Бесконтактные датчики приближения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

В профессиональной и радиолюбительской деятельности мне приходилось разрабатывать устройства, в которых требовался контроль за перемещением металлических деталей. Промышленность выпускает несколько типов бесконтактных датчиков приближения (БДП), выполняющих подобные функции и построенных на различных физических принципах. Но большинство из них не подходило по причинам отсутствия регулировки чувствительности, неремонтопригодности или дороговизны. А, например, хорошо зарекомендовавшие себя фотоэлектронные устройства плохо работают в запыленной или непрозрачной среде.

К сожалению, в популярной литературе очень мало публикаций об устройстве и применении хорошо приспособленных к работе в подобных условиях БДП, действие которых основано на изменении добротности колебательного контура при внесении в магнитное поле его катушки проводящего предмета. Описанные ниже БДП построены именно по такому принципу. Они реагируют на приближение металлического предмета лишь с одной стороны. Это очень важно при установке датчика в "металлическом" окружении, например, на станине станка.

Основой БДП на одном транзисторе, схема которого показана на рис. 1, послужило устройство, описанное в статье "Простой металлоискатель" ("Радио", 1980, №7, с. 61).

В отсутствие металла поблизости от трансформатора Т1 генератор с индуктивной обратной связью на транзисторе VT1 работает на грани срыва колебаний. Этого добиваются с помощью подстроенного резистора R2. Переменное напряжение с коллектора транзистора VT1 через конденсатор С2 поступает на выпрямитель на диодах VD1 и VD2. Значение выпрямленного постоянного напряжения соответствует высокому (для микросхем структуры КМОП) логическому уровню. Приближение к трансформатору Т1 металлического предмета приводит к срыву колебаний генератора. Напряжение на выходе датчика падает до нуля.

Магнитопровод трансформатора Т1 - одна чашка броневого сердечника типоразмера Б22 из феррита 2000НМ1. Обмотки I (120 витков) и II (45 витков) намотаны "внавал" проводом ПЭВ-2 0,2 мм. Такое устройство реагирует на приближение металла только с открытой стороны магнитопровода. Были опробованы чашки из феррита других марок и даже из карбонильного железа. Во всех случаях получены хорошие результаты.

Подстроечный резистор R2 - СП5-2в, постоянные - МЛТ. Все конденсаторы - керамические (например, К10-17, КМ-6), транзистор VT1 - любой кремниевый высокочастотный структуры n-p-n.

Дальность срабатывания этого БДП можно регулировать подстроечным резистором R2 в пределах 0...60 мм. В процессе регулировки напряжение на выходе датчика контролируют высоокоомным вольтметром либо с помощью простейшего светодиодного индикатоpa, собранного по схеме, изображенной на рис. 2. Следует отметить, что значения дальности срабатывания более 20 мм крайне нестабильны и устанавливать их нежелательно.

Схема более сложного БДП на микросхеме К561ЛН2 показана на рис. 3. В отличие от предыдущего он снабжен встроенным индикатором состояния на светодиоде HL1 и имеет значительно большую нагрузочную способность. Между выходом датчика и плюсом источника питания можно включить даже обмотку реле. Благодаря стабилизации напряжения питания микросхемы DD1 установленная подстроечным резистором R1 чувствительность датчика менее подвержена изменениям.

Основной узел датчика - LC-генератор на элементах DD1.1 и DD1.2. Элемент DD1.3 служит буфером между генератором и выпрямителем на диоде VD1. Элемент DD1.4 инвертирует сигнал, который через усилитель мощности на транзисторе VT1 поступает на выход.

Конденсатор С4 - К50-35, остальные - К10-17. Подстроечный резистор R1 - СП5-2в, постоянные - МЛТ. Конструкция катушки L1 аналогична трансформатору Т1 (см. рис. 1). Ее обмотка - 50 витков, намотанных жгутом из четырех проводов ПЭВ-2 0,1 мм.

При налаживании датчика, прежде всего, вращением движка резистора R1 добиваются выключения светодиода HL1. Затем подносят к катушке L1 металлический предмет. Светодиод должен вспыхнуть. Изменяя положение металлического предмета, подстроечным резистором добиваются нужной дальности срабатывания.

Оба варианта БДП успешно работают в промышленных установках, разработанных при участии автора.

Автор: Н.Таранов, г.Санкт-Петербург

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Ген счастья найден 04.03.2012 Группа генетиков из Англии, США и Швейцарии обследовала более 2000 молодых американцев, задавая им вопрос, насколько они счастливы. Степень счастья надо было оценить по шкале от полной неудовлетворённости жизнью до полного довольства. Затем изучили их ген транспорта серотонина. Серотонин - важный нейрогормон, создающий хорошее настроение. У людей, больных депрессией, либо вырабатывается слишком мало серотонина, либо он слишком быстро распадается, и лекарства от депрессии направлены на эти два процесса - или стимулируют синтез, или тормозят распад. Ген транспорта серотонина вырабатывает белок, переносящий серотонин в нервные клетки. Существуют два варианта этого гена - короткий и длинный, второй вырабатывает больше белка. Человек получает один ген от отца и один от матери, можно унаследовать оба длинных, оба коротких или один длинный, один короткий. Оказалось, что те, у кого в паре генов хотя бы один - длинный, на 8% чаще очень довольны жизнью, чем люди с двумя короткими вариантами. А те, у кого оба гена длинные, счастливы на 17% чаще. Обнаружились некоторые расовые отличия. На одного белого американца в среднем приходится 1,12 длинного гена, на чёрного - 1,47, на азиата - всего 0,69. Этот результат совпадает с социологическими обследованиями, проведёнными в Азии. Население даже развитых стран Азии ощущает себя менее счастливым, чем, казалось бы, позволяет его материальное положение.

Другие интересные новости:

▪ Телефон управляется взгядом

▪ Дисковые массивы Winchester Systems FlashDisk FX

▪ Открыто новое экзотическое состояние материи

▪ UCC28780 - контроллер Flyback, работающий с переключением в нуле напряжения

▪ Автомобиль для пожилых

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Автомобиль. Подборка статей

▪ статья Человек на своем месте. Крылатое выражение

▪ статья Кто построил первый маяк? Подробный ответ

▪ статья Слесарь-сборщик радиоэлектронной аппаратуры и приборов. Должностная инструкция

▪ статья Ретро: на полевом транзисторе. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Зарядно-питающее устройство. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026