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:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

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 ...>>

Случайная новость из Архива Фермент для расщепления пластика за сутки 11.05.2022 Ученые из Техасского университета в Остине с помощью искусственного интеллекта разработали синтетический фермент, расщепляющий пластиковые отходы за 24 часа. Исследователи изучили естественную структуру фермента ПЭТазы и натренировали модель генерировать его мутации, которые быстро работают при низких температурах. "При рассмотрении подходов для утилизации отходов нужен фермент, который может работать в природных условиях при температуре окружающей среды", - заявил соавтор исследования Хэл Альпер. В итоге алгоритм вывел элемент, названный FAST-PETase, который может разрушить пластик за 24 часа при температуре от 30 до 50 градусов по Цельсию. По словам ученых, производство и использование фермента можно вывести на промышленный уровень, предоставив доступный способ переработки пластиковых отходов. Они добавили, что биологический подход потребляет меньше энергии и более экологичен, чем современные крупномасштабные методы утилизации полиэтилена. "Эта работа действительно демонстрирует силу объединения различных дисциплин, от синтетической биологии до химического машиностроения и искусственного интеллекта", - добавил профессор синтетической биологии Техасского университета в Остине Эндрю Эллингтон.

Другие интересные новости:

▪ Автоматические считыватели для биометрических паспортов

▪ Ноутбук Acer ConceptD 7 SpatialLabs Edition с трехмерным экраном

▪ Уран из океана

▪ 2,5-дюймовые накопители Transcend SSD250N для сетевых хранилищ

▪ Интернету для роботов предрекли взрывной рост

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Освещение. Подборка статей

▪ статья На земле, в небесах и на море. Крылатое выражение

▪ статья В какую группу взяли гитариста главным образом для того, чтобы он мог покупать спиртное остальным музыкантам? Подробный ответ

▪ статья Каменщик. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Модуль имитатора барабана бастом. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей. Элегазовые выключатели. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026