Närhetssensor

Närhetssensor , även en touch-omkopplare ( engelska  proximity sensor ) - en lägesomkopplare som fungerar utan mekanisk kontakt med en rörlig del (maskin). Positionsomkopplare - automatisk kontrollkretsomkopplare, vars kontrollmekanism aktiveras när den rörliga delen av maskinen når en förutbestämd position. [1] [2]

Frånvaron av mekanisk kontakt mellan det verkande föremålet och det känsliga elementet ger ett antal specifika egenskaper hos anordningen.

Applikation

Kapacitiva närhetssensorer är populära som knappsatser på hushållsapparater (som hällar). Deras fördelar är enhetligheten i designen, enkelheten och låg kostnad för genomförandet, enkel försegling.

Pyrometriska beröringsfria rörelsesensorer används ofta i byggnadssäkerhetssystem.

Ultraljudssensorer finns oftast i parkeringshjälpsystem (parkeringsradar) på bilar och i territoriumskyddssystem.

Industriell automation

Beröringsfria sensorer används ofta inom industriell automation:

• som ändsensorer inom verktygsmaskinindustrin (främst induktiva sensorer);
• för registrering (räkning, positionering, sortering) av föremål på transportörer (induktiva och optiska sensorer används).

För industriell automation introducerade GOST 26430-85 termen "närhetsbrytare". Därefter ersatte GOST R 50030.5.2-99 termen med "beröringsfri sensor" [3] . Båda termerna används för närvarande för dessa produkter.

Hur det fungerar

• Kapacitiva beröringsfria brytare. Kapacitansen hos en elektrisk kondensator mäts, i den luftdielektrik som det registrerade föremålet kommer in i. De används som beröringsfria ("touch") tangentbord och som vätskenivåsensorer.
• Induktiva närhetsbrytare. Parametrarna för induktansspolen mäts, i vilket fält det registrerade metallföremålet kommer in. Detekteringsintervallet för en typisk industriell sensor är från bråkdelar till enheter av centimeter. De kännetecknas av enkelhet, låg kostnad och hög stabilitet av parametrar. Används ofta som ändmått för verktygsmaskiner.
• Optiska omkopplare är beröringsfria. De arbetar enligt principen att blockera en ljusstråle av ett ogenomskinligt föremål. Utbudet av typiska industriella sensorer är från fraktioner till enheter av meter. De används i stor utsträckning på transportband som en sensor för närvaron av ett föremål, de används också för att kontrollera ett föremåls rumsliga egenskaper (höjd, längd, bredd, djup, diameter) och skickar en signal till en kontrollerad mekanism när en angivna tröskeln har nåtts. En specifik variant är laseravståndsmätare .
• ultraljudssensorer . De arbetar på principen om ultraljud ekolokalisering. En relativt billig lösning låter dig mäta avståndet till ett föremål. Används ofta i parkeringssensorer för bilar.
• mikrovågssensorer . De arbetar på principen om placering av mikrovågsstrålning "genom" eller "reflekterad". Fick begränsad distribution i säkerhetssystem som närvaro- eller rörelsesensorer.
• Magnetiskt känsliga beröringsfria brytare. Ett enkelt par magnet  - reed-brytare eller Hall-sensor . Billigt och lätt att tillverka. Används ofta i passersystem och byggnadssäkerhet som sensorer för att öppna dörrar och fönster.
• pyrometriska sensorer. Förändringar i den infraröda bakgrundsstrålningen registreras. De används ofta i byggnadssäkerhetssystem som rörelsesensorer.

Infraröd mänsklig rörelsesensor

Applikation

• Automatisk ljusstyrning
• Olika automatiserade styrsystem (ACS)

Funktionsprincipen för sensorn

Funktionsprincipen är baserad på att spåra nivån av infraröd strålning i sensorns synfält (vanligtvis pyroelektrisk ). Signalen vid sensorns utgång beror monotont på nivån av IR-strålning i medeltal över sensorns synfält. När en person (eller annat massivt föremål med en temperatur som är högre än bakgrundstemperaturen) dyker upp stiger spänningen vid utgången av den pyroelektriska sensorn . För att avgöra om ett föremål rör sig använder sensorn ett optiskt system - Fresnel-lins . Ibland används ett system med konkava segmentspeglar istället för en Fresnel-lins. Segmenten i det optiska systemet (linser eller speglar) fokuserar den infraröda strålningen på det pyroelektriska elementet, vilket producerar en elektrisk impuls. När källan till infraröd strålning rör sig, fångas den och fokuseras av olika segment av det optiska systemet, som bildar flera på varandra följande pulser. Beroende på sensorns känslighetsinställning måste 2 eller 3 pulser skickas till sensorns pyroelektriska element för att avge den slutliga signalen.

Litteratur

• GOST R 50030.5.1-2005 — Lågspänningsdistribution och styrutrustning. Del 5. Enheter och kopplingselement i styrkretsar. Kapitel 1. Elektromekaniska anordningar för styrkretsar.
• GOST R 50030.5.2-99 — Lågspänningsdistribution och styrutrustning. Del 5-2. Apparater och kopplingselement i styrkretsar. Kontaktlösa sensorer. (spårpapper enligt IEC 60947-5-2)
• Tidskrift "Automation och produktion" nr 1'02.

Anteckningar

1. ↑ GOST R IEC 60050-441-2012 Omkopplingsutrustning, styrutrustning och säkringar. Kapitel 441
2. ↑ GOST R 50030.5.2-99 (IEC 60947-5-2-97) Lågspänningsdistributions- och styrutrustning. Del 5-2. Apparater och kopplingselement i styrkretsar. Närhetssensorer
3. ↑ GOST R 50030.5.2 . Hämtad 16 augusti 2011. Arkiverad från originalet 22 februari 2014. (obestämd)