Nærhedssensor

Nærhedssensor , også en berøringsafbryder ( engelsk  nærhedssensor ) - en positionskontakt, der fungerer uden mekanisk kontakt med en bevægelig del (maskine). Positionsafbryder - automatisk kontrolkredsløbsafbryder, hvis kontrolmekanisme aktiveres, når den bevægelige del af maskinen når en forudbestemt position. [1] [2]

Fraværet af mekanisk kontakt mellem det virkende objekt og det følsomme element giver en række specifikke egenskaber ved enheden.

Ansøgning

Kapacitive nærhedssensorer er populære som tastaturer på husholdningsapparater (såsom kogeplader). Deres fordele er ensartet design, enkelhed og lave omkostninger ved implementering, let forsegling.

Pyrometriske berøringsfrie bevægelsessensorer er meget udbredt i bygningssikkerhedssystemer.

Ultralydssensorer kan oftest findes i parkeringshjælpesystemer (parkeringsradarer) i biler og i områdebeskyttelsessystemer.

Industriel automatisering

Berøringsfri sensorer er meget udbredt i industriel automation:

• som endesensorer i værktøjsmaskinindustrien (hovedsageligt induktive sensorer);
• til registrering (tælling, positionering, sortering) af genstande på transportører (induktive og optiske sensorer anvendes).

Til industriel automatisering introducerede GOST 26430-85 udtrykket "nærhedsafbryder". Efterfølgende erstattede GOST R 50030.5.2-99 udtrykket med "berøringsfri sensor" [3] . Begge udtryk bruges i øjeblikket for disse produkter.

Sådan virker det

• Kapacitive berøringsfrie afbrydere. Kapacitansen af ​​en elektrisk kondensator måles, i den luftdielektrikum, som den registrerede genstand kommer ind i. De bruges som berøringsfri ("touch") tastaturer og som væskeniveausensorer.
• Induktive nærhedskontakter. Parametrene for induktansspolen måles, i hvilket felt den registrerede metalgenstand kommer ind. Detektionsområdet for en typisk industriel sensor er fra fraktioner til enheder af centimeter. De er kendetegnet ved enkelhed, lave omkostninger og høj stabilitet af parametre. Udbredt som endemåler til værktøjsmaskiner.
• Optiske kontakter er berøringsfrie. De arbejder efter princippet om at blokere en lysstråle af en uigennemsigtig genstand. Udvalget af typiske industrielle sensorer er fra fraktioner til enheder af meter. De bruges i vid udstrækning på transportbånd som en sensor for tilstedeværelsen af ​​et objekt, de bruges også til at kontrollere et objekts rumlige karakteristika (højde, længde, bredde, dybde, diameter) og sender et signal til en kontrolleret mekanisme, når en angivne tærskel er nået. En specifik variant er laserafstandsmålere .
• ultralydssensorer . De arbejder efter princippet om ultralydsekkolokalisering. En forholdsvis billig løsning giver dig mulighed for at måle afstanden til et objekt. Udbredt i parkeringssensorer til biler.
• mikrobølgesensorer . De arbejder efter princippet om placering af mikrobølgestråling "gennem" eller "reflekteret". Modtaget begrænset distribution i sikkerhedssystemer som tilstedeværelses- eller bevægelsessensorer.
• Magnetisk følsomme berøringsfri afbrydere. Et simpelt par magnet  - reed-kontakt eller Hall-sensor . Billig og nem at fremstille. Udbredt i adgangskontrolsystemer og bygningssikkerhed som sensorer til åbning af døre og vinduer.
• pyrometriske sensorer. Ændringer i den infrarøde baggrundsstråling registreres. De er meget udbredt i bygningssikkerhedssystemer som bevægelsessensorer.

Infrarød menneskelig bevægelsessensor

Ansøgning

• Automatisk lysstyring
• Forskellige automatiserede kontrolsystemer (ACS)

Funktionsprincippet for sensoren

Funktionsprincippet er baseret på sporing af niveauet af infrarød stråling i sensorens synsfelt (normalt pyroelektrisk ). Signalet ved udgangen af ​​sensoren afhænger monotont af niveauet af IR-stråling i gennemsnit over sensorens synsfelt. Når en person (eller en anden massiv genstand med en temperatur højere end baggrundstemperaturen) dukker op, stiger spændingen ved udgangen af ​​den pyroelektriske sensor . For at afgøre, om et objekt bevæger sig, bruger sensoren et optisk system - Fresnel-linse . Nogle gange bruges et system af konkave segmentspejle i stedet for en Fresnel-linse. Segmenterne af det optiske system (linser eller spejle) fokuserer den infrarøde stråling på det pyroelektriske element, som frembringer en elektrisk impuls. Når kilden til infrarød stråling bevæger sig, opfanges og fokuseres den af ​​forskellige segmenter af det optiske system, som danner flere på hinanden følgende impulser. Afhængigt af sensorens følsomhedsindstilling skal der sendes 2 eller 3 impulser til sensorens pyroelektriske element for at afgive det endelige signal.

Litteratur

• GOST R 50030.5.1-2005 — Lavspændingsdistributions- og kontroludstyr. Del 5. Enheder og koblingselementer i styrekredsløb. Kapitel 1. Elektromekaniske anordninger til styrekredsløb.
• GOST R 50030.5.2-99 — Lavspændingsdistributions- og kontroludstyr. Del 5-2. Apparater og koblingselementer i styrekredsløb. Kontaktløse sensorer. (kalkerpapir i henhold til IEC 60947-5-2)
• Magasinet "Automation og produktion" nr. 1'02.

Noter

1. ↑ GOST R IEC 60050-441-2012 Koblingsudstyr, kontroludstyr og sikringer. Kapitel 441
2. ↑ GOST R 50030.5.2-99 (IEC 60947-5-2-97) Lavspændingsfordelings- og kontroludstyr. Del 5-2. Apparater og koblingselementer i styrekredsløb. Nærhedssensorer
3. ↑ GOST R 50030.5.2 . Hentet 16. august 2011. Arkiveret fra originalen 22. februar 2014. (ubestemt)