בחיי היום יום שלנו התרגלנו ליישם שונה סוגי מעגלי חיישנים באמצעות סוגים שונים של חיישנים כגון חיישן IR , חיישן טמפרטורה, חיישן לחץ, חיישן PIR וכן הלאה. לעתים קרובות, אנו צופים במערכת מעגל חיישני PIR המבוססת על פתיחת דלתות אוטומטית, מערכת תאורת רחוב אוטומטית מבוססת מעגל חיישנים, מערכת מעגל חיישנית פיזואלקטרית מערכת ייצור חשמל , מערכת אותות תעבורה מבוססת מעגל חיישן IR, מערכת איתור מכשולים במעגל חיישנים קולי, וכן הלאה.
כאן, במאמר זה, בואו נדון בנושא מעגל חיישני קירבה פשוט ועבודה. אך לפני שנדון בפירוט על חיישני הקרבה, בעיקר, עלינו לדעת מה פירוש חיישן הקרבה?
חיישן קרבה
חיישן שיכול לשמש לאיתור נוכחות של עצמים הסובבים אותו ללא מגע פיזי כלשהו מכונה כחיישן קירבה. ניתן לעשות זאת באמצעות שדה אלקרומגנטי או קרן קרינה אלקטרומגנטית בה השדה או אות ההחזרה משתנים במקרה של נוכחות של אובייקט כלשהו בסביבתו. אובייקט זה שחש חיישן הקרבה מכונה כיעד.
חיישן קרבה
לפיכך, אם נדון אודות סוגים שונים של מטרות כגון מטרה פלסטית, מטרת מתכת וכן הלאה דורשים סוגים שונים של חיישני קירבה כגון חיישן קירבה קיבולי או חיישן קירבה פוטואלקטרי, חיישן קירבה אינדוקטיבי, חיישן קירבה מגנטי וכן הלאה. הטווח שבו חיישן הקרבה מסוגל לזהות אובייקט נקרא כטווח נומינלי. בניגוד לחיישנים האחרים, חיישני קירבה יכולים להחזיק מעמד לאורך זמן ובעל אמינות גבוהה מאוד מכיוון שאין חלקים מכניים כמו גם לא קיים מגע פיזי בין החיישן לאובייקט החוש.
דיאגרמת מעגל חיישן קרבה
דיאגרמת חסימת מעגל חיישן קרבה
הבה נדון בנושא מעגל חיישני קירבה אינדוקטיבי המשמש לרוב ביישומים רבים. תרשים המעגל של חיישן הקרבה מוצג באיור לעיל המורכב מבלוקים שונים כגון בלוק מתנד, סליל אינדוקציה חשמלי , אספקת חשמל, וסת מתח וכו '.
עקרון עבודה של חיישן קרבה
מעגל חיישני הקרבה האינדוקטיבי משמש לאיתור חפצי המתכת והמעגל אינו מזהה עצמים פרט למתכות. תרשים המעגל של חיישן הקרבה לעיל מייצג את השדה המיוצר על ידי הסליל, שנוצר על ידי מתן ספק כוח . בכל פעם, שדה זה מופרע על ידי גילוי של אובייקט מתכת כלשהו (כאשר אובייקט מתכת נכנס לשדה זה), אז ייווצר זרם אדי שמסתובב בתוך המטרה.
דיאגרמת מעגל חיישן קרבה כאשר מתגלה יעד
בשל כך ייגרם עומס על החיישן המפחית את משרעת השדה האלקטרומגנטי. אם עצם המתכת (המכונה מטרה, כפי שדנו קודם במאמר זה) מועבר לכיוון חיישן קרבה , אז זרם החוטם יגדל בהתאם. לפיכך, העומס על המתנד יגדל, מה שמקטין את משרעת השדה.
גוש ההדק בסמיכות מעגל חיישן משמש לניטור משרעת המתנד וברמות מסוימות (רמות קבועות מראש) מעגל ההדק מפעיל או מכבה את החיישן (שמצבו הרגיל). אם אובייקט המתכת או המטרה מתרחקים מחיישן הקרבה, אזי המשרעת של המתנד תגדל.
צורת הגל של המתנד של חיישן הקרבה
ניתן לייצג את צורת הגל של מתנד חיישן הסמיכות ההשראי בנוכחות המטרה ובהיעדר המטרה כפי שמוצג באיור לעיל.
מתח הפעלה של חיישן קרבה
כיום, חיישני קירבה אינדוקטיביים זמינים עם מתח הפעלה שונה. חיישני קירבה אינדוקטיביים אלה זמינים במצבי AC, DC ו- AC / DC (מצבים אוניברסליים). טווח ההפעלה של מעגלי חיישני הקרבה הוא מ -10 וולט ל -320 וולט DC ו -20 וולט ל -265 וולט זרם חשמל.
חיווט מעגל חיישן קרבה
חיווט המעגל של חיישן הקרבה נעשה כמתואר באיור שלהלן. תלוי ב מצב טרנזיסטור בהתבסס על היעדר יעד, יציאות חיישני קירבה נחשבות כ- NC (סגור בדרך כלל) או כ- NO (בדרך כלל פתוח).
חיווט מעגל חיישן קרבה
אם פלט ה- PNP נמוך או כבוי בזמן שהמטרה נעדרת, נוכל לראות את המכשיר כפתוח רגיל. באופן דומה, אם תפוקת ה- PNP גבוהה או פועלת בזמן שהמטרה נעדרת, נוכל לראות את המכשיר כסגור כרגיל.
גודל יעד מעגל חיישן קרבה
משטח שטוח וחלק בעובי 1 מ'מ ועשוי פלדה עדינה יכול להיחשב כמטרה סטנדרטית. ישנם ציונים שונים בהם ניתן להשיג פלדה ופלדה עדינה עשויה מהרכב של פחמן וברזל (תוכן גבוה יותר). המטרה הסטנדרטית עם חיישנים מוגנים תהיה עם צדדים שווים לקוטר הפנים החשים. צדי המטרה עם חיישנים לא מוגנים שווים לגדול יותר בין השניים, כלומר, קוטר הפנים החושי או שלוש פעמים את טווח ההפעלה המדורג.
גודל יעד מעגל חיישן קרבה
למרות שגודל המטרה גדול מהיעד הסטנדרטי, לא יהיה שינוי בטווח החישה. אבל, אם גודל המטרה הופך להיות פחות מהמטרה הסטנדרטית או לא סדיר, אז מרחק החישה יקטן. לפיכך, אנו יכולים לומר כי, קטן ככל גודל המטרה, אז יש לקרב את המטרה לפנים החושות כדי להתגלות.
יישומי מעגל חיישני קירבה
ניתן להשתמש במעגל חיישני הקרבה ליישומים שונים, כמה יישומי מעגל חיישני קירבה מתוארים להלן:
מעגל גלאי מתכות פשוט
ניתן לתכנן גלאי מתכות פשוט באמצעות חיישן קירבה, זמזם ומעגל LC (משרן המחובר במקביל לקבל), המחוברים כפי שמוצג בתרשים המעגלים לעיל. מעגל זה יביא את הנורית לזרוח וזמזם להישמע בכל פעם שהוא מזהה חפצי מתכת או מטרות.
חיישן קרבה במוביילים
מעגל חיישני קירבה זה משמש לעתים קרובות ב טלפונים ניידים (טלפונים חכמים או טלפונים עם מסך מגע) בהם אנו משתמשים בחיי היום יום שלנו. אם חיישן זה נועד להתקרב לאוזן או לגרום לו ליפול צל או לגעת בו, אז אור התצוגה של הנייד נכבה, כך שהוא ימנע ממגע מסך הנייד (ימנע מגע מסך עם הפנים או האצבעות) במהלך שיחות ( בהתבסס על דרישה). ניתן ליישם את המתגים הרגישים למגע באמצעות מעגלי חיישני קירבה ומעגל חיישני קירבה לתכנון פרויקטים רובוטיים של גלאי מתכות.
האם אתה רוצה לתכנן חיישן מבוסס פרויקטים אלקטרוניים עם הרעיונות החדשניים שלך? לאחר מכן פרסם את הרעיונות שלך לסיוע טכני בעיצוב פרויקטים בעצמך.
