シンプルな近接センサー回路とアプリケーションの操作

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私たちの日常生活の中で、私たちはさまざまな異なる実装に慣れてきました センサー回路の種類 のようなさまざまなタイプのセンサーを使用する IRセンサー 、温度センサー、圧力センサー、PIRセンサーなど。多くの場合、PIRセンサー回路ベースの自動ドア開放システム、LDRセンサー回路ベースの自動街路灯システム、圧電センサー回路ベースの 発電システム 、IRセンサー回路ベースの交通信号システム、超音波センサー回路ベースの障害物検出システムなど。

ここで、この記事では、簡単な近接センサー回路と動作について説明します。しかし、近接センサーについて詳細に説明する前に、主に、近接センサーが実際に何を意味するのかを知る必要がありますか?




近接センサー

物理的に接触することなく周囲の物体の存在を検出するために使用できるセンサーは、近接センサーと呼ばれます。これは、 電磁界 または、周囲に物体が存在する場合にフィールドまたはリターン信号が変化する電磁放射ビーム。近接センサーによって感知されたこのオブジェクトは、ターゲットと呼ばれます。

近接センサー

近接センサー



したがって、プラスチックターゲット、金属ターゲットなどのさまざまなタイプのターゲットについて議論する場合、容量性近接センサーまたは光電近接センサー、誘導近接センサー、磁気近接センサーなどのさまざまなタイプの近接センサーが必要です。近接センサーが物体を検出できる範囲は、公称範囲と呼ばれます。他のセンサーとは異なり、近接センサーは、機械部品がなく、センサーと検知対象物との間に物理的な接触がないため、長寿命で非常に高い信頼性があります。

近接センサーの回路図

近接センサー回路のブロック図

近接センサー回路のブロック図

多くのアプリケーションで最も頻繁に使用される誘導型近接センサー回路について説明します。近接センサーの回路図を上の図に示します。これは、発振器ブロックなどのさまざまなブロックで構成されています。 電気誘導コイル 、電源、電圧レギュレータなど。

近接センサーの動作原理

誘導型近接センサー回路は金属物体を検出するために使用され、回路は金属以外の物体を検出しません。上記の近接センサー回路図は、コイルによって生成されるフィールドを表しています。 電源 。金属物体を検出することによってこのフィールドが乱されると(金属オブジェクトがこのフィールドに入ると)、ターゲット内を循環する渦電流が生成されます。


ターゲット検出時の近接センサー回路図

ターゲット検出時の近接センサー回路図

これにより、センサーに負荷がかかり、電磁界の振幅が減少します。金属オブジェクト(この記事の前半で説明したように、ターゲットと呼ばれます)が 近接センサー 、その後、渦電流はそれに応じて増加します。したがって、発振器の負荷が増加し、フィールドの振幅が減少します。

近くのトリガーブロック センサー回路 発振器の振幅を監視するために使用され、特定のレベル(所定のレベル)で、トリガー回路がセンサーのオン/オフを切り替えます(通常の状態です)。金属の物体またはターゲットが近接センサーから離れると、発振器の振幅が増加します。

近接センサー

近接センサーのオシレーター波形

ターゲットが存在する場合とターゲットが存在しない場合の誘導型近接センサー発振器の波形は、上図のように表すことができます。

近接センサー回路の動作電圧

現在、誘導型近接センサーはさまざまな動作電圧で利用できます。これらの誘導型近接センサーは、AC、DC、およびAC / DCモード(ユニバーサルモード)で使用できます。近接センサー回路の動作範囲は、10V〜320V DCおよび20V〜265VACです。

近接センサー回路の配線

近接センサー回路の配線は下図のように行われます。に応じて トランジスタの状態 ターゲットがないことに基づいて、近接センサー出力はNC(通常は閉じている)またはNO(通常は開いている)と見なされます。

近接センサー回路の配線

近接センサー回路の配線

ターゲットが存在しないときにPNP出力が低いかオフの場合、デバイスは通常開いていると見なすことができます。同様に、ターゲットが存在しないときにPNP出力が高いかオンの場合、デバイスは通常は閉じていると見なすことができます。

近接センサー回路-ターゲットサイズ

厚さ1mmの軟鋼製の平坦で滑らかな表面を標準ターゲットと見なすことができます。鋼にはさまざまなグレードがあり、軟鋼は炭素と鉄(より高い含有量)の組成で作られています。シールドされたセンサーを備えた標準のターゲットは、検出面の直径に等しい側面を持つことになります。シールドされていないセンサーを備えたターゲットの側面は、2つのうち大きい方、つまり、検出面の直径、または定格動作範囲の3倍に等しくなります。

近接センサー回路-ターゲットサイズ

近接センサー回路-ターゲットサイズ

ターゲットのサイズは標準のターゲットよりも大きくなりますが、検出範囲に変化はありません。ただし、ターゲットのサイズが標準のターゲットよりも小さくなるか、不規則になると、検出距離が短くなります。したがって、ターゲットのサイズと同じくらい小さい場合、ターゲットを検出するには、ターゲットを検出面に近づける必要があると言えます。

近接センサー回路アプリケーション

近接センサー回路はさまざまなアプリケーションに使用できます。いくつかの近接センサー回路アプリケーションについて以下に説明します。

シンプルな金属探知回路

シンプルな金属探知回路

簡単な金属探知機は、上の回路図に示すように接続された近接センサー、ブザー、およびLC回路(コンデンサーと並列に接続されたインダクター)を使用して設計できます。この回路は、金属の物体やターゲットを検出するたびに、LEDを点灯させ、ブザーを鳴らします。

携帯電話の近接センサー

携帯電話の近接センサー

これらの近接センサー回路は、 携帯電話 (スマートフォンやタッチスクリーン電話)私たちが日常生活で使用しているもの。このセンサーを耳に近づけたり、影を落としたり、触れたりすると、携帯電話のディスプレイライトがオフになり、通話中の携帯電話の画面への接触を回避します(顔や指との画面の接触を回避します)(要件に基づく)。タッチセンシティブスイッチは、近接センサー回路を使用して実装でき、近接センサー回路を使用して、金属探知機のロボットプロジェクトを設計できます。

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