I vårt dagliga liv vände vi oss vid att implementera olika olika typer av sensorkretsar med olika typer av sensorer som IR-sensor , temperaturgivare, tryckgivare, PIR-sensor och så vidare. Ofta observerar vi PIR-sensorkretsbaserat automatiskt dörröppningssystem, LDR-sensorkretsbaserat automatiskt gatubelysningssystem, piezoelektrisk sensorkretsbaserat kraftgenereringssystem , IR-sensorkretsbaserat trafiksignalsystem, ultraljudssensorkretsbaserat hinderavkänningssystem och så vidare.

Här, i den här artikeln, låt oss diskutera om den enkla närhetssensorkretsen och arbetet. Men innan vi diskuterar i detalj om närhetssensorerna, måste vi först och främst veta vad närhetssensorn egentligen betyder?

Närhetssensor

En sensor som kan användas för att detektera närvaron av föremål som omger den utan att ha någon fysisk kontakt kallas som en närhetssensor. Detta kan göras med hjälp av elektromagnetiskt fält eller elektromagnetisk strålningsstråle i vilken fält- eller retursignalen ändras i händelse av närvaro av något föremål i dess omgivning. Detta objekt som avkänns av närhetssensorn betecknas som ett mål.

Närhetssensor

Således, om vi diskuterar om olika typer av mål som plastmål, metallmål och så vidare krävs olika typer av närhetssensorer som kapacitiv närhetssensor eller fotoelektrisk närhetssensor, induktiv närhetssensor, magnetisk närhetssensor och så vidare. Området inom vilket närhetssensorn kan detektera ett objekt betecknas som nominellt område. Till skillnad från de andra sensorerna kan närhetssensorer hålla länge och ha mycket hög tillförlitlighet eftersom det inte finns några mekaniska delar såvida ingen fysisk kontakt finns mellan sensorn och det avkända objektet.

Närhetssensordiagram

Närhetssensor kretsblockdiagram

Låt oss diskutera om den induktiva närhetssensorkretsen som oftast används i många applikationer. Närhetssensorns kretsschema visas i figuren ovan som består av olika block såsom oscillatorblock, elektrisk induktionsspole , strömförsörjning, spänningsregulator etc.

Princip för närhetssensor

Den induktiva närhetssensorkretsen används för att detektera metallföremål och kretsen upptäcker inga andra föremål än metaller. Ovanstående kopplingsschema för närhetssensor representerar fältet som produceras av spolen, vilket genereras genom att tillhandahålla en strömförsörjning . När detta fält störs genom att detektera vilket metallföremål som helst (när ett metallobjekt kommer in i detta fält) kommer en virvelström att genereras som cirkulerar inom målet.

“Arduino mega 2560 nuvarande dragning ”

Närhetssensordiagram när mål detekteras

På grund av detta kommer belastning att orsakas på sensorn som minskar den elektromagnetiska fältets amplitud. Om metallföremålet (kallat som mål, som vi diskuterade tidigare i den här artikeln) flyttas mot närhetssensor , då kommer virvelströmmen att öka i enlighet därmed. Således kommer belastningen på oscillatorn att öka, vilket minskar fältamplituden.

Utlösarblocket i närheten sensorkrets används för att övervaka oscillatorns amplitud och vid speciella nivåer (förutbestämda nivåer) slås triggerkretsen på eller av sensorn (som är i sitt normala tillstånd). Om metallföremålet eller målet flyttas bort från närhetssensorn ökar oscillatorns amplitud.

Närhetssensorns oscillatorvågform

Vågformen för den induktiva närhetssensoroscillatorn i närvaro av målet och i frånvaro av målet kan representeras såsom visas i figuren ovan.

Driftspänningar för närhetssensor

Numera finns induktiva närhetssensorer med olika driftsspänningar. Dessa induktiva närhetssensorer finns i växelström AC, DC och AC / DC (universallägen). Räckvidden för närhetssensorkretsarna är från 10V till 320V DC och 20V till 265V AC.

Ledningsnät för närhetssensorkrets

Kopplingarna för närhetssensorkretsen görs enligt bilden nedan. Beroende på transistortillstånd baserat på frånvaron av mål, betraktas närhetssensorutgångar som NC (normalt stängd) eller NO (normalt öppen).

Ledningsnät för närhetssensorkrets

Om PNP-utdata är låg eller av medan målet är frånvarande kan vi betrakta enheten som normalt öppnad. På samma sätt, om PNP-utgången är hög eller på medan målet är frånvarande, kan vi betrakta enheten som normalt stängd.

Närhetssensor Krets-målstorlek

En plan och slät yta med en tjocklek på 1 mm och gjord av mjukt stål kan betraktas som standardmål. Det finns olika kvaliteter där stål finns tillgängligt och mjukt stål består av sammansättning av kol och järn (högre innehåll). Standardmålet med skärmade sensorer kommer att ha sidor som är lika med avkänningsytans diameter. Sidorna på målet med oskärmade sensorer är lika med en större bland de två, dvs avkänningsytans diameter eller tre gånger det nominella arbetsområdet.

Närhetssensor Krets-målstorlek

“p-typ vs n-typ ”

Även om målets storlek är större än standardmålet kommer ingen förändring i avkänningsområdet att ske. Men om målets storlek blir mindre än standardmålet eller oregelbundet, minskar avkänningsavståndet. Således kan vi säga att, så liten som målets storlek, måste målet flyttas närmare avkänningsytan för att upptäckas.

Närhetssensorkretsapplikationer

Närhetssensorkretsen kan användas för olika applikationer, några närhetssensorkretsapplikationer beskrivs nedan:

Enkel krets för metalldetektor

En enkel metalldetektor kan utformas med hjälp av närhetssensor, summer och LC-krets (induktor ansluten parallellt med kondensator), som är anslutna som visas i kretsschemat ovan. Denna krets får lysdioden att lysa och summern hörs när den upptäcker metallföremål eller mål.

Närhetssensor i mobiler

Dessa närhetssensorkretsar används ofta i mobiltelefoner (smarta telefoner eller pekskärmstelefoner) som vi använder i vårt dagliga liv. Om den här sensorn gör att den rör sig nära örat eller gör att den faller skugga eller berörs, släcks skärmbelysningen på mobilen så att den undviker mobilskärmens beröring (undviker skärmkontakt med ansiktet eller fingrarna) under samtal ( baserat på krav). De beröringskänsliga omkopplarna kan implementeras med hjälp av närhetssensorkretsar och närhetssensorkretsar kan användas för att utforma metalldetektorrobotprojekt.

Vill du designa sensorbaserad elektronikprojekt med dina innovativa idéer? Lägg sedan upp dina idéer för tekniskt stöd vid utformning av projekt på egen hand.