočné na meranie hladinových látok v nádobách alebo nádržiach.Je to prospešné pre riadenie zdrojov a udržiavanie plynulých systémov.Napríklad pri vodnom hospodárení sa senzory používajú v automatických systémoch čerpadla na kontrolu hladiny vody.Keď voda dosiahne určitý bod, senzor povie čerpadlu, aby sa zapínal alebo vypol, prestane pretekať a uistiť sa, že vždy existuje dostatok vody.

V továrni na automobily senzory blízkosti kontrolujú, že časti sú na správnom mieste, kým stroje prejdú na ďalšiu úlohu.To pomáha vyhnúť sa chybám a udržiava všetko v prevádzke hladko tým, že sa ubezpečuje, že každá časť je tam, kde by mala byť.Pracovníci môžu meniť nastavenia stroja na základe toho, čo hovoria senzory, čo zvyšuje rýchlejšiu výrobu a znižuje odpad.

Spotrebná elektronika, ako sú smartfóny a tablety, používajú kapacitné senzory na detekciu dotykových vstupov na svojich obrazovkách.Táto technológia sa teraz používa na notebooky s dotykovými trackpadmi, čím sa zvyšuje interakcia používateľov.

Kapacitné senzory sú užitočné v priemyselnom prostredí.Môžu pomôcť nájsť materiály, kontrolovať rôzne materiály, meranie hrúbky materiálu a vzdialenosti medzi objektmi.

V zdravotníctve sú potrebné kapacitné senzory.Pomáhajú v zdravotníckych pomôckach, ako sú monitory krvného tlaku, presným meraním tlaku.

Výhody a nevýhody kapacitných snímačov blízkosti

Kapacitné senzory blízkosti majú výhody, ako je detekcia bezkontaktných, vynikajúca pri detekcii rôznych materiálov a odolnosť voči prachu a vlhkosti.Sú však citlivé na elektromagnetické interferencie (EMI) a rádifrekvenčné interferencie (RFI), čo by mohlo prinútiť ich poskytovať falošné hodnoty, a ich rozsah snímania je kratší ako iné typy senzorov.

Príklady kapacitných snímačov blízkosti

Populárne kapacitné senzory blízkosti na trhu zahŕňajú modely ako M12, M18, M30, CR30-15AO a CR18-8DN, známe svojou spoľahlivosťou a rôznorodou vhodnosťou aplikácií.

M12, M18, M30: Často sa používajú v priemyselných aplikáciách pre ich spoľahlivosť a všestrannú vhodnosť aplikácie.

CR30-15AO: Ponúka väčší rozsah snímania a vylepšenú trvanlivosť.

CR18-8DN: Známy pre svoj silný výkon a vysokú citlivosť.

Obrázok 10: CR30-15AO

Výberové kritériá pre kapacitný snímač blízkosti

Pri výbere kapacitného snímača blízkosti zvážte rozsah snímania potrebný pre vašu aplikáciu a zaistite kompatibilitu s vlastnosťami cieľového materiálu.Vyberte senzor, ktorý vydrží podmienky prostredia, ako je prach, vlhkosť a zmeny teploty.Postupujte podľa pokynov výrobcu pre inštaláciu, vrátane správnej montáže a zapojenia, udržiavajte čistú dosku senzačného dosky a vyhýbajte sa zdrojom elektromagnetického a rádifrekvenčného rušenia (EMI/RFI).

Indukčný snímač

Obrázok 11: Senzory indukčnej blízkosti

Induktívne snímače blízkosti sú užitočné v priemyselnom prostredí z dôvodu ich trvanlivosti a spoľahlivosti.Tieto senzory detegujú kovové objekty prostredníctvom elektromagnetickej indukcie.Keď kovový objekt vstúpi do elektromagnetického poľa senzora, spôsobuje vírivé prúdy, ktoré menia výstup senzora.

Hlavné zložky induktívneho snímača blízkosti

Indukčný snímač blízkosti pozostáva zo štyroch hlavných častí.

Coil: Vytvára elektromagnetické pole, ktoré je posilňované feritovým jadrom.

Oscilátor: Vytvára vysokofrekvenčné elektromagnetické pole.

Schmitt Trigger: Regeneratívny porovnávací obvod, ktorý zavádza hysterézu použitím pozitívnej spätnej väzby na neinvertujúci vstup porovnávacieho alebo diferenciálneho zosilňovača.

Výstupný zosilňovač: Použije tranzistor NPN alebo PNP na označenie detekcie kovového objektu.

Pracovný princíp induktívneho snímača blízkosti

Tieto senzory pracujú generovaním elektromagnetického poľa.Keď kovový objekt príde do kontaktu s týmto poľom, spôsobí, že sa v objekte vyvíjajú vírivé prúdy, čo zase ovplyvňuje amplitúdu oscilátora senzora.Vnútorné obvody senzora detekujú túto zmenu a vygenerujú výstupný signál, ktorý označuje prítomnosť kovového objektu.

Obrázok 12: Princíp pracovného senzora indukčnej blízkosti

Typy indukčných snímačov blízkosti

Senzory indukčnej blízkosti sa dodávajú v troch hlavných typoch.

Štandardné senzory: Tieto senzory majú cievku, oscilátor a obvody spracovania signálu, ktoré ponúkajú vyvážený rozsah a citlivosť.

Tienené senzory: Majte okolo snímacej cievky kovový štít, ktorý poskytuje lepšiu imunitu interferencie, ale so zníženým rozsahom snímania.

Netienené senzory: Chýba kovový štít, ktorý má za následok väčší rozsah snímania, ale väčšiu náchylnosť na vonkajšie magnetické interferencie.

Aplikácie indukčných snímačov blízkosti

Tieto senzory sa bežne používajú na snímanie polohy, detekciu objektov, detekciu kolízie, snímanie rýchlosti a automatizované stroje.Bežne sa používajú v mnohých aplikáciách.

Vo výrobných a montážnych vedeniach tieto senzory pomáhajú monitorovať a riadiť polohu a pohyb častí, čo uľahčuje a presnejšiu výrobu.V systémoch manipulácie s materiálom, najmä v logistike a skladovaní, tieto senzory pomáhajú pri hladkom prenose a manipulácii s materiálmi, znižovaním chýb a zrýchľovaní operácií.A v systémoch detekcie vozidiel, ktoré sa používajú v oblasti riadenia dopravy a automobilových aplikácií, tieto senzory pomáhajú detekovať vozidlá, ktoré pomáhajú pri prevencii kolízií a riadení premávky.

Výhody a nevýhody indukčných snímačov blízkosti

Induktívne senzory ponúkajú bezkontaktné snímanie, vysokú rýchlosť a spoľahlivosť.Nie sú ovplyvnené farbou a povrchovou povrchovou úpravou cieľového objektu.Môžu však detekovať iba kovové objekty a ich citlivosť sa líši v závislosti od rôznych kovov, čo si vyžaduje kalibráciu konkrétnych aplikácií.

Príklady indukčných snímačov blízkosti

LJ12A3-4-Z/BX: všestranný pre priemyselné aplikácie.

PR12-DN: Spoľahlivý vo výrobných procesoch.

SN04-N: Známy pre účinnosť a trvanlivosť.

Obrázok 13: SN04-N

Snímač

Obrázok 14: Senzor fotoelektrickej blízkosti

Senzory fotoelektrickej blízkosti používajú svetlo na určenie, či sú objekty prítomné alebo chýbajú.Tieto senzory zahŕňajú svetlo emitor a prijímač.Keď objekt blokuje svetelný lúč, výstup prijímača sa zmení.

Hlavné komponenty snímača fotoelektrickej blízkosti

Senzor fotoelektrickej blízkosti pozostáva zo štyroch hlavných častí.Tieto komponenty spolupracujú na presne detekcii dokonca aj malých objektov a zabezpečujú presnú a spoľahlivú prevádzku.

Zdroj svetla: LED dióda alebo laserové diódy zvyčajne emituje svetelný lúč.

Detektor svetla: Svetlo detekuje fotodióda alebo fototransistor.

Prevodník signálu: Prevedie detegované svetlo na elektrický signál.

Zosilňovač: zvyšuje elektrický signál na spracovanie.

Pracovný princíp fotoelektrických snímačov blízkosti

Fotoelektrické senzory fungujú tak, že vydávajú modulovaný svetelný lúč.Keď objekt odráža alebo preruší tento lúč, detektor svetla sníma zmenu intenzity svetla a generuje elektrický signál, ktorý označuje prítomnosť objektu.Tieto senzory sú vysoko citlivé na variácie svetla a môžu fungovať na veľké vzdialenosti, takže sú odolné voči elektromagnetickej interferencii.

Typy snímačov fotoelektrickej blízkosti

Senzory cez lúče: Majú samostatné jednotky vysielača a prijímača.Ponúkajú najdlhší rozsah snímania a najvyššiu presnosť.

Obrázok 15: Senzory cez lúče

Retro-reflexné senzory: vysielač a prijímač sú kombinované v jednej jednotke pomocou samostatného reflektora.Poskytujú mierny rozsah snímania a ľahšiu inštaláciu.

Obrázok 16: Retroreflexné senzory

Difúzne reflexné senzory: vysielač a prijímač sa kombinujú, pričom sa spoliehajú na cieľový objekt, aby odrážali svetlo.Ponúkajú najkratší rozsah snímania, ale sú najjednoduchšie na inštaláciu.

Obrázok 17: Difúzne reflexné senzory

Aplikácie snímačov fotoelektrickej blízkosti

Tieto senzory sa používajú v dopravných systémoch, obaloch, automatických dávkovačoch a aplikáciách na počítanie objektov.Nachádzajú sa tiež v každodenných položkách, ako sú automatické dávkovače mydla, hračky, automaty a automatické dvere.Ich rozsiahla aplikácia podčiarkuje ich prispôsobivosť a spoľahlivosť, vďaka čomu sú cenné v priemyselných aj spotrebiteľských aplikáciách.

Výhody a nevýhody snímačov fotoelektrickej blízkosti

Fotoelektrické senzory ponúkajú výhody, ako je rozsah dlhého snímania, vysoká presnosť a imunita voči elektromagnetickému rušeniu.Môžu však byť ovplyvnené farbami a povrchovými charakteristikami objektu a ich výkon môže byť ovplyvnený podmienkami prostredia, ako je prach a okolité svetlo.

Príklady fotoelektrických snímačov blízkosti

E18-D8K: Známy pre svoj silný návrh a účinnosť v rôznych aplikáciách.

TCRT5000: Bežne používané v úlohách sledujúcich riadky a úlohy detekcie objektov.

RPR220: Známy pre svoju presnosť a spoľahlivosť pri detekcii malých objektov.

Obrázok 18: TCRT5000

Kritériá výberu pre snímače fotoelektrickej blízkosti

Pri výbere fotoelektrického snímača blízkosti zvážte rozsah snímania, vlastnosti cieľového objektu, podmienky prostredia a požiadavky na inštaláciu.Senzory cez lúče ponúkajú najdlhší rozsah, zatiaľ čo difúzne reflexné senzory sú citlivejšie na variácie objektov, ale ľahšie sa inštalujú.

Ultrazvukový snímač blízkosti

Obrázok 19: Senzor ultrazvukovej blízkosti

Ultrazvukové senzory proximity používajú na detekciu objektov zvukové vlny.Vydávajú vysokofrekvenčné zvukové vlny a zmerajú čas potrebný na návrat týchto vĺn po odrazení objektu a vypočítava vzdialenosť na základe času na čas.

Hlavné komponenty ultrazvukového snímača blízkosti

Emitor (vysielač): vysiela ultrazvukové vlny.

Prijímač (prevodník): detekuje odrazené vlny a prevádza prijaté vlny na elektrický signál a interpretuje tento signál, aby sa určila vzdialenosť od objektu.

Pracovný princíp ultrazvukového snímača blízkosti

Ultrazvukové senzory fungujú emitovaním ultrazvukových vĺn z prevodníka.Ak je objekt v rozsahu, tieto vlny sa odrážajú späť a sú zachytené prevodníkom.Senzor vypočíta vzdialenosť od objektu meraním časového intervalu medzi odosielaním a prijímaním vĺn.

Obrázok 20: Pracovný princíp ultrazvukového snímača blízkosti

Typy ultrazvukových snímačov blízkosti

Senzory cez lúče: Majú samostatné jednotky vysielača a prijímača.Detekcia nastane, keď objekt prerušuje ultrazvukový lúč medzi nimi.

Reflexné senzory: Kombinujte vysielač a prijímač v jednej jednotke.Zistia objekty zachytením odrazených vĺn.

Aplikácie ultrazvukových snímačov blízkosti

Funkčnosť ultrazvukových senzorov im umožňuje vykonávať viac úloh, ako je detekcia objektov, snímanie hladiny, detekcia prítomnosti a meranie vzdialenosti.Ultrazvukové senzory blízkosti sú obzvlášť uprednostňované v priemysle spracovania potravín a nápojov kvôli ich nekontaktnej povahe.Táto vlastnosť zabezpečuje hygienické operácie a znižuje riziko kontaminácie.V priemyselnej automatizácii tieto senzory prispievajú k optimalizácii pracovných postupov, zvýšeniu bezpečnosti a zvýšeniu celkovej účinnosti výrobných procesov.Ich schopnosť spoľahlivo pracovať v rôznych prostrediach vrátane tých, ktoré majú prach, dym alebo vlhkosť, ďalej ukázala svoju nevyhnutnosť v moderných priemyselných aplikáciách.

Výhody a nevýhody ultrazvukových senzorov

Ultrazvukové senzory dokážu zistiť veľa materiálov, bez ohľadu na ich farbu alebo priehľadnosť.Vďaka tomu sú užitočné v situáciách, keď optické senzory môžu zlyhať, napríklad s jasnými alebo lesklými predmetmi.Pracujú dobre v tvrdých podmienkach, ako sú tie, ktoré majú prach, dym alebo vlhkosť, pretože sú postavené tak, aby boli silné a spoľahlivé.Tieto senzory emitujú ultrazvukové vlny a merajú, ako dlho trvá, kým sa vlny odrazia od objektu.To im pomáha zisťovať objekty a presné merať vzdialenosti.

Ultrazvukové senzory však môžu zápasiť s objektmi, ktoré majú zložité tvary alebo podrobné povrchy.Môžu rozptýliť vlny, čo sťažuje detekciu.Problémom môžu byť aj objekty s mäkkými povrchmi, ktoré absorbujú zvuk, pretože nemusia dobre odrážať vlny späť, čo vedie k slabým signálom a nepresným hodnotám.Zmeny teploty môžu tiež ovplyvniť ultrazvukové senzory.Rýchlosť zvukových zmien s teplotou, ktorá môže ovplyvniť presnosť merania.Aj keď veľa senzorov má funkcie na prispôsobenie sa zmenám teploty, extrémne výkyvy môžu stále spôsobiť problémy.Hluk na pozadí z iných ultrazvukových zdrojov môže zasahovať do prevádzky senzora.V hlučných prostrediach môže byť ťažké rozlíšiť vlny senzora od iných ultrazvukových zvukov, čo môže viesť k falošným hodnotám alebo nižšej presnosti.

Príklady ultrazvukových snímačov blízkosti

MB1242: Kompaktný dizajn a vysoká presnosť.

MB1001: Populárne pre všeobecné použitie.

NU40A14T-1: vysokovýkonný senzor pre priemyselné aplikácie.

MB1634HRLV: senzor s vysokým rozlíšením pre podrobné merania.

Obrázok 21: MB1242

Obrázok 22: NU40A14T-1

Výberové kritériá ultrazvukových snímačov blízkosti

Pri výbere ultrazvukového senzora zvážte tieto faktory nižšie.

Výber typu výstupu: Rozhodnite sa, či potrebujete digitálny (ON/OFF) alebo analógový (kontinuálny rozsah) výstup.Digitálne výstupy fungujú dobre pre jednoduchú detekciu, zatiaľ čo analógové výstupy poskytujú podrobnejšie informácie o vzdialenosti, čo je užitočné pre presné merania.

Frekvencia prevodníka: Frekvencia ultrazvukového prevodníka ovplyvňuje rozsah a rozlíšenie senzora.Vyššie frekvencie poskytujú lepšie detaily a sú dobré pre krátke vzdialenosti.Nižšie frekvencie sa môžu ďalej zistiť, ale s menšími detailmi.

Hodnotenie IP: Hodnotenie ochrany IPRESS (IP) ukazuje odpor senzora voči prachu a vode.Vyššie hodnotenie IP (napríklad IP67 alebo IP68) sú potrebné pre tvrdé prostredie, kde môže byť senzor vystavený vlhkosti, prachu alebo iným škodlivým látkam.

Shielding: Zvážte, či je senzor chránený na ochranu pred elektromagnetickým rušením (EMI).Zachytené senzory sú dobré v prostrediach s vysokým elektrickým hlukom, čím sa zabezpečujú presné a spoľahlivé merania.

Snímač magnetickej blízkosti

Senzory magnetickej blízkosti detekujú objekty snímaním zmien v magnetických poliach.Pozostávajú z magnetu a snímacieho prvku, ako je spínač trstiny alebo senzor s halovým efektom.Tieto senzory sa používajú na snímanie rýchlosti, detekciu polohy dverí a bezpečnostné systémy.

Obrázok 23: Senzor magnetickej blízkosti

Hlavné komponenty senzora magnetickej blízkosti

Senzory magnetickej blízkosti majú štyri hlavné časti.

Feritové jadro s cievkami: generuje magnetické pole.

Oscilátor: Vytvára magnetické pole.

Schmitt Trigger: Reaguje na zmeny v amplitúde oscilácie.

Výstupný zosilňovač: Podmienky výstupného signálu.

Pracovný princíp senzorov magnetickej blízkosti

Senzory magnetickej proximity detekujú magnetické polia generované magnetmi alebo feromagnetickými objektmi.Snímací prvok, ako napríklad spínač trstiny, senzor s halovým efektom alebo magneto-rezistentný senzor, mení svoje elektrické vlastnosti v reakcii na magnetické pole.Táto zmena sa potom prevedie na elektrický signál na ďalšie spracovanie.

Typy magnetických snímačov blízkosti

Senzory založené na prepínači: jednoduché a spoľahlivé, ale majú obmedzený životný cyklus v dôsledku mechanického opotrebenia.Reed spínačy sú mechanické zariadenia, ktoré obsahujú dve trstiny železných kovov uzavretých v sklenenej trubici.Keď sa aplikuje magnetické pole, trstiny sa spoja a dokončia elektrický obvod.Túto zmenu z otvoreného do uzavretého stavu možno zistiť a použiť ako vstupný signál.

Obrázok 24: Senzory založené na spínačoch Reed

Senzory s halovým efektom: Ponúkajú vylepšenú citlivosť a trvanlivosť, ktorá pracuje na princípe, že magnetické pole ovplyvňuje napätie polovodičového materiálu.Senzory s halovým efektom pracujú na princípe, že keď je magnetické pole kolmá na tok elektrického prúdu vo vodiči, vytvára napätie (napätie haly) naprieč vodičom.Toto napätie je možné merať a je priamo úmerné pevnosti magnetického poľa, čo umožňuje senzora detekovať prítomnosť a intenzitu magnetického poľa.

Obrázok 25: Senzory s halovým efektom

Magneto-rezistentné senzory: poskytujú vysokú citlivosť a nízku spotrebu energie, ideálne na detekciu slabých magnetických polí a presných meraní.Magneto-rezistentné senzory detekujú zmeny elektrického odporu v reakcii na magnetické pole.Tieto senzory sa skladajú z materiálov, ktorých odpor sa mení pri vystavení magnetickému poľu.Variácia odporu sa potom prevedie na elektrický signál, ktorý sa môže použiť na presnú detekciu magnetického poľa.

Obrázok 26: Magneto-rezistentné senzory

Aplikácie senzorov magnetickej blízkosti

V bezpečnostných systémoch magnetické senzory proximility zvyšujú bezpečnosť zistením otvárania a zatvárania dverí a okien, upozornení na potenciálne porušenia alebo neoprávnený prístup.Táto funkcia je obzvlášť cenná v rezidenčných aj komerčných prostrediach.V automobilovom priemysle sú tieto senzory vhodné na monitorovanie akýchkoľvek komponentov vo vozidle, ako je sledovanie polohy dverí, kapucne alebo kmeňových viečok a dokonca k prispievaniu k funkčnosti pokročilých systémov asistencie vodiča (ADAS).Poskytnutím presných a spoľahlivých údajov pomáhajú senzory magnetickej blízkosti zaistiť bezpečnosť, efektívnosť a spoľahlivosť mnohých aplikácií v rôznych odvetviach.

Výhody a nevýhody senzora magnetickej blízkosti

Detekcia bezkontaktných mechanické opotrebenie, minimalizuje potreby údržby a zvyšuje dlhovekosť Senzor aj zistené objekty, čím sa obzvlášť robia prospešné v sterilnom alebo čistom prostredí, kde kontakt môže mať za následok kontamináciu. Jeho vysoká citlivosť je ideálna pre presné merania a aplikácie vyžaduje vysokú presnosť, napríklad vo vedeckých nástrojoch, zdravotnícke pomôcky, a jemne vyladené priemyselné procesy.Okrem toho tieto senzory udržiavajú spoľahlivý výkon v tvrdých prostrediach charakterizovaný vysokými úrovňami prach, vlhkosť alebo extrémne teploty, ktoré zabezpečujú konzistentnú funkčnosť čas.

Existujú však nevýhody ako dobre.V prostrediach s významnou elektromagnetickou interferenciou (EMI), také Ako tie, ktoré sú v blízkosti ťažkých strojov alebo elektronických zariadení, môžu senzory produkovať falošné hodnoty alebo sa stanú menej efektívnymi.Zmeny teploty môžu ovplyvniť Výkon magnetických senzorov, ktoré sa môžu vyskytnúť unášať alebo znížiť Citlivosť pri extrémnych teplotách.Kvôli ich náchylnosti na externé Magnetické senzory vyžadujú opatrne magnetické polia a kolísanie teploty Navrhovanie a implementácia v systémoch na zabezpečenie správnej prevádzky.Toto môže zvýšiť zložitosť a náklady na rozvoj a integráciu ako ďalšie Na ochranu senzorov pred rušením môžu byť potrebné komponenty alebo tienenie a environmentálne faktory.

Príklady senzora magnetickej blízkosti

Sen-K11010: Známy pre svoj najlepší výkon v priemyselnom prostredí.

MC-38: bežne používané v bezpečnostných systémoch na detekciu polohy dverí.

PR-3150: Používa sa v automobilových aplikáciách pre svoju vysokú citlivosť.

NJK-5002: Zvýhodnené v spotrebnej elektronike z dôvodu jej kompaktnej veľkosti a spoľahlivosti.

Výberové kritériá senzora magnetickej blízkosti

Výber správneho senzora zahŕňa zvažovanie faktorov, ako je operačné prostredie, cieľový materiál, požadovaná citlivosť, formálny faktor a náklady.Prevádzkové prostredie zahŕňa podmienky, ako je teplota, vlhkosť a potenciálne vystavenie korozívnym látkam, čo môže významne ovplyvniť výkon a dlhovekosť senzora.Cieľový materiál je nevyhnutnosťou, pretože rôzne senzory sú navrhnuté tak, aby efektívnejšie detegovali konkrétne materiály.

Požadovaná citlivosť určuje, ako presne a presne senzor musí merať zmeny alebo zistiť prítomnosť cieľového materiálu.Formálny faktor sa týka fyzickej veľkosti a tvaru senzora, čo zaisťuje, že sa bez problémov zmestí do zamýšľanej aplikácie.Cena je jedným faktorom, ktorý vyvažuje potrebu pokročilých funkcií s rozpočtovými obmedzeniami.Správne výber senzora vyhodnotením týchto faktorov zaisťuje, že vo svojej špecifickej aplikácii vykonáva optimálne a spoľahlivo, čím sa zvýši celková účinnosť a efektívnosť systému, ktorého je súčasťou.

Záver

Senzory blízkosti sú najlepšie nástroje na automatizáciu a presnú detekciu, z ktorých každý je prispôsobený pre konkrétne aplikácie.Kapacitné senzory sú prispôsobiteľné a detekujú rôzne materiály, vďaka čomu sú užitočné pri snímaní a overovaní materiálu vo viacerých odvetviach.Induktívne senzory sú užitočné na výrobných a montážnych vedeniach.Fotoelektrické senzory, ktoré používajú svetlo na detekciu, sú ideálne pre úlohy, ktoré si vyžadujú vysokú presnosť a vysokú presnosť.Ultrazvukové senzory, známe svojou trvanlivosťou v drsnom prostredí, sú prospešné v priemysle potravín a nápojov, ako aj v priemyselnej automatizácii.Magnetické senzory, ktoré detegujú magnetické polia, zohrávajú významnú úlohu v automobilových systémoch a bezpečnostných aplikáciách.Výber príslušného snímača vyžaduje vyhodnotenie konkrétnych potrieb aplikácií, podmienok prostredia a vlastností cieľového materiálu.Ako sa vyvíja technológia, senzory blízkosti zostanú významné pri riadení inovácií v automatizácii, bezpečnosti a efektívnosti, zdôraznili svoju dôležitú úlohu v súčasnom aj budúcom technologickom pokroku.

Často kladené otázky [FAQ]

1. Na čo sa používa snímač blízkosti?

Senzor blízkosti sa používa na detekciu prítomnosti alebo neprítomnosti objektu bez fyzického kontaktu.Bežne sa používa v priemyselnej automatizácii, bezpečnostných systémoch a spotrebnej elektronike.Napríklad vo výrobe pomáhajú senzory blízkosti riadiť strojové zariadenia detekciou polohy materiálov.V smartfónoch vypínajú obrazovku, keď je telefón počas hovoru držaný pri uchu.

2. Môže senzor blízkosti zistiť ľudí?

Áno, senzor blízkosti dokáže odhaliť ľudí.Konkrétne typy, ako napríklad infračervené (IR) senzory a ultrazvukové senzory, sú na tento účel obzvlášť účinné.Používajú sa v automatických dverách, osvetľovacích systémoch a bezpečnostných alarmoch na detekciu prítomnosti človeka.

3. Aký je rozdiel medzi senzorom a senzorom blízkosti?

Senzor je široký pojem pre akékoľvek zariadenie, ktoré detekuje a meria fyzickú vlastnosť (napr. Teplota, tlak, vlhkosť) a prevedie ho na signál na monitorovanie alebo kontrolu.Senzor blízkosti je špecifický typ senzora, ktorý detekuje prítomnosť alebo neprítomnosť objektu v určitom rozsahu bez fyzického kontaktu.

4. Je snímač blízkosti prepínač?

Samotný snímač blízkosti nie je prepínač, ale môže sa správať ako jeden.Môže poslať signál, keď sa zistí objekt, ktorý sa môže použiť na otvorenie alebo zatvorenie elektrického obvodu, podobne ako prepínač funguje.

5. Sú senzory blízkosti bezpečné?

Áno, senzory blízkosti sa vo všeobecnosti používajú bezpečné.Sú navrhnuté tak, aby pracovali bez fyzického kontaktu, čím sa znižujú riziko poškodenia senzora a objektov, ktoré detekujú.Používajú sa tiež v bezpečnostných aplikáciách na zabránenie nehôd, napríklad na zastavenie strojov, keď je osoba zistená v blízkosti.

6. Aké sú 3 vodiče na snímači blízkosti?

Tri vodiče na senzore blízkosti sa zvyčajne skladajú z napájacieho vodiča (kladného), uzemňovacieho drôtu (záporného) a výstupného signálneho drôtu.Power drôt poskytuje potrebné napätie na prevádzkovanie snímača, uzemňovací vodič dokončí elektrický obvod a výstupný drôt vysiela detekčný signál.