Модуль Bluetooth для микроконтроллера Модуль голоса Разработка аппаратного обеспечения

        Семь видов сенсорных устройств для обнаружения различных объектов

Обнаружение объектов является очень важной задачей в индустрии автоматизации. Оно заключается в определении, проходит ли объект по конвейеру, закрыта ли дверь, достигло ли транспортное средство остановочной позиции. Инженерам промышленного контроля и разработчикам программного обеспечения необходимо точно знать, когда объект или цель прибывает или размещается в определенном месте.

Хотя сенсорные устройства не могут измерять, проверять или количественно определять объекты каким-либо способом, они должны надежно передавать информацию о наличии объектов в систему управления машинами с помощью электронных сигналов. Существует множество различных технологий обнаружения объектов для различных видов обнаружения объектов. Рассмотрим семь наиболее распространенных типов, а также кратко опишем их принцип работы, преимущества и ограничения.

1. Электромеханический.

Самый простой датчик - это электромеханический конечный выключатель. Эти устройства содержат чувствительный микропереключатель. Когда механическое привод заменяется обнаруженным объектом, его состояние меняется. Ролики, щупальца и рычаги - это варианты приводных механизмов многих различных производителей. Поскольку эти устройства состоят из движущихся частей, они легко подвергаются износу и повреждениям. Кроме того, физический контакт с целевым объектом не всегда желателен или возможен.

2. Пневматический.

Эти датчики используют сжатый воздух и чувствительный мембранный клапан для обнаружения наличия объектов. Сжатый воздух выходит из маленькой отверстия, пока не будет заблокирован целевым объектом, что вызывает небольшое изменение давления воздуха. Нижележащий мембранный переключатель обнаруживает это изменение давления и генерирует электрический сигнал управления. Среда, требующая "взрывобезопасных" датчиков, или очень грязная среда - это хорошие области применения данного устройства.

3. Магнетизм.

Магнитный датчик приводится в действие постоянным магнитом в зоне чувствительности. Обычно используются два различных принципа работы: один - контактный релевидный принцип, другой - датчик Холла. В обоих случаях наличие магнитного поля изменяет состояние электрического сигнала. Релевидные и датчики Холла обычно используются для обнаружения наличия поршней в цилиндрах. Релевидные выключатели имеют высокий процент отказов, поэтому многие инженеры предпочитают использовать датчики Холла, где это возможно.

4. Индукция.

Индуктивные датчики приближения - эти датчики приближения обнаруживают металлические объекты, которые могут нарушать электромагнитное поле, излучаемое корпусом датчика. Достоверное расстояние обнаружения зависит от типа и количества металла в зоне чувствительности датчика. Эти датчики выпускаются в различных размерах и форматах. Они очень надежны и экономически эффективны; поэтому большая часть датчиков используется в автоматизированном оборудовании и технологическом оборудовании.

5. Ёмкость.

Эти датчики приближения могут обнаруживать неметаллические объекты с различными диэлектрическими постоянными в воздухе. Это делает их идеальными для использования с деревом, бумагой, тканями, жидкостями и пластиком. Они работают подобно индуктивным датчикам, но вместо обнаружения изменений электромагнитных полей они используют электростатические поля.

6. Фотоэлектричество.

Фотоэлектрические датчики используют различные технологии для решения различных конфигураций применения. Их общей особенностью является то, что они оба испускают луч света, а затем обнаруживают изменение количества возвращаемого света. Три наиболее популярных датчика - это датчики диффузного отражения, отражающие и пропускающие. Использование источников света - видимого, инфракрасного, светодиодного или лазерного - может влиять на дальность чувствительности. В датчике диффузного отражения наличие объектов в оптическом поле зрения вызывает диффузное отражение луча. Получатель обнаруживает свет, отраженный от самого объекта. Отражающие и пропускающие датчики луча генерируют лучи и обнаруживают любые непрозрачные объекты, блокирующие лучи. Лазерные датчики могут генерировать лучи на расстояние 50 метров и более. Прозрачные объекты или объекты с различной шероховатостью поверхности могут создать проблемы для фотоэлектрических датчиков.

7. Ультразвук.

Эти устройства обычно отправляют короткие импульсы ультразвука на цель, а затем отраженный ультразвук возвращается к датчику. Звуковые волны могут быть отражены почти всеми плотными материалами (металлом, деревом, пластиком, стеклом, жидкостью и т.д.). И они не подвержены влиянию цвета, прозрачности или блеска объектов. Пенопласт, поглощающий звуковые волны, не является надежным применением для этого типа датчиков. Ультразвуковые датчики обычно используются для определения уровня жидкости в емкости для обработки.