Nabijheids- en controlesensoren. Infraroodstraalsensor (LM567CN)


  • Diensten
  • Perimeter- en terreinbeveiliging

    Het is niet altijd nodig om een ​​duur systeem aan te schaffen inbraakalarm. Als je vaardigheden hebt in elektronica, dan kun je zelf een beveiligingssysteem maken. Het is eenvoudig en snel. Een dergelijk systeem kan nodig zijn bij het beschermen van de perimeter of het terrein. Hieronder staan ​​​​de eenvoudigste schema's van dergelijke beveiligingssystemen.

    Laten we beginnen met de eenvoudigste. Dit is een thyristoralarmcircuit. Het bedieningselement is de thyristor V1. Wanneer het "Lijn" -circuit gesloten is, is de thyristor gesloten en stroomt de stroom door de lamp L1 en de sirene Z1 niet, omdat. thyristorweerstand honderden kOhm. Zodra de stroomkring wordt onderbroken, gaat de thyristor open en gaan het licht en de sirene aan. Reset het systeem, d.w.z. het kan alleen in de oorspronkelijke staat worden hersteld door de gesloten toestand van het "Lijn" -circuit weer te herstellen en de stroom uit en weer in te schakelen. Anders reset de thyristor niet.

    Dit circuit is goed omdat het praktisch geen stroom verbruikt en gemakkelijk te vervaardigen is. U kunt een batterij type "Krona" 9 volt gebruiken. Je kunt geen gloeilamp gebruiken, gewoon kortsluiten. Er kan een sirene gebruikt worden van het type Oriole, die werkt op 12 Volt, maar werkt ook goed op 9 Volt. Het volume is voldoende (105 dB). Zo'n schema werd vroeger vaak gebruikt door toeristen die elektronica kenden als ze gingen wandelen.

    Snel het circuit in elkaar gezet en een draad getrokken met een diameter van 0,1 mm, op een hoogte van 30 cm van de grond. rond hun tent konden ze rustig slapen, wetende dat hun omtrek bewaakt werd. In plaats van het draadcircuit "Lijn", kunt u een microschakelaar of een magnetisch contactelement (reed-schakelaar) op een deur of raam plaatsen, en dan zal dit circuit de kamer beschermen. Een nadeel van dit schema is de wegwerpbaarheid. Als de bedrading in het circuit is verbroken, dan lange tijd ga het herstellen.

    Als je zo'n schakeling in elkaar zet, dan werkt het op dezelfde manier als de schakeling verbroken is. Op de microschakeling is een eenvoudige audiofrequentiegenerator gemonteerd.

    De laserstraal van het diode-element V1 van de laserpointer raakt de fotodiode V2 en opent deze (foto-elektronische emissie) De weerstand wordt erg klein en daarom zijn de transistor VT1, en dus VT2, gesloten.En de sirene is stil.

    Wanneer de straal verdwijnt bij de halfgeleiderovergang van de fotodiode, neemt de weerstand sterk toe, neemt het potentiaal aan de basis van de eerste transistor toe, deze gaat open en opent de volgende cascade erachter, de stroom vloeit door de sirene, alles eromheen piept. Alle beschikbare details kunnen worden toegepast. Transistoren zijn van toepassing met een versterking van minder dan 200.

    De aanspreekdrempel wordt geselecteerd met behulp van de weerstand R1. Dit is jaloers op de gebruikte transistors. Om de ruisimmuniteit te vergroten, kunt u een capaciteit van 0,1 parallel aan de fotodiode solderen. De laserstraal heeft een zeer klein percentage divergentie, dus het kan worden gebruikt om behoorlijk te controleren lange afstanden omtrekken. Met behulp van een systeem van spiegels kun je alles besturen complexe panden, alleen is het de moeite waard om te overwegen dat de spiegels van hoge kwaliteit en schoon moeten zijn.

    Om te voorkomen dat de laser uitvalt, moet u de stroom berekenen die er doorheen gaat.En als u wilt dat de laserdiode langer werkt, moet u deze voeden met een stroom van niet meer dan 10-15 mA. Dit is voor korte afstanden. In ons geval wordt een weerstand van 3K gebruikt, die bij een voeding van 9V een stroom van 3mA levert.


    Als u de omtrek rond de tent wilt beschermen, moet u het bovenstaande diagram op een laserpointer monteren. Heb er nog 3 nodig kleine spiegels. Eerst moet je vier takken doorknippen, op drie daarvan spiegels bevestigen en op de vierde een laseraanwijzer en ontvanger. Steek vervolgens de takken langs de omtrek in de grond en zet het systeem op. Nu ben je beschermd. Met behulp van een dergelijk systeem kunt u de omtrek blokkeren totale lengte 50 meter.

    IR Cross Beam-alarm

    Veel inbraakalarmsystemen maken gebruik van infraroodsensoren. Meestal zijn dit bewegingssensoren, maar ook sensoren voor reflectie en bundelkruising. Hier wordt een zeer eenvoudige maar effectieve kruispuntsensor beschreven. Het gemoduleerde IR-kanaal wordt gebruikt. De modulatiefrequentie is afhankelijk van het type fotodetector, hier is deze gelijk aan 36 kHz.

    De sensor bestaat uit een logisch knooppunt en twee externe elementen - een IR-LED en een IR-fotodetector. De IR-LED is verbonden met het logische knooppunt met een tweeaderige kabel (een telefoon "noodle" is geschikt), en een afgeschermde audiokabel wordt gebruikt voor de fotodetector (twee draden in een schermvlechtwerk, het vlechtwerk werkt als een gemeenschappelijke minus ). De LED en fotodetector zijn tegenover elkaar geplaatst om een ​​bundel in de te controleren doorgang te creëren.

    Bij het kruisen van deze bundel verschijnt er een positieve puls aan de uitgang van het logische knooppunt met een duur van ongeveer 30 seconden. Deze impuls kan worden toegevoerd aan het beveiligingscircuit of via een sleutel aan een akoestisch signaleringsapparaat, bijvoorbeeld een sirene. Het logische knooppunt heeft een zichtbare LED-indicator. Het licht op wanneer de straal van de IR-LED de fotodetector niet raakt. De indicator lichtgevende diode helpt bij het instellen van de sensor, het nauwkeurig richten van de straal en het instellen van de vereiste helderheid (bereik).

    De sensor zal geschikt zijn voor gebruik in besturingssystemen voor elektronische apparaten, in beveiligingssysteem en anderen zelfgemaakte apparaten. Het reageert op de nadering van een persoon of een object erin. Afhankelijk van de door de afstemweerstand ingestelde gevoeligheid kan het responsbereik van enkele meters tot enkele centimeters bedragen.

    Sensorcircuit

    De schakeling is gebaseerd op de LM567-chip, een toondecoder. Aangezien de instelling van de decoderingsfrequentie afhangt van de frequentie van de ingebouwde oscillator en daar eigenlijk gelijk aan is, kan deze frequentie worden gebruikt als bron van pulsen voor het moduleren van infraroodstraling.

    De frequentie van de ingebouwde oscillator van de microschakeling hangt af van het RC-circuit R7-C2. In dit geval kunnen pulsen worden afgenomen van pin 5 van de microschakeling. Wat wordt hier gedaan. Pulsen van uitgang 5 A1 via het circuit R4-SZ worden toegevoerd aan de ingang van de versterker op transistoren VT1 en VT2, aan de uitgang waarvan (in het collectorcircuit VT1) de infrarood-LED HL1 wordt ingeschakeld.

    Dus HL1 dient als zender van het IR-signaal en de VТЗ fototransistor is de ontvanger. HL1 en VTZ zijn onderling geplaatst zodat er geen directe optische verbinding tussen bestaat. Ze zijn in één richting gericht - in die richting, en daartussen bevindt zich een ondoorzichtige scheidingswand, die bijvoorbeeld een tafelblad kan zijn (HL1 staat bijvoorbeeld op de tafel en VТЗ staat onder de tafel).

    Als een persoon of een object voor de sensor verschijnt, bestaande uit HL1 en VТЗ, wordt de IR-straal uitgezonden door de HL1 LED gereflecteerd door het oppervlak en valt op de VТЗ fototransistor. Omdat de bundel werd gemoduleerd door pulsen van de generator van de A1-microschakeling, worden fotostroompulsen met dezelfde frequentie gevormd bij de zender VTZ.

    Ze worden via de afstemweerstand R6, die de gevoeligheid regelt, en de condensator C1 naar de ingang van de decoder van de A1-microschakeling gevoerd. Omdat ze qua frequentie samenvallen met de frequentie van de generator op R7 en C2, en het kan niet anders, opent de sleutel aan de uitgang van microschakeling A1, hij gaat uit als een collector naar zijn uitgang 8. Dit creëert een stroom op basis van de transistor VT4. Hij gaat open en de spanning op zijn collector stijgt naar de voedingsspanning.

    Rijst. een. schakelschema sensor voor het kruisen van infraroodstralen.

    De nominale voedingsspanning voor de LM567CN-chip is 5V en het hele circuit wordt hier gevoed door 12V. Daarom wordt de voedingsspanning van de microschakeling verlaagd en gestabiliseerd op het niveau van 5V door de parametrische stabilisator VD2-R11.

    De in eigen land geproduceerde AP123A IR-LED kan worden vervangen door bijna elke IR-LED die is ontworpen voor systeemconsoles afstandsbediening. De classificaties van R7 en C2 kunnen aanzienlijk verschillen van die aangegeven in het diagram.

    Dit heeft praktisch geen effect op de werking van de sensor, omdat dezelfde R7-C2-schakeling zowel werkt in de referentiefrequentiegenerator voor de fasedetector van de decoder van de A1-microschakeling, als in de generator voor het moduleren van de IR-straling van de LED. Dat wil zeggen, de zend- en ontvangstfrequenties zijn sowieso hetzelfde, omdat ze door dezelfde generator worden gegenereerd.

    Details

    Alle gebruikte condensatoren moeten geschikt zijn voor maximale spanning niet lager dan de voedingsspanning. De gevoeligheid van de sensor (responsbereik) kan op twee manieren worden aangepast. In het eerste geval is dit een afstemweerstand R6, die de gevoeligheid van de decoder regelt.

    In het tweede geval is dit de keuze van de weerstand van de weerstand R5, die de stroom door de infrarood-LED begrenst. Kies deze weerstand niet kleiner dan 3-4 ohm.

    Gorchuk NV RK-2016-09.

    Literatuur: 1. Twee automatische lichtregelingen. R-2008-3.

    Benaderingssensoren zijn onderverdeeld naar type werk:
    inductie RSTI-sensoren
    capacitief PCTE-sensoren
    magnetisch RSTM-sensoren
    laser bundelkruisende sensoren RSTL
    dit is een analoog van dure sensoren XUB LAPCN M12R en andere van Telemecanique
    optisch RSTO straalreflectiesensoren (uitstekend aanbevolen in plaats van inductie en capacitieve)

    Wij bieden naderingssensoren van het inductietype, naderingssensoren van het magnetische type en naderingssensoren van het capacitieve type. We produceren ook laser- en optische sensoren. Alle sensoren worden gebruikt om te werken industrieel materiaal. We produceren verschillende soorten sensoren die 95% van alle behoeften van ondernemingen dekken.

    Van bijzonder belang is dat de beste vervanging voor XUBLAPCNM12R-sensoren onze RSTL-lasersensoren zijn. Ze werken veel betrouwbaarder elektrische kenmerken, en mechanische parameters; onze sensoren zijn van metaal.

    Specialisten die de reikwijdte van apparatuursensoren kennen, moeten een sensor selecteren op basis van hun parameters:
    — sensortype (inductief, magnetisch, capacitief, laser, optisch)
    - PNP- of NPN-uitgangskanaal en uitgangsstatus: gesloten of open
    - diameter en ontwerp van de sensor (met schroefdraad of plat)

    Laten we alle soorten geproduceerde sensoren in meer detail presenteren:

    RSTI-inductiesensoren geactiveerd door de nadering van metaal:
    Kosten = 1.416 roebel inclusief btw
    Ingangsspanning: 10-30V
    Bescherming tegen omgekeerde polariteit

    Toepassingsgebied: transportbanden, werktuigmachines, transportbanden, straalmachines, bandzagen, kiep- en duwmechanismen, invoereenheidmechanismen, controle van de beschikbaarheid van onderdelen

    Capacitieve sensoren geactiveerd door de nadering van een object:
    Ingangsspanning: 10-30V
    Bescherming tegen omgekeerde polariteit
    Uitvoering: Met schroefdraad in een metalen kast, diameters 8mm, 12mm, 18mm
    Toepassingsgebied: transportbanden, werktuigmachines, transportbanden, straalmachines, lintzagen, kantelmechanismen,
    mechanismen van voedingseenheden, controle op de aanwezigheid van onderdelen

    RSTM magnetische sensoren geactiveerd door de nadering van een magneet:
    Ingangsspanning: 10-30V
    Bescherming tegen omgekeerde polariteit
    Uitvoering: Gegroefd of aan de bovenzijde gemonteerd
    Toepassingsgebied: pneumatische cilinders, pneumatische apparatuur, hydraulische cilinders met mechanisatie-eenheden, een stang met een magnetische ring
    De sensor is volledig verzegeld. Het heeft een ingebouwde status-LED.

    RSTL-lasersensoren geactiveerd door bundelkruising: Kosten = 5.310 roebel inclusief btw

    Voedingsspanning: 10-30V
    Bescherming tegen omgekeerde polariteit
    Uitvoering: Geschroefd in een metalen kast, diameters 12mm en 18mm
    Toepassingsgebied van lasersensoren: transportbanden, spreiders, mobiele mechanismen, rotatiemechanismen, begrenzers van de beweging van mechanismen, controle van de aanwezigheid van onderdelen.
    BIJ komt met zender en ontvanger.
    De sensor wordt geactiveerd door de kruising van de straal tussen de zender en de ontvanger.
    De sensor heeft een ingebouwde LED-statusindicator.
    Bovendien kan de M18-sensor zowel in PNP- als NPN-modus worden ingeschakeld, d.w.z. toepasbaar in elk type controllers en apparatuur.


    RSTO optische sensoren geactiveerd door de weerkaatsing van licht van het oppervlak:
    Kosten = 4.484 roebel inclusief btw

    Ingangsspanning: 10-30V
    Bescherming tegen omgekeerde polariteit
    Uitvoering: Geschroefd in een metalen kast met een diameter van M18
    Toepassingsgebied: Controle van de positie van objecten, controle van mechanismen, controle van de aanwezigheid van onderdelen

    De optische sensor wordt geactiveerd door de reflectie van de straal vanaf het oppervlak van het onderdeel, object.
    Een van de meest praktische en handige sensoren omdat. de sensor zelf kan worden verborgen voor blootstelling
    mechanismen die de sensorbehuizing kunnen beschadigen.
    Het werkbereik is instelbaar afhankelijk van het type ondergrond:
    Reflecterend, zilver, spiegel: van 10cm tot 100cm
    Grijs mat, zwart mat: van 3cm tot 50cm
    De sensorbehuizing heeft een ingebouwde detectieafstandsregelaar en een status-LED.
    Bovendien kan de sensor zowel in PNP- als NPN-modus worden ingeschakeld, d.w.z. toepasbaar in elk type controllers en apparatuur.

    We raden aan om optische sensoren te gebruiken in plaats van inductief en capacitief en uw systeem zal stabieler worden.
    De reden is als volgt: voor inductieve en capacitieve sensoren is de afstand tot het object belangrijk, en wel vanwege
    mobiele mechanisatie en speling in apparatuur, is het soms moeilijk om een ​​stabiele beweging van 2-5 mm te garanderen, dan zijn er momenten waarop de sensor niet werkt vanwege de onbereikbare afstand tot het object of de vlag.
    De optische sensor is niet bang voor speling en trillingen van mechanismen, hij werkt voor elke aangepaste speling.

    De uitgangsdraden zijn verschillende kleuren, dus het is buitengewoon moeilijk om in de war te raken:
    Blauw (Blauw) - Min vermogen
    Rood (bruin) - Plus
    Zwart (zwart) - Afsluiten
    Wit (Wit) - Modus PNP - NPN

    Sensoraansluitschema's, afhankelijk van het type PNP of NPN:

    Sensoren worden in de industrie gebruikt om objecten en mechanismen aan te sturen.
    De signalen van de sensoren worden naar de controllers gestuurd, die deze gegevens verwerken en uitwerken in overeenstemming met het signaal van de sensor.
    De kwaliteit en ononderbroken werking van de apparatuur hangt voor 90% af van de kwaliteit van de sensoren.
    Alle elektriciens en energietechnici weten ervan.

    Soms kan een onstabiele werking van de sensor leiden tot het defect raken van het mechanisme van de apparatuur, en dit leidt op zijn beurt tot het falen van de elektromotoren die de mechanismen besturen of tot schade aan het pneumatische of hydraulische systeem. Bovendien moet er rekening mee worden gehouden dat de producten zelf die op de apparatuur worden verwerkt, ook kunnen lijden. Die. het zijn de sensoren, in 80% van de gevallen, die verantwoordelijk zijn voor het uitvallen van apparatuur. En als er een storing is, begint de uitvaltijd van apparatuur en soms de kostbare reparaties automatisch.

    BELANGRIJK dat de sensoren worden geselecteerd door ervaren, verantwoordelijk personeel. Anders kan de apparatuur vanwege een verkeerd geselecteerde sensor ook defect raken en defect raken. Hier is een eenvoudig voorbeeld van een storing in een lopende band:
    de elektricien koos een inductiesensor om de beweging van de wagen te regelen, die zou moeten worden geactiveerd door de aanwezigheid van een metalen vlag. Geïnstalleerd. Het werkte een maand goed. Tijdens het onderhoud van de mechanismen plaatste iemand door nalatigheid een want op de bewegingsvlag, met als resultaat dat de sensor de aanwezigheid van metaal niet herkende toen de transportband naar de beperkende scheidingswand reed. de afstand tot het metaal was ongeveer 20 mm. De sensor gaf dan ook geen signaal dat de wagen de startpositie naderde.
    Als gevolg hiervan werd de spanning van de wagenmotor niet verwijderd en rustte het mechanisme tegen een metalen schot. De motor stond ongeveer 5 minuten op de "stop" en begon te roken. In totaal hebben we:
    1. Doorgebrande motor
    2. Uitvaltijd van apparatuur
    3. Verlies van tijd en geld om apparatuur weer werkend te krijgen

    De conclusie is dat het in dit geval nodig was om een ​​van de volgende opties toe te passen:
    - of een eenvoudige mechanische eindschakelaar
    - of een capacitieve sensor
    - of een sensor voor het kruisen van de laserstraal

    Het is belangrijk om het juiste type sensor te kiezen als u een probleemloze werking van de apparatuur wilt bereiken.