Сензори за близост и контрол. Сензор за инфрачервен лъч (LM567CN)


  • Услуги
  • Охрана на периметъра и помещенията

    Не винаги е необходимо да купувате скъпа система аларма против взлом. Ако имате умения в електрониката, тогава можете сами да направите система за сигурност. Това е просто и бързо. Такава система може да е необходима при защита на периметъра или помещенията. По-долу са най-простите схеми на такива системи за сигурност.

    Да започнем с най-простото. Това е тиристорна алармена верига. Контролният елемент е тиристорът V1. Когато веригата "Линия" е затворена, тиристорът е затворен и токът през крушката L1 и сирената Z1 не тече, т.к. съпротивление на тиристора стотици kOhm. Веднага щом веригата се скъса, тиристорът се отваря и светлината и сирената се включват. Нулирайте системата, т.е. той може да бъде възстановен до първоначалното си състояние само чрез възстановяване на затвореното състояние на веригата „Линия“ отново и изключване и включване на захранването. Тиристорът не се нулира иначе.

    Тази схема е добра, защото практически не консумира ток и е лесна за производство. Можете да използвате батерия тип "Krona" 9 волта. Не можете да използвате електрическа крушка, просто я изключете на късо. Може да се използва сирена тип Oriole, която работи на 12 волта, но работи добре и на 9 волта. Силата на звука е достатъчна (105 dB). Такава схема често се използваше от туристи, които познаваха електрониката, когато ходеха на поход.

    След бързо сглобяване на веригата и издърпване на тел с диаметър 0,1 mm, на височина 30 cm от земята. около палатката си, те можеха да спят спокойно, знаейки, че периметърът им е охраняван. Вместо проводниковата верига "Линия" можете да поставите микропревключвател или магнитен контактен елемент (тръстиков превключвател), като ги поставите на врата или прозорец и след това тази верига ще защити стаята. Един недостатък на тази схема е нейната еднократна употреба. Ако окабеляването във веригата е прекъснато, тогава дълго времеще го възстановим.

    Ако сглобите такава верига, тогава тя ще работи по същия начин, когато веригата е счупена. На микросхемата е сглобен прост генератор на звукова честота.

    Лазерният лъч от диодния елемент V1 на лазерната показалка удря фотодиода V2 и го отваря (фотоелектронна емисия) Съпротивлението му става много малко и затова транзистора VT1, а оттам и VT2 се затварят.И сирената мълчи.

    Когато лъчът изчезне в полупроводниковия преход на фотодиода, съпротивлението му рязко се увеличава, потенциалът в основата на първия транзистор се увеличава, той се отваря, отваряйки следващата каскада зад него, токът протича през сирената, всичко наоколо пищи. Детайли могат да се прилагат всякакви налични. Транзисторите се прилагат с усилване по-малко от 200.

    Прагът на реакция се избира с помощта на резистора R1. Това е завист към използваните транзистори. За да увеличите устойчивостта на шум, можете да запоявате капацитет от 0,1 паралелно на фотодиода. Лазерният лъч има много малък процент на отклонение, така че може да се използва за контрол дълги разстоянияпериметри. Използвайки система от огледала, можете да контролирате всеки комплексни помещения, само си струва да се има предвид, че огледалата трябва да бъдат с високо качество и чисти.

    За да предотвратите повреда на лазера, е необходимо да изчислите тока, преминаващ през него.И ако искате лазерният диод да работи по-дълго, трябва да го захранвате с ток не повече от 10-15 mA. Това е за къси разстояния. В нашия случай се използва 3K резистор, който ще осигури ток от 3mA с 9V захранване.


    Ако искате да защитите периметъра около палатката, тогава трябва да съберете горната диаграма на лазерна показалка. Все още има нужда от 3 малки огледала. Първо трябва да отрежете четири клона, да фиксирате огледала на три от тях и лазерна показалка и приемник на четвъртия. След това залепете клоните в земята по периметъра и настройте системата. Сега сте защитени. С помощта на такава система можете да блокирате периметъра обща дължина 50 метра.

    IR кръстосана аларма

    Много алармени системи за кражба използват инфрачервени сензори. Обикновено това са сензори за движение, както и сензори за отражение и пресичане на лъча. Тук е описан много прост, но ефективен сензор за кръстовища. Използва се модулиран IR канал. Честотата на модулация зависи от вида на фотодетектора, тук тя е равна на 36 kHz.

    Сензорът се състои от логически възел и два дистанционни елемента - IR LED и IR фотодетектор. IR светодиодът е свързан към логическия възел с двужилен кабел (телефонна „юфка“ е подходяща), а за фотодетектора се използва екраниран аудио кабел (два проводника в оплетка на екрана, плитката работи като общ минус ). Светодиодът и фотодетекторът са разположени един срещу друг, така че да създават лъч в контролирания проход.

    При пресичане на този лъч на изхода на логическия възел се появява положителен импулс с продължителност приблизително 30 секунди. Този импулс може да бъде приложен към защитната верига или чрез ключ към звуково сигнално устройство, например сирена. Логическият възел има светодиоден индикатор с видима светлина. Той светва, когато лъчът от IR светодиода не попадне на фотодетектора. Индикаторният светодиод помага за настройка на сензора, точно насочване на лъча и настройка на необходимата му яркост (диапазон).

    Сензорът ще бъде подходящ за използване в системи за управление на електронни устройства, в система за сигурности други домашни устройства. Реагира на приближаването на човек или предмет в него. В зависимост от чувствителността, зададена от резистора за настройка, диапазонът на реакция може да бъде от няколко метра до няколко сантиметра.

    Сензорна верига

    Схемата е базирана на чип LM567, който е декодер на тонове. Тъй като настройката на честотата на декодиране зависи от честотата на вградения осцилатор и всъщност е равна на нея, тази честота може да се използва като източник на импулси за модулиране на инфрачервеното лъчение.

    Честотата на вградения осцилатор на микросхемата зависи от RC веригата R7-C2. В този случай импулсите могат да се вземат от щифт 5 на микросхемата. Какво се прави тук. Импулси от изход 5 A1 през веригата R4-SZ се подават към входа на усилвателя на транзистори VT1 ​​и VT2, на изхода на който (в колекторната верига VT1) се включва инфрачервеният светодиод HL1.

    Така HL1 служи като излъчвател на инфрачервения сигнал, а фототранзисторът VTZ е приемник. HL1 и VTZ са взаимно разположени, така че да няма директна оптична връзка между тях. Те са насочени в една посока - в тази посока, а между тях има непрозрачна преграда, която може да бъде например плот (например HL1 е на масата, а VTZ е под масата).

    Ако пред сензора, състоящ се от HL1 и VTZ, се появи човек или предмет, инфрачервеният лъч, излъчван от светодиода HL1, се отразява от повърхността му и попада върху фототранзистора VTZ. Тъй като лъчът е модулиран от импулси от генератора на микросхемата A1, в емитера VTZ се формират импулси на фототок със същата честота.

    Те се подават през настройващия резистор R6, който регулира чувствителността, и кондензатора C1 към входа на декодера на микросхемата A1. Тъй като те съвпадат по честота с честотата на генератора на R7 и C2 и не може да бъде друго, ключът се отваря на изхода на микросхемата A1, излиза като колектор към своя изход 8. Това създава ток на базата на транзистор VT4. Той се отваря и напрежението на колектора му се повишава до захранващото.

    Ориз. един. електрическа схемасензор за пресичане на инфрачервен лъч.

    Номиналното захранващо напрежение за чипа LM567CN е 5V, а цялата верига тук се захранва от 12V. Поради това захранващото напрежение на микросхемата се намалява и стабилизира на ниво 5V от параметричния стабилизатор VD2-R11.

    Произведен в страната AP123A IR LED може да бъде заменен с почти всеки IR LED, предназначен за системни конзоли дистанционно. Оценките на R7 и C2 може да се различават значително от посочените в диаграмата.

    Това практически няма да повлияе на работата на сензора, тъй като една и съща схема R7-C2 работи както в генератора на еталонната честота за фазовия детектор на декодера на микросхемата A1, така и в генератора за модулиране на инфрачервеното излъчване на LED. Тоест честотите на предаване и приемане така или иначе са еднакви, защото се генерират от един и същ генератор.

    Подробности

    Всички използвани кондензатори трябва да бъдат класифицирани за максимално напрежениене по-ниско от захранващото напрежение. Чувствителността на сензора (обхват на реакция) може да се регулира по два начина. В първия случай това е резистор за настройка R6, който регулира чувствителността на декодера.

    Във втория случай това е изборът на съпротивлението на резистора R5, което ограничава тока през инфрачервения светодиод. Не трябва да избирате този резистор по-малък от 3-4 ома.

    Горчук Н. В. РК-2016-09.

    Литература: 1. Две автоматични регулатори на осветлението. Р-2008-3.

    Сензорите за близост са разделени по вид работа:
    индукция RSTI сензори
    капацитивен PCTE сензори
    магнитен RSTM сензори
    лазерсензори за пресичане на лъчи RSTL
    това е аналог на скъпи сензори XUB LAPCN M12R и други от Telemecanique
    оптичен RSTO сензори за отражение на лъча (препоръчително вместо индукционни и капацитивни)

    Предлагаме индукционни сензори за близост, магнитни сензори за близост, капацитивни сензори за близост. Ние също произвеждаме лазерни и оптични сензори. Всички сензори са използвани за работа индустриално оборудване. Ние произвеждаме няколко вида сензори, които покриват 95% от всички нужди на предприятията.

    Трябва да се отбележи, че най-добрият заместител на сензорите XUBLAPCNM12R са нашите лазерни сензори RSTL. Те работят много по-надеждно Електрически характеристики, и механични параметри; нашите сензори са метални.

    Специалистите, които познават обхвата на сензорите на оборудването, трябва да изберат сензор според техните параметри:
    — тип сензор (индуктивен, магнитен, капацитивен, лазерен, оптичен)
    - PNP или NPN изходен канал и състояние на изхода: затворен или отворен
    - диаметър и дизайн на сензора (резбован или плосък)

    Нека представим по-подробно всички видове произвеждани сензори:

    RSTI индукционни сензори, задействани от приближаването на метал:
    Цена = 1416 рубли с ДДС
    Входно напрежение: 10-30V
    Защита срещу обратна полярност

    Обхват на приложение: конвейери, металорежещи машини, конвейери, дробеструйни машини, лентови триони, самосвални и тласкащи механизми, механизми на захранващ агрегат, контрол на наличността на части

    Капацитивни сензори, задействани от приближаването на всеки обект:
    Входно напрежение: 10-30V
    Защита срещу обратна полярност
    Изпълнение: Резбовани в метален корпус, диаметри 8мм, 12мм, 18мм
    Обхват на приложение: транспортьори, металорежещи машини, конвейери, дробеструйни машини, лентови триони, накланящи механизми,
    механизми на захранващи агрегати, контрол на наличието на части

    RSTM магнитни сензори, задействани от приближаването на магнит:
    Входно напрежение: 10-30V
    Защита срещу обратна полярност
    Версия: Набраздена или горна
    Обхват на приложение: пневматични цилиндри, пневматично оборудване, хидравлични цилиндри с механизатори, прът с магнитен пръстен
    Сензорът е напълно запечатан. Има вграден светодиод за състоянието.

    RSTL лазерни сензори, задействани от пресичане на лъч: Цена = 5310 рубли с ДДС

    Захранващо напрежение: 10-30V
    Защита срещу обратна полярност
    Изпълнение: Резбовани в метален корпус с диаметри 12мм и 18мм
    Обхват на приложение на лазерни сензори: конвейери, спредери, подвижни механизми, ротационни механизми, ограничители на движението на механизми, контрол на наличието на части.
    AT идва сизлъчвател и приемник.
    Сензорът се задейства от пресичането на лъча между излъчвателя и приемника.
    Сензорът има вграден LED индикатор за състоянието.
    В допълнение, сензорът M18 може да бъде включен както в PNP, така и в NPN режим, т.е. прилагат във всякакъв тип контролери и оборудване.


    RSTO оптични сензори, задействани от отразяването на светлината от повърхността:
    Цена = 4484 рубли с ДДС

    Входно напрежение: 10-30V
    Защита срещу обратна полярност
    Изпълнение: Резбован в метален корпус с диаметър М18
    Обхват на приложение: Контрол на позицията на обекти, контрол на механизми, контрол на наличието на части

    Оптичният сензор се задейства от отражението на лъча от повърхността на детайла, обекта.
    Един от най-практичните и удобни сензори, т.к. самият сензор може да бъде скрит от излагане
    механизми, които могат да повредят корпуса на сензора.
    Работният диапазон се регулира в зависимост от вида на повърхността:
    Светлоотразителни, сребристи, огледални: от 10см до 100см
    Сиво матово, черно матово: от 3см до 50см
    Корпусът на сензора има вграден регулатор на разстоянието на засичане и светодиод за състоянието.
    Освен това сензорът може да бъде включен както в PNP, така и в NPN режим, т.е. прилагат във всякакъв тип контролери и оборудване.

    Препоръчваме да използвате оптични сензори вместо индуктивни и капацитивнии вашата система ще стане по-стабилна.
    Причината е следната: за индуктивните и капацитивните сензори разстоянието до обекта е важно и тъй като поради
    мобилна механизация и луфт в оборудването, понякога е трудно да се осигури стабилно движение от 2-5 мм, тогава има моменти, когато сензорът не работи поради недостъпното разстояние до обекта или флага.
    Оптичният сензор не се страхува от хлабина и вибрации на механизмите, работи за всяка регулирана хлабина.

    Изходните проводници са различни цветове, така че е изключително трудно да се объркате:
    Синьо (синьо) - Минус мощност
    Червено (кафяво) - плюс
    Черно (Черно) - Изход
    Бяло (бяло) - Режим PNP - NPN

    Диаграми на свързване на сензора, в зависимост от вида на PNP или NPN:

    Сензорите се използват в индустрията за управление на обекти и механизми.
    Сигналите от сензорите се изпращат до контролерите, които обработват тези данни и работят в съответствие със сигнала от сензора.
    Качеството и непрекъснатата работа на оборудването зависи от качеството на сензорите с 90%.
    Всички електротехници и енергетици знаят за това.

    Понякога нестабилната работа на сензора може да доведе до повреда на механизма на оборудването, а това от своя страна води до повреда на електрическите двигатели, които управляват механизмите или повреда на пневматичната или хидравличната система. Освен това трябва да се има предвид, че самите продукти, обработвани на оборудването, също могат да пострадат. Тези. в 80% от случаите сензорите са виновни за повредата на оборудването. И когато има повреда, автоматично започва престой на оборудването и понякога скъпите му ремонти.

    ВАЖНОче сензорите са избрани от опитен, отговорен персонал. В противен случай, поради неправилно избран сензор, оборудването може също да работи неизправно и да се повреди. Ето прост пример за повреда на конвейерна линия:
    електротехникът избра индукционен сензор за контрол на движението на каретата, който трябва да се задейства от наличието на метален флаг. Инсталиран. Работеше добре за един месец. В процеса на обслужване на механизмите някой по небрежност постави ръкавица върху флага за движение, в резултат на което, когато конвейерът се приближи до ограничителната преграда, сензорът не разпозна наличието на метал. разстоянието до метала беше около 20 мм. Съответно сензорът не даде сигнал, че каретата се приближи до началната позиция.
    В резултат на това напрежението от двигателя на каретката не беше премахнато и механизмът опря в метална преграда. Мотора стоя на "стоп" около 5 минути и започна да пуши. Общо имаме:
    1. Изгорял двигател
    2. Престой на оборудването
    3. Загуба на време и пари за възстановяване на оборудването в работно състояние

    Изводът е, че в случая е било необходимо да се приложи една от следните опции:
    - или обикновен механичен краен изключвател
    - или капацитивен сензор
    - или сензор за пресичане на лазерен лъч

    Важно е да изберете правилния тип сензор, ако искате да постигнете безпроблемна работа на оборудването.