Läheisyysanturi

Läheisyysanturi , myös kosketuskytkin ( englanniksi  proximity sensor ) - asentokytkin, joka toimii ilman mekaanista kosketusta liikkuvan osan (koneen) kanssa. Asentokytkin - automaattinen ohjauspiirin kytkin, jonka ohjausmekanismi aktivoituu, kun koneen liikkuva osa saavuttaa ennalta määrätyn asennon. [1] [2]

Mekaanisen kosketuksen puuttuminen toimivan kohteen ja herkän elementin välillä tarjoaa joukon laitteen erityisiä ominaisuuksia.

Sovellus

Kapasitiiviset läheisyysanturit ovat suosittuja kodinkoneiden (kuten keittotasojen) näppäimistöinä. Niiden etuja ovat suunnittelun yhtenäisyys, yksinkertaisuus ja alhaiset toteutuskustannukset sekä helppo sulkea.

Pyrometrisiä kontaktittomia liikeantureita käytetään laajalti rakennusten turvajärjestelmissä.

Ultraäänianturit löytyvät useimmiten autojen pysäköintitutkajärjestelmistä (pysäköintitutkasta) ja aluesuojajärjestelmistä.

Teollisuusautomaatio

Kosketuksettomia antureita käytetään laajalti teollisuusautomaatiossa :

• pääteantureina työstökoneteollisuudessa (pääasiassa induktiiviset anturit);
• kohteiden rekisteröintiin (laskenta, paikannus, lajittelu) kuljettimilla (käytetään induktiivisia ja optisia antureita).

Teollisuusautomaatiota varten GOST 26430-85 esitteli termin "läheisyyskytkin". Myöhemmin GOST R 50030.5.2-99 korvasi termin "kosketukseton anturi" [3] . Molempia termejä käytetään tällä hetkellä näille tuotteille.

Kuinka se toimii

• Kapasitiiviset kosketuksettomat kytkimet. Mitataan sähkökondensaattorin kapasitanssi, jonka eristeeseen rekisteröity kohde tulee. Niitä käytetään kosketuksettomina ("kosketus") näppäimistöinä ja nestetason antureina.
• Induktiiviset lähestymiskytkimet. Induktanssikäämin parametrit mitataan, jonka kenttään rekisteröity metalliesine tulee. Tyypillisen teollisuussensorin tunnistusalue on murto-osista senttimetriin. Niille on ominaista yksinkertaisuus, alhaiset kustannukset ja korkea parametrien vakaus. Käytetään laajasti työstökoneiden päätymittaina.
• Optiset kytkimet ovat kosketuksettomat. Ne toimivat periaatteella, että läpinäkymätön esine estää valonsäteen. Tyypillisten teollisuusanturien valikoima vaihtelee murto-osista metriyksikköihin. Niitä käytetään laajalti kuljetinlinjoilla kohteen läsnäolon tunnistimena, niitä käytetään myös kohteen tilaominaisuuksien (korkeus, pituus, leveys, syvyys, halkaisija) ohjaamiseen ja signaalin lähettämiseen ohjattuun mekanismiin, kun määritetty kynnys on saavutettu. Erityinen lajike on laseretäisyysmittarit .
• ultraäänianturit . Ne toimivat ultraäänikaikulokaatioperiaatteella. Suhteellisen halpa ratkaisu mahdollistaa etäisyyden mittaamisen esineeseen. Käytetään laajasti autojen pysäköintiantureissa .
• mikroaaltoanturit . Ne toimivat mikroaaltosäteilyn "läpi" tai "heijastuneen" sijainnin periaatteella. Saatiin rajoitettu jakelu turvajärjestelmiin läsnäolo- tai liiketunnistimina.
• Magneettisesti herkät kosketuksettomat kytkimet. Yksinkertainen magneetti  - reed-kytkin tai Hall-anturi . Halpa ja helppo valmistaa. Käytetään laajasti kulunvalvontajärjestelmissä ja rakennusten turvassa antureina ovien ja ikkunoiden avaamiseen.
• pyrometriset anturit. Tausta-infrapunasäteilyn muutokset tallennetaan. Niitä käytetään laajalti rakennusten turvajärjestelmissä liiketunnistimina.

Ihmisen infrapunaliiketunnistin

Sovellus

• Automaattinen valaistuksen ohjaus
• Erilaisia ​​automaattisia ohjausjärjestelmiä (ACS)

Anturin toimintaperiaate

Toimintaperiaate perustuu infrapunasäteilyn tason seurantaan anturin (yleensä pyrosähköisen ) näkökentässä . Anturin lähdössä oleva signaali riippuu monotonisesti IR-säteilyn tasosta anturin näkökentän keskiarvosta. Kun esiin tulee henkilö (tai muu massiivinen esine, jonka lämpötila on korkeampi kuin taustalämpötila), jännite nousee pyrosähköisen anturin lähdössä. Sen määrittämiseksi, liikkuuko esine, anturi käyttää optista järjestelmää - Fresnel-linssiä . Joskus Fresnel-linssin sijasta käytetään koverien segmenttipeilien järjestelmää. Optisen järjestelmän segmentit (linssit tai peilit) keskittävät infrapunasäteilyn pyrosähköiseen elementtiin, joka tuottaa sähköisen impulssin. Infrapunasäteilyn lähteen liikkuessa optisen järjestelmän eri segmentit sieppaavat ja fokusoivat sen, mikä muodostaa useita peräkkäisiä pulsseja. Anturin herkkyysasetuksesta riippuen anturin pyrosähköiseen elementtiin on lähetettävä 2 tai 3 pulssia lopullisen signaalin antamiseksi.

Kirjallisuus

• GOST R 50030.5.1-2005 — Pienjännitejakelu- ja ohjauslaitteet. Osa 5. Ohjauspiirien laitteet ja kytkentäelementit. Luku 1. Sähkömekaaniset laitteet ohjauspiireihin.
• GOST R 50030.5.2-99 — Pienjännitteen jakelu- ja ohjauslaitteet. Osa 5-2. Ohjauspiirien laitteet ja kytkentäelementit. Kontaktittomat anturit. (IEC 60947-5-2 mukainen kuultopaperi)
• Aikakauslehti "Automaatio ja tuotanto" nro 1'02.

Muistiinpanot

1. ↑ GOST R IEC 60050-441-2012 Kytkentälaitteet, ohjauslaitteet ja sulakkeet. Luku 441
2. ↑ GOST R 50030.5.2-99 (IEC 60947-5-2-97) Pienjännitteen jakelu- ja ohjauslaitteet. Osa 5-2. Ohjauspiirien laitteet ja kytkentäelementit. Läheisyysanturit
3. ↑ GOST R 50030.5.2 . Haettu 16. elokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 22. helmikuuta 2014. (määrätön)