Infracrveni senzori imaju široku primjenu u mnogim sigurnosnim uređajima, u automatizaciji, njihove prednosti u odnosu na optičke koji reagiraju na vidljivu svjetlost i kapacitivne su očigledne.
Infracrveni zraci su nevidljivi, ne ometaju nikoga i ništa, a u slučaju sigurnosnog sistema pružaju potrebnu tajnost za postavljanje senzora. Važan faktor je visoka stabilnost, gotovo nezavisna od stanja okoline (IR zračenje dobro prolazi kroz vodu). Slične šeme IR senzora već su više puta objavljene na web stranici, ova shema je jednostavna i nema puno detalja.
Na slici je prikazan dijagram IR senzora koji može raditi na refleksiju ili ukrštanje zraka. Zbog upotrebe modulacije zračenja i odabira frekvencije primljenog zračenja, senzor je dobro zaštićen od smetnji infracrvenog zračenja raznih termičkih uređaja i daljinskih upravljača za opremu.
Kolo je bazirano na čipu dekodera tona LM567 (L.1). Ima multivibrator čija frekvencija zavisi od RC kola na pinovima 5 i 6, i selektivno PLL pojačalo (u kojem ovaj multivibrator radi).
Rice. 1. Šematski dijagram infracrvenog senzora za unakrsnu setvu.
Ako se frekvencija s izlaza multivibratora primijeni na IR LED, a fototranzistor je uključen na ulazu mikrokola, tada će mikrokolo odgovoriti (logičkom nulom na izlazu) isključivo na svjetlo ove LED diode. .
Ključ na tranzistorima VT1 i VT2 pojačava snagu impulsa koji dolaze sa pina 5 A1, tako da je svjetlina IR LED HL1 dovoljna da primi svoje zračenje fototranzistora FT1 sa udaljenosti od nekoliko metara. Osetljivost fototranzistora se podešava pomoću trim otpornika R1 tako da se dobije traženi opseg.
Čim se prepreka koja se nalazi ispred senzora ove ploče (senzor se sastoji od fototranzistora FT1 i IR LED HL1) bude na dovoljnoj udaljenosti, IR svjetlost koju emituje IR LED HL1 odbija se od nje i udara u fotosenzitivna površina fototranzistora FT 1. Ovo dovodi do činjenice da se logička nula javlja na pinu 8 A1 čipa. Struja otvaranja se dovodi do baze VTZ tranzistora kroz otpornik R7.
VTZ tranzistor otvara i otvara VT4 tranzistor, u čijem je kolu kolektora uključen namotaj releja K1. Namotaj ovog releja je dizajniran za napon od 5V. Dioda VD1 štiti tranzistor od oštećenja EMF emisijama samoindukcije namotaja releja.
Ako se prepreka udalji na udaljenosti većoj od granice osjetljivosti, relej se isključuje. Fototranzistor je preuzet sa neispravnog mehaničkog kompjuterskog miša. Ima dovoljnu osjetljivost. Može se zamijeniti bilo kojim drugim fototranzistorom.
Ali nemoguće je koristiti integralne fotodetektore iz sistema daljinskog upravljanja, jer su podešeni na određenu frekvenciju i imaju ugrađeni logički oblikivač impulsa.
Rice. 2. PCB za krug senzora.
IR LED - bilo koja infracrvena LED dioda koja se koristi u daljinskim upravljačima. Slika prikazuje raspored PCB-a za reflektirajući senzor.
IR LED na ploči se nalazi sa strane štampanih provodnika, a ploča služi kao neprozirna pregrada koja isključuje direktnu svetlost sa nje na fototranzistor. Da bi se osigurala neprozirnost ploče, na ovom mjestu postoji velika neurezana površina folije.
Poželjno je ovo područje prefarbati crnim markerom tako da bude crno. Za rad na raskrsnici snopa, IR LED se postavlja daleko izvan ploče i postavlja nasuprot, ciljajući na fototranzistor.
Praktična primjena senzora, - sigurnosnih sistema, uređaja za kućnu i industrijsku automatizaciju, kao i kao senzor dima za požar. U tom slučaju, kada se pojavi dim, okolina oko senzora postaje blago prozirna zbog čestica dima i optička veza je prekinuta.
Naumov A. I. RK-2017-01.
književnost:
!
U ovom članku, autor kanala "Napravi svoju kreaciju" će vam pokazati kako da napravite aktivni infracrveni senzor koji reaguje na presek uslovne linije. Na primjer, kada prolazite kroz vrata ili na maloj udaljenosti od njih.
Ovaj senzor će biti koristan, na primjer, za vlasnike trgovina, omogućit će vam da na vrijeme čujete o prelasku određenog područja od strane kupca. Bežičan je i autonoman. Može se instalirati na bilo koju željenu lokaciju. Takođe ne zahteva ugradnju ogledala, poput laserskih sistema. Princip rada je da emituje i prima reflektovani signal od objekta od strane kontrolera. Da bi to učinio, na ploči ima ugrađenu infracrvenu LED diodu za prijenos i prijemnu fotodiodu.
Domet snopa je podesiv.
Nakon što pročitate ovaj članak, gotovo svaki majstor koji barem malo zna koristiti lemilicu moći će ponoviti ovaj uređaj.
Broj potrebnih dijelova je minimalan.
Od alata i potrošnog materijala trebat će vam:
1. Lemilica i lemljenje.
2. Bočni rezači.
3. Phillips odvijač, mali samorezni vijak.
4. Dvostrana traka.
5. Mali komad pjenaste plastike.
Dakle, proces izgradnje.
Skraćuje nožicu otpornika, lemi ga na OUT (izlazni) pin na ploči i odsiječe višak.
Senzori blizine su podijeljeni prema vrsti rada:
—
indukcija RSTI senzori
—
kapacitivni PCTE senzori
—
magnetna RSTM senzori
—
laser senzori ukrštanja zraka RSTL
ovo je analog skupih senzora XUB LAPCN M12R i drugih iz Telemecanique-a
—
optički RSTO senzori refleksije zraka (odlično preporučljivo umjesto indukcijskih i kapacitivnih)
Nudimo indukcijske senzore blizine, magnetne senzore blizine, kapacitivne senzore blizine. Takođe proizvodimo laserske i optičke senzore. Svi senzori se koriste za rad industrijske opreme. Proizvodimo nekoliko tipova senzora koji pokrivaju 95% svih potreba preduzeća.
Posebno treba napomenuti, najbolja zamjena za XUBLAPCNM12R senzore su naši RSTL laserski senzori. Oni rade mnogo pouzdanije i u pogledu električnih karakteristika i mehaničkih parametara; naši senzori su metalni.
Stručnjaci koji poznaju opseg senzora opreme moraju odabrati senzor prema svojim parametrima:
— tip senzora (induktivni, magnetni, kapacitivni, laserski, optički)
- PNP ili NPN izlazni kanal i status izlaza: zatvoren ili otvoren
- prečnik i dizajn senzora (navojni ili ravan)
Predstavimo detaljnije sve vrste proizvedenih senzora:
RSTI indukcijski senzori pokrenuti približavanjem metala:
Trošak = 1.416 rubalja uključujući PDV
Ulazni napon: 10-30V
Zaštita od obrnutog polariteta
Područje primjene: transporteri, alatne mašine, transporteri, sačmari, tračne pile, kiper i potiskivači mehanizmi, mehanizmi za dovod, kontrola dostupnosti dijelova
Kapacitivni senzori koji se aktiviraju približavanjem bilo kojeg objekta:
Ulazni napon: 10-30V
Zaštita od obrnutog polariteta
Izvedba: sa navojem u metalnom kućištu, prečnici 8mm, 12mm, 18mm
Područje primjene: transporteri, alatne mašine, transporteri, mašine za pjeskarenje, tračne pile, nagibni mehanizmi,
mehanizme jedinica za hranjenje, kontrolu prisutnosti dijelova
RSTM magnetni senzori pokrenuti približavanjem magneta:
Ulazni napon: 10-30V
Zaštita od obrnutog polariteta
Verzija: užljebljena ili gornja montaža
Područje primjene: pneumatski cilindri, pneumatska oprema, hidraulični cilindri sa jedinicama mehanizacije, šipka sa magnetnim prstenom
Senzor je potpuno zatvoren. Ima ugrađenu statusnu LED lampicu.
RSTL laserski senzori koji se aktiviraju ukrštanjem zraka: Trošak = 5.310 rubalja uključujući PDV
Parametri senzora:
– prečnika 12mm ili 18mm u metalnom kućištu
- napon napajanja 10 ... 30V
- potrošnja struje 50mA ... 100mA
– domet snopa od 5 do 20 metara
— Ugao prijema snopa od strane prijemnika = 20 stepeni od ose. (uzima snop pod uglom)
- Izlazna struja = 150mA
- Zaštita od obrnutog polariteta od znoja
Predajnik je napajan. One. 2 žice.
Napon napajanja se dovodi na prijemnik i uzima se izlazni signal. One. 3 žice.
Područje primjene laserskih senzora: transporteri, posipači, pokretni mehanizmi, rotacijski mehanizmi, ograničavači kretanja mehanizama, kontrola prisutnosti dijelova.
Dolazi sa predajnikom i prijemnikom.
Senzor se pokreće presjekom snopa između emitera i prijemnika.
Senzor ima ugrađen LED indikator statusa.
Osim toga, M18 senzor se može uključiti i u PNP i u NPN modu, tj. primjenjuju se na bilo koju vrstu kontrolera i opreme.
RSTO optički senzori pokrenuti refleksijom svjetlosti s površine:
Trošak = 4.484 rubalja uključujući PDV
Ulazni napon: 10-30V
Zaštita od obrnutog polariteta
Izvedba: Sa navojem u metalnom kućištu prečnika M18
Koristi se u slučaju kada je potrebno kontrolirati presjek uvjetne linije objektom ili približavanje objekta senzoru bliže od postavljenog.
Područje primjene: Kontrola položaja objekata, kontrola mehanizama, kontrola prisutnosti dijelova
Optički senzor se pokreće refleksijom zraka od površine dijela, objekta.
Jedan od najpraktičnijih i najprikladnijih senzora jer. sam senzor se može sakriti od izlaganja
mehanizme koji mogu oštetiti kućište senzora.
Opseg rada je podesiv u zavisnosti od vrste površine:
Reflektirajuća, srebrna, ogledalo: od 10cm do 100cm
Siva mat, crna mat: od 3cm do 50cm
Kućište senzora ima ugrađeno podešavanje udaljenosti senzora i statusnu LED diodu.
Osim toga, senzor se može uključiti i u PNP i u NPN modu, tj. primjenjuju se na bilo koju vrstu kontrolera i opreme.
Preporučujemo korištenje optičkih senzora umjesto induktivnih i kapacitivnih i vaš sistem će postati stabilniji.
Razlog je sljedeći: za induktivne i kapacitivne senzore bitna je udaljenost do objekta, a budući da zbog
mobilna mehanizacija i zazor u opremi, ponekad je teško osigurati stabilno pomicanje od 2-5 mm, tada ima trenutaka kada senzor ne radi zbog nepristupačne udaljenosti od objekta ili zastave.
Optički senzor se ne boji zazora i vibracija mehanizama, radi za bilo koji podešeni zazor.
Izlazne žice imaju različite boje, tako da je izuzetno teško doći do zabune:
Plava (plava) - minus snaga
Crvena (smeđa) - Plus
Crna (Crna) - Izlaz
Bijela (bijela) - Mod PNP - NPN
Dijagrami povezivanja senzora, ovisno o vrsti PNP ili NPN:
Senzori se koriste u industriji za kontrolu objekata i mehanizama.
Signali sa senzora se šalju na kontrolere, koji te podatke obrađuju i rade u skladu sa signalom sa senzora.
Kvalitet i nesmetan rad opreme zavisi od kvaliteta senzora za 90%.
Svi električari i elektroinženjeri znaju za to.
Ponekad nestabilan rad senzora može dovesti do kvara mehanizma opreme, a to, zauzvrat, dovodi do kvara elektromotora koji upravljaju mehanizmima ili oštećenja pneumatskog ili hidrauličkog sustava. Osim toga, mora se uzeti u obzir da sami proizvodi koji se obrađuju na opremi također mogu patiti. One. senzori su u 80% slučajeva krivi za kvar opreme. A tamo gdje dođe do kvara, automatski počinje zastoj opreme, a ponekad i njene skupe popravke.
BITAN da senzore bira iskusno, odgovorno osoblje. U suprotnom, zbog pogrešno odabranog senzora, oprema također može pokvariti i pokvariti se. Evo jednostavnog primjera kvara na transportnoj liniji:
električar je odabrao indukcijski senzor za kontrolu kretanja kolica, koji bi trebao biti pokrenut prisustvom metalne zastavice. Instalirano. Radilo je dobro mjesec dana. U procesu servisiranja mehanizama, neko je iz nemara stavio rukavicu na zastavicu kretanja, kao rezultat toga, kada se transporter dovezao do restriktivne pregrade, senzor nije prepoznao prisustvo metala. udaljenost do metala je bila oko 20 mm. Shodno tome, senzor nije dao signal da se kočija približila početnoj poziciji.
Kao rezultat toga, napon iz motora kolica nije uklonjen i mehanizam je naslonjen na metalnu pregradu. Motor je stajao na "stop" nekih 5 minuta i počeo da se dimi. Ukupno imamo:
1. Pregoreo motor
2. Zastoji opreme
3. Gubitak vremena i novca za vraćanje opreme u ispravno stanje
Zaključak je da je u ovom slučaju bilo potrebno primijeniti jednu od sljedećih opcija:
- ili jednostavan mehanički granični prekidač
- ili kapacitivni senzor
- ili senzor prelaska laserskog zraka
Važno je odabrati pravi tip senzora ako želite postići nesmetan rad opreme.
Za zaštitu perimetra, kao i vrata, prozora i nezaštićenih prolaza, naširoko se koriste aktivni infracrveni detektori koji rade na raskrsnici snopa. Detektor se sastoji od dvije glavne komponente: predajnika i prijemnika, koji moraju biti u zoni direktne međusobne vidljivosti. Senzor generiše alarm kada uljez prekine snop koji ulazi u prijemni uređaj. Gotovo svi sigurnosni detektori IR-snopa kombinuju nekoliko zraka u jednom kućištu u sinhroni sistem. Mogu biti dvije, četiri ili više zraka. To se radi kako bi se povećala visina barijere snopa, kao i radi poboljšanja pouzdanosti rada, budući da su lažni pozitivni rezultati jedan od glavnih problema u korištenju takvih senzora. Sistem sa više zraka pomaže u rješavanju problema lažnih alarma kada relativno mali strani predmeti uđu u zonu snopa, poput ptica, opadajućeg lišća itd. Još jedan veliki problem zračnih IR sigurnosnih senzora su lažni alarmi u nepovoljnim atmosferskim uvjetima (kiša, snježne padavine, magla), koji smanjuju transparentnost medija. Pouzdanost se u takvim slučajevima osigurava uzastopnim prekoračenjem energije zraka iznad minimalne granične vrijednosti potrebne za rad senzora. Izvor smetnji također može biti direktno izlaganje prijemnika sunčevoj svjetlosti. Najčešće se to dešava u zalasku ili zoru, kada je sunce nisko na horizontu. Prema ruskim standardima, senzor mora ostati u funkciji pri prirodnom svjetlu od najmanje 10.000 luksa i najmanje 500 luksa od električnih rasvjetnih uređaja. Većina modernih detektora zraka ima posebna sredstva za filtriranje pozadinskog zračenja i općenito se nosi sa osvjetljenjem. Međutim, kako bi se osigurala visoka otpornost na buku na pozadinsko osvjetljenje, vrlo je važno pravilno poravnati senzor prilikom postavljanja. Što se tiče našeg zadatka, upotreba sigurnosnih detektora IR snopa može biti otežana zbog dizajnerskih karakteristika instalacije u objektu. Predajnik i prijemnik moraju biti montirani na zid unutar gatewaya. Shodno tome, oprema će raditi u uslovima konstantne visoke vlažnosti. Osim toga, nije isključen fizički kontakt plovila u bravi sa zidovima. Jasno je da će senzor jednostavno biti zdrobljen. U potrazi za odgovarajućim dizajnom, pažnju smo usmjerili na slične uređaje koji se koriste u industrijskoj automatizaciji.
Beskontaktni senzori položaja objekta. Svijet automatike mnogo je bogatiji i raznovrsniji od sigurnosnih sistema, ako ih uporedimo po rasponu različitih senzora i aktuatora. Naš izbor je pao na optičke senzore položaja. Dizajnirani su za beskontaktno određivanje prisustva/odsustva objekta u kontrolisanom prostoru.
Koriste se za automatizaciju svih industrijskih procesa, u robotici, kontrolnim sistemima, obradi i instalaciji. Fotoelektrični senzor se može koristiti za detekciju objekata na udaljenostima od nekoliko milimetara do nekoliko desetina ili čak stotina metara. Registracija bilo kakvih objekata i dug domet djelovanja razlikuje foto senzor od drugih vrsta sličnih uređaja: na primjer, induktivnih, kapacitivnih ili ultrazvučnih. Optički senzor se sastoji od izvora (emitera) i prijemnika optičkog zračenja, koji se mogu nalaziti u istom kućištu (monoblok senzori) ili u različitim kućištima (dvoblok senzori). Izvor senzora stvara optičko zračenje u datom prostoru, prijemnik reagira na svjetlosni tok reflektiran od objekta ili na njegov prekid.
