חיישנים המבוססים על קרני אינפרא אדום נמצאים בשימוש נרחב במכשירי אבטחה רבים והיתרונות שלהם על פני אלו אופטיים המגיבים לאור הנראה ולקיבוליים ברורים.

קרני אינפרא אדום אינן נראות, אינן מפריעות לאף אחד או לשום דבר, ובמקרה של מערכת אבטחה, הן מספקות את הסודיות הדרושה למיקום החיישן. גורם חשוב הוא יציבות גבוהה, כמעט בלתי תלויה במצב הסביבה (קרינת IR עוברת היטב גם במים). מעגלים דומים של חיישני IR פורסמו באתר יותר מפעם אחת מעגל זה פשוט ולא כמות גדולהפרטים.

האיור מציג דיאגרמה של חיישן IR שיכול לפעול על השתקפות או צומת אלומה. הודות לשימוש באפנון קרינה ובחירת תדר של קרינה נקלטת, החיישן מוגן היטב מפני הפרעות מקרינה אינפרא אדומה ממכשירים תרמיים שונים ושלטים רחוקים. שלט רחוקצִיוּד.

מעגל חיישן

המעגל מבוסס על שבב מפענח צלילים LM567 (L.1). הוא מכיל מולטיוויברטור, שתדירותו תלויה במעגל ה-RC בפינים 5 ו-6, ומגבר סלקטיבי עם PLL (הכולל מולטיוויברטור זה).

אורז. 1. תרשים סכמטי של חיישן פיזור צולב באמצעות קרני אינפרא אדום.

אם התדר מהפלט של המולטיוויברטור מופעל על LED IR, ופוטוטרנזיסטור מופעל בכניסת המיקרו-מעגל, אז המיקרו-מעגל יגיב (עם אפס לוגי ביציאה) אך ורק לאור של LED זה .

המתג על הטרנזיסטורים VT1 ו-VT2 מגביר את עוצמת הפולסים המגיעים מפין 5 של A1, כך שהבהירות של LED IR HL1 מספיקה לקליטת הקרינה שלו על ידי הפוטוטרנזיסטור FT1 ממרחק של מספר מטרים. הרגישות של הפוטוטרנזיסטור נקבעת על ידי חיתוך נגד R1 כך שיתקבל הטווח הנדרש.

ברגע שמכשול הממוקם מול החיישן של לוח זה (החיישן מורכב מפוטו-טרנזיסטור FT1 ו- IR LED HL1) נמצא במרחק מספיק, אור ה-IR הנפלט מ- IR LED HL1 מוחזר ממנו ופוגע ב- משטח רגיש לאור של הפוטוטרנזיסטור FT 1. זה מוביל לעובדה שאפס לוגי מופיע בפין 8 של מעגל המיקרו A1. זרם פתיחה מסופק לבסיס הטרנזיסטור VTZ דרך הנגד R7.

טרנזיסטור VTZ נפתח ופותח את הטרנזיסטור VT4, במעגל האספן שבו מופעלת ממסר ממסר K1. הפיתול של ממסר זה מיועד למתח של 5V. דיודה VD1 מגינה על הטרנזיסטור מפני נזק על ידי פליטות של EMF האינדוקציה העצמית של פיתול הממסר.

חלקים ו-PCB

אם המכשול מתרחק למרחק גדול ממגבלת הרגישות, הממסר נכבה. הפוטוטרנזיסטור נלקח ממכני פגום עכבר מחשב. יש לו רגישות מספקת. ניתן להחליף אותו בכל פוטוטרנזיסטור אחר.

אבל אי אפשר להשתמש בפוטו-גלאי משולבים ממערכות שלט רחוק, מכיוון שהם מכוונים לתדר מסוים ויש להם מעצב פולס לוגי מובנה.

אורז. 2. מעגל מודפס למעגל החיישן.

IR LED - כל LED אינפרא אדום המשמש בשלטים רחוקים. האיור מציג את פריסת ה-PCB עבור חיישן השתקפות.

נורית ה-IR על הלוח ממוקמת בצד המוליכים המודפסים, והלוח משמש כמחיצה חסינת אור המונעת פגיעה של אור ישיר ממנו בפוטוטרנזיסטור. כדי להבטיח את האטימות של הלוח, יש במקום זה שטח גדול לא חרוט של נייר כסף.

רצוי לצבוע מעל אזור זה בטוש שחור כדי שיהיה שחור. כדי לעבוד על צומת קרן, נורית ה-IR ממוקמת הרבה מעבר ללוח, ומותקנת מולו, מכוונת אל הפוטוטרנזיסטור.

יישום מעשי של החיישן הוא מערכות אבטחה, מכשירי אוטומציה ביתיים ותעשייתיים, וגם כגלאי עשן אש. במקרה זה, כאשר מתרחש עשן, הסביבה המקיפה את החיישן הופכת פחות שקופה עקב חלקיקי עשן והחיבור האופטי מופרע.

נאומוב א.י. RK-2017-01.

סִפְרוּת:

1. מַדרִיך. - מפענח צלילים LM567. RK-06-2006.
2. נאומוב א.י. - חיישן אינפרא אדום. RK-09-2006.

כדי להגן על ההיקף, כמו גם על דלתות, חלונות ומעברים לא מוגנים, נעשה שימוש נרחב בגלאי אינפרא אדום פעילים הפועלים דרך צומת קרן. הגלאי מורכב משני מרכיבים עיקריים: משדר ומקלט, שחייבים להיות בקו ראייה זה לזה. החיישן יוצר אזעקה כאשר פולש קוטע את הקרן הנכנסת למכשיר הקולט. כמעט כל גלאי האבטחה של קרני IR משלבים מספר אלומות למערכת סינכרונית בבית אחד. יכולות להיות שתיים, ארבע או יותר אלומות. זה נעשה כדי להגדיל את גובה מחסום האלומה, כמו גם כדי לשפר את האמינות התפעולית, שכן אזעקות שווא הן אחת הבעיות העיקריות בשימוש בחיישנים כאלה. מערכת הרב-אלומות מסייעת לפתור את בעיית אזעקות השווא כאשר חפצים זרים קטנים יחסית נכנסים לאזור האלומה, כגון ציפורים, עלים נושרים וכו'. בעיה גדולה נוספת בחיישני אבטחה IR של קרן היא אזעקות שווא בתנאי אטמוספירה קשים (גשם, שלג). , ערפל), הפחתת השקיפות של הסביבה. אמינות במקרים כאלה מובטחת על ידי שאנרגיית האלומה חורגת שוב ושוב מערך הסף המינימלי הנדרש להפעלת החיישן. מקור ההפרעה יכול להיות גם חשיפה ישירה של המקלט לאור השמש. לרוב זה קורה בשקיעה או עלות השחר, כאשר השמש נמוכה מעל האופק. על פי התקנים הרוסיים, החיישן חייב להישאר פעיל תחת תאורה טבעית של לפחות 10,000 לוקס ולפחות 500 לוקס ממכשירי תאורה חשמליים. לרוב גלאי האלומה המודרניים יש אמצעים מיוחדים לסינון קרינת רקע ובאופן כללי להתמודד עם תאורה. עם זאת, כדי להבטיח חסינות גבוהה לרעש מפני תאורת רקע, חשוב מאוד ליישר נכון את החיישן בעת ​​הגדרתו. באשר למשימה שלנו, השימוש בגלאי אבטחה של קרני IR יכול להיות קשה בגלל תכונות התכנון של ההתקנה באתר. המשדר והמקלט חייבים להיות מורכבים על הקירות בתוך מנעול האוויר. בהתאם לכך, הציוד יפעל בתנאים של לחות גבוהה קבועה. בנוסף, לא ניתן לשלול מגע פיזי בין הספינה במנעול לבין הקירות. ברור שהחיישן פשוט יימחץ. לאחר שהתחלנו לחפש עיצוב מתאים, הפנינו את תשומת לבנו למכשירים דומים המשמשים באוטומציה של ייצור.

חיישני מיקום אובייקט ללא מגע.עולם האוטומציה הרבה יותר עשיר ומגוון ממערכות אבטחה, אם נשווה ביניהן לפי מגוון החיישנים והמפעילים השונים. הבחירה שלנו נפלה על חיישני מיקום אופטיים. הם מיועדים לקביעה ללא מגע של נוכחות/היעדר אובייקט בחלל מבוקר.
הם משמשים לאוטומציה של כל תהליכים תעשייתיים, ברובוטיקה, מערכות בקרה, עיבוד והתקנה. חיישן פוטו-אלקטרי יכול לשמש לזיהוי עצמים במרחקים הנעים בין כמה מילימטרים לכמה עשרות ואפילו מאות מטרים. רישום של אובייקטים כלשהם וטווח ארוך מבדיל את חיישן הצילום מסוגים אחרים מכשירים דומים: למשל, אינדוקטיבי, קיבולי או קולי. חיישן אופטי מורכב ממקור (פולט) ומקלט של קרינה אופטית, שיכולים להיות ממוקמים באותו בית (חיישנים מונובלוק) או בבתים שונים (חיישנים בלוק כפול). מקור החיישן יוצר קרינה אופטית בחלל נתון, המקלט מגיב לשטף האור המוחזר מהאובייקט או להפסקתו.

!
במאמר זה, מחבר הערוץ "Make Your OWN Creation" יראה לכם כיצד ליצור חיישן אינפרא אדום פעיל המגיב להצטלבות של קו קונבנציונלי. למשל, כאשר עוברים דרך פתח או מרחק קצרממנו.

חיישן זה יהיה שימושי, למשל, לבעלי חנויות הוא יאפשר להם לשמוע בזמן על קונה שחוצה אזור מסוים. זה אלחוטי ועצמאי. ניתן להתקנה בכל מקום רצוי. זה גם לא דורש התקנת מראות, כמו מערכות לייזר. עקרון הפעולה הוא שהבקר פולט ומקבל אות מוחזר מאובייקט. לשם כך, מותקנת על הלוח נורית אינפרא אדום משדרת ופוטודיודת קליטה.

טווח האלומה מתכוונן.
לאחר קריאת מאמר זה, כמעט כל עשה זאת בעצמך שיודע לפחות קצת כיצד להשתמש במלחם יוכל לשכפל את המכשיר הזה.

מספר החלקים הנדרשים הוא מינימלי.

1. קישור מודול אינפרא אדום אליו.

2. זמזם, או טוויטר, מתח 5V.

3. נגד 4.7 אוהם.

4. טרנזיסטור BC558.

5. מחבר סוללה.

6. מכלול סוללה במתח של 5V, ניתן לקחת זאת מרדיוטלפון. ניתן גם להחליף אותה בכל סוללה אחרת, למשל, ה-18650 הפופולרית ביותר.

7. כפתור הפעלה (המחבר לא השתמש בו, הוא כנראה יצטרך לנתק את המחבר מהסוללה בכל פעם).
נ.ב. את כל הרכיבים ניתן לרכוש בשוק הרדיו או בחנות רכיבים אלקטרוניים.

כלים וחומרים מתכלים שתזדקק להם:
1. מלחם והלחמה.
2. חותכי צד.
3. מברג פיליפס, בורג קטן עם הקשה עצמית.
4. סרט דו צדדי.
5. חתיכה קטנה של פלסטיק קצף.

אז, תהליך הבנייה.
מקצר את הרגל של הנגד, מולח אותו למגע ה-OUT (פלט) על הלוח, וגם מקצץ את העודפים.

כעת, לאחר שקיצר את הרגל האמצעית של הטרנזיסטור, הבסיס, הלחמו אותו לנגד.

הרגל הימנית או השלישית של הפולט (שימו לב למיקום הטרנזיסטור!) מולחמת למגע השלילי של לוח GND.

המגע החיובי של הטוויטר מולחם למגע החיובי בלוח VCC.

המגע השלילי של הטוויטר הוא לאספן הטרנזיסטור, הרגל השמאלית הראשונה.

עכשיו תורו של מחבר החשמל. החוט החיובי עובר ל-VCC של הלוח, והחוט השלילי עובר ל-GND של הלוח.

מחבר את הסוללה ומתאים את הרגישות באמצעות נגד חיתוך, משנה את הטווח ביד.

לאחר שנקע חור קטן בפלסטיק עם מברג, הברג פנימה בורג הקשה עצמית, מהדק את הלוח.

לאחר מכן, סרט דו צדדי מודבק לפלסטיק ומחובר לסוללה, בודק את הפונקציונליות שלו.

ושוב, באמצעות סרט, הוא מתקין את המכשיר על הקיר.

חיישני קרבה מחולקים לפי סוג הפעולה:
— הַשׁרָאָהחיישני RSTI
— קיבוליחיישני RSTE
— מַגנֶטִיחיישני RSTM
— לייזרחיישני צומת קרן RSTL
זהו אנלוגי של חיישנים יקרים XUB LAPCN M12R ואחרים מ-Telemecanique
— אוֹפּטִיחיישני החזר קרן RSTO (מומלץ מצוין במקום אינדוקציה וקיבוליות)

אנו מציעים חיישני קירבה מסוג אינדוקציה, חיישני קירבה מסוג מגנטי, חיישני קירבה מסוג קיבולי. אנו מייצרים גם חיישני לייזר ואופטיים. כל החיישנים משמשים להפעלת ציוד תעשייתי. אנו מייצרים מספר סוגים של חיישנים המכסים 95% מכל צרכי הארגון.

ראוי במיוחד לציין כי התחליף הטוב ביותר עבור חיישני XUBLAPCNM12R הם חיישני הלייזר RSTL שלנו. הם עובדים הרבה יותר אמין מאפיינים חשמליים, ומבחינת פרמטרים מכניים; החיישנים שלנו הם מתכת.

מומחים שיודעים את היקף היישום של חיישנים לציוד צריכים לבחור חיישן לפי הפרמטרים שלהם:
- סוג החיישן (אינדוקציה, מגנטי, קיבולי, לייזר, אופטי)
— ערוץ פלט PNP או NPN ומצב פלט: סגור או פתוח
- קוטר ועיצוב החיישן (מוברג או שטוח)

הבה נציג ביתר פירוט את כל סוגי החיישנים המיוצרים:

חיישני אינדוקציה RSTI המופעלים על ידי התקרבות המתכת:
עלות = 1,416 רובל כולל מע"מ
מתח כניסה: 10-30V
הגנת קוטביות הפוכה

היקף היישום: מסועים, מכונות, מסועים, מכונות פיצוץ, מסורי רצועה, מנגנוני מתפתל ודוחף, מנגנוני הזנה, בקרת זמינות חלקים

חיישנים קיבוליים המופעלים על ידי התקרבות של כל אובייקט:
מתח כניסה: 10-30V
הגנת קוטביות הפוכה
גרסה: מושחל במארז מתכת בקטרים ​​8 מ"מ, 12 מ"מ, 18 מ"מ
היקף היישום: מסועים, מכונות, מסועים, מכונות פיצוץ, מסורי פס, מנגנוני מתפתל,
מנגנונים של יחידות הזנה, בקרה על זמינות חלקים

חיישנים מגנטיים RSTM המופעלים על ידי התקרבות של מגנט:
מתח כניסה: 10-30V
הגנת קוטביות הפוכה
גרסה: בחריץ או עם הידוק מלמעלה
היקף היישום: צילינדרים פניאומטיים, ציוד פניאומטי, צילינדרים הידראוליים עם יחידות מיכון, מוט עם טבעת מגנטית
החיישן אטום לחלוטין. בעל נורית מצב מובנית.

חיישני לייזר RSTL המופעלים על ידי צומת קרן: עלות = 5,310 רובל כולל מע"מ

פרמטרים של חיישן:
- קוטר 12 מ"מ או 18 מ"מ במארז מתכת
- מתח אספקה ​​10 ... 30V
- צריכת זרם 50mA...100mA
- טווח אלומה בין 5 ל-20 מטרים
- זווית קליטה של ​​האלומה על ידי המקלט = 20 מעלות מהציר. (מקבל את האלומה בזווית)
— זרם פלט = 150mA
- הגנה מפני היפוך קוטביות

המשדר מסופק עם ספק כוח. הָהֵן. 2 חוטים.
מתח אספקה ​​מופעל על המקלט ואות המוצא מוסר. הָהֵן. 3 חוטים.
היקף היישום של חיישני לייזר: מסועים, מעבירים, מנגנוני תנועה, מנגנוני סיבוב, מגבילי תנועה של מנגנונים, בקרת זמינות חלקים.
הסט כולל פולט ומקלט.
החיישן מופעל על ידי מפגש הקרן בין הפולט למקלט.
מובנה בחיישן חיווי לדמַצָב.
בנוסף, ניתן להפעיל את חיישן M18 הן במצב PNP והן במצב NPN, כלומר. חל בכל סוג של בקרים וציוד.

חיישנים אופטיים RSTO המופעלים על ידי החזרת אור ממשטח:
עלות = 4,484 רובל כולל מע"מ
מתח כניסה: 10-30V
הגנת קוטביות הפוכה
גרסה: מושחל במארז מתכת בקוטר M18

הוא משמש כאשר יש צורך לשלוט בהצטלבות של אובייקט עם קו קונבנציונלי או בגישה של אובייקט קרוב יותר לחיישן מאשר המותקן.
היקף היישום: ניטור מיקום חפצים, מנגנוני ניטור, ניטור זמינות חלקים

החיישן האופטי מופעל כאשר אלומה מוחזרת מפני השטח של חלק או עצם.
אחד החיישנים הפרקטיים והנוחים ביותר מכיוון ש... החיישן עצמו יכול להיות מוסתר מהשפעה
מנגנונים על זה שעלולים לפגוע בבית החיישן.
טווח הפעולה מתכוונן בהתאם לסוג המשטח:
רעיוני, כסף, מראה: מ-10 ס"מ עד 100 ס"מ
אפור מט, שחור מט: מ-3 ס"מ עד 50 ס"מ
לגוף החיישן יש וסת מרחק חישה מובנה ומחוון מצב LED.
בנוסף, ניתן להפעיל את החיישן הן במצבי PNP והן במצב NPN, כלומר. חל בכל סוג של בקרים וציוד.

אנו ממליצים להשתמש בחיישנים אופטיים במקום בחיישנים אינדוקטיביים וקיבולייםוהמערכת שלך תהפוך ליציבה יותר.
הסיבה היא זו: לחיישנים אינדוקטיביים וקיבוליים חשוב למרחק לעצם, ומכיוון שבגלל
מיכון מטלטלין והשפעה נגדית בציוד, לפעמים קשה להבטיח תנועה יציבה של 2-5 מ"מ, ואז מתעוררים רגעים שבהם החיישן לא עובד בגלל מרחק בלתי ניתן להשגה לחפץ או דגל.
החיישן האופטי אינו חושש מרעידות של מנגנונים, הוא פועל בכל מרווח מותאם.

לחוטי הפלט יש צבעים שונים, כך שקשה מאוד להתבלבל:
כחול - מינוס כוח
אדום (חום) - פלוס
שחור - יציאה
מצב לבן - PNP - NPN

דיאגרמות חיבור חיישנים, בהתאם לסוג PNP או NPN:

חיישנים משמשים בתעשייה לניטור עצמים ומנגנונים.
אותות מהחיישנים נשלחים לבקרים, המעבדים את הנתונים הללו ופועלים בהתאם לאות מהחיישן.
האיכות והפעולה הבלתי פוסקת של הציוד תלויה ב-90% באיכות החיישנים.
כל החשמלאים ומהנדסי החשמל יודעים זאת.

לפעמים פעולה לא יציבה של החיישן עלולה להוביל להתמוטטות מנגנון הציוד, וזה בתורו מוביל לכשל של המנועים החשמליים השולטים במנגנונים או לפגיעה במערכת הפנאומטית או ההידראולית. בנוסף, אתה צריך לקחת בחשבון שגם המוצרים עצמם המעובדים על הציוד עלולים לסבול. הָהֵן. החיישנים, ב-80% מהמקרים, הם האשמים בכשל בציוד. ובמקום שבו יש תקלה, מתחילים אוטומטית השבתת ציוד ולפעמים תיקונים יקרים.

חָשׁוּבודא שחיישנים נבחרים על ידי צוות מנוסה ואחראי. אחרת, עקב חיישן שנבחר בצורה שגויה, עלולים להתרחש גם תקלה ותקלה בציוד. הנה דוגמה פשוטה של ​​התמוטטות קו מסוע:
החשמלאי בחר בחיישן אינדוקציה כדי לשלוט בתנועת הכרכרה, שאמורה להיות מופעלת על ידי נוכחות של דגל מתכת. מוּתקָן. זה עבד מצוין במשך חודש. במהלך תהליך השירות למנגנונים, מישהו השליך בשוגג כפפה מעל דגל התנועה, כתוצאה מכך, כשהמסוע התקרב למחיצה המגבילה, החיישן לא זיהה את נוכחות המתכת בגלל המרחק למתכת היה בערך 20 מ"מ. בהתאם לכך, החיישן לא אותת שהכרכרה חזרה למיקומה המקורי.
כתוצאה מכך, המתח לא הוסר ממנוע הכרכרה והמנגנון נשען על מחיצת מתכת. המנוע עמד במנוחה כ-5 דקות והחל לעשן. בסך הכל יש לנו:
1. מנוע שרוף
2. השבתת ציוד
3. אובדן זמן וכסף כדי לשחזר את פונקציונליות הציוד

המסקנה היא שב במקרה הזההיה צורך להשתמש באחת מהאפשרויות הבאות:
- או מתג גבול מכני פשוט
- או חיישן קיבולי
- או חיישן לייזר לצומת קרן

חשוב לבחור את סוג החיישן הנכון אם ברצונך להבטיח תפעול ללא בעיות של הציוד שלך.