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:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Искусственный глаз размером с мушиный 23.05.2013 Ученые и инженеры из Политехнической школы Лозанны создали искусственный глаз, сравнимый по характеристикам с глазами насекомых, таких как плодовая муха. Изобретение открывает большие возможности для робототехники и медицины, где особенно востребованы высокоскоростные миниатюрные видеосенсоры. Инженерам впервые удалось преодолеть проблему точного выравнивания фоторецепторов и других оптических компонентов на изогнутой поверхности. Таким образом, благодаря использованию уложенной слоями микроэлектроники, удалось скопировать сложную структуру глаза насекомого, хотя и в больших в таких же габаритах. Глаза насекомых сильно отличаются от человеческих: у человека глаз состоит из одного "объектива-линзы", в то время, как у насекомых глаз состоит из множества крошечных объективов-линз. Конечно, у человеческого глаза выше разрешающая способность, но у глаза насекомых большее поле зрения, и боле быстрая реакция на движение. Инженерам необходимы такие видеосистемы, чтобы, например, роботы могли мгновенно обозревать большие пространства и молниеносно уклоняться от столкновения с препятствиями. Швейцарцы смогли создать прототип такого устройства и назвали его CurvACE. Крохотный электронный глаз весит всего 1,75 г и снимает с частотой 150 кадров. CurvACE способен работать в режиме высокой или низкой освещенности, потребляет менее 0,9 Вт и занимает объем всего 2.2 см3, что позволяет встраивать его даже в небольших роботов. Именно интеграция с роботами и будет следующим шагом ученых. Кроме робототехники, предполагается использовать для создания "умных" тканей, меняющих форму и обеспечивающих максимальный комфорт, а также для создания охранных систем и технологий распознавания текстур. В целом применений для CurvACE множество, например в военном деле они могут использоваться в головках самонаведения ракет и системах активной защиты, а в авиации - для систем предупреждения столкновений.

Другие интересные новости:

▪ Пиво из сточной воды

▪ Высокоскоростная NFC-память ST25DV

▪ Светодиодные матрицы со световым потоком до 6000 лм

▪ Голубые глаза: тайны общего предка

▪ Универсальный беспроводной сенсорный узел STEVAL-MKSBOX1V1 для интернета вещей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микроконтроллеры. Подборка статей

▪ статья Блез Паскаль. Знаменитые афоризмы

▪ статья Когда были сделаны записи сводок о Второй Мировой войне, продиктованных Левитаном? Подробный ответ

▪ статья Тополь черный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Электронные стартеры. Разновидности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Из большого шара - маленький. Секрет фокуса

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026