シンプルな近接センサー回路とアプリケーションの操作

私たちの日常生活では、IRセンサー、温度センサー、圧力センサー、PIRなどのさまざまなタイプのセンサーを使用して、さまざまなタイプのセンサー回路を実装することに慣れています。センサーなど。頻繁に、PIRセンサー回路ベースの自動ドア開放システム、LDRセンサー回路ベースの自動街路灯システム、圧電センサー回路ベースの発電システム、IRセンサー回路ベースの交通信号システム、超音波センサー回路ベースの障害物検出システムなどを観察します。

ここでは、この記事で、単純な近接センサー回路と動作について説明します。 。しかし、近接センサーについて詳しく説明する前に、主に、近接センサーが実際に何を意味するのかを知る必要がありますか？

近接センサー

物理的に接触することなく周囲の物体の存在を検出するために使用できるセンサーは、近接センサーと呼ばれます。これは、周囲に物体が存在する場合にフィールドまたはリターン信号が変化する電磁場または電磁放射ビームを使用して行うことができます。近接センサーによって感知されたこのオブジェクトは、ターゲットと呼ばれます。

したがって、プラスチックターゲット、金属ターゲットなどのさまざまなタイプのターゲットについて説明する場合、容量型近接センサーや光電式近接センサーなどのさまざまなタイプの近接センサーが必要です。誘導型近接センサー、磁気型近接センサーなど。近接センサーが物体を検出できる範囲は、公称範囲と呼ばれます。他のセンサーとは異なり、近接センサーは、機械部品がなく、センサーと検知対象物の間に物理的な接触がないため、長寿命で非常に高い信頼性があります。

近接センサーの回路図

多くのアプリケーションで最も頻繁に使用される誘導型近接センサー回路について説明します。近接センサーの回路図を上の図に示します。これは、発振器ブロック、電気誘導コイル、電源、電圧レギュレーターなどのさまざまなブロックで構成されています。

近接センサーの動作原理

誘導型近接センサー回路は金属物体を検出するために使用され、回路は金属以外の物体を検出しません。上記の近接センサーの回路図は、電源を供給することによって生成されるコイルによって生成されるフィールドを表しています。 （金属物体がこのフィールドに入るときに）金属物体を検出することによってこのフィールドが乱されると、ターゲット内を循環する渦電流が生成されます。

これにより、センサーに負荷がかかり、電磁界の振幅が減少します。金属オブジェクト（この記事の前半で説明したように、ターゲットと呼ばれます）が近接センサーに向かって移動すると、それに応じて渦電流が増加します。したがって、発振器の負荷が増加し、フィールドの振幅が減少します。

近接センサー回路のトリガーブロックは、発振器の振幅を監視するために使用され、特定のレベル（所定のレベル）で、トリガー回路がセンサーのオンまたはオフを切り替えます（通常の状態）。金属の物体またはターゲットが近接センサーから離れると、オシレーターの振幅が増加します。

ターゲットが存在する場合とターゲットが存在しない場合の誘導型近接センサー発振器の波形は、上の図に示すように表すことができます。

近接センサー回路の動作電圧

現在、誘導型近接センサーはさまざまな動作電圧で利用できます。これらの誘導型近接センサーは、AC、DC、およびAC / DCモード（ユニバーサルモード）で使用できます。近接センサー回路の動作範囲は、10V〜320V DCおよび20V〜265VACです。

近接センサー回路の配線

近接センサー回路の配線は下図のように行われます。ターゲットがないことに基づくトランジスタの状態に応じて、近接センサーの出力はNC（通常は閉じている）またはNO（通常は開いている）と見なされます。

ターゲットが存在しないときにPNP出力が低いかオフの場合、デバイスは通常開いていると見なすことができます。同様に、ターゲットが存在しないときにPNP出力が高いかオンの場合、デバイスは通常は閉じていると見なすことができます。

近接センサー回路-ターゲットサイズ

厚さ1mmで、軟鋼製の平らで滑らかな表面を標準のターゲットと見なすことができます。鋼にはさまざまなグレードがあり、軟鋼は炭素と鉄（より高い含有量）の組成で作られています。シールドされたセンサーを備えた標準のターゲットは、検出面の直径に等しい側面を持つことになります。シールドされていないセンサーを備えたターゲットの側面は、2つのうち大きい方、つまり、検出面の直径、または定格動作範囲の3倍に等しくなります。

ターゲットのサイズが標準のターゲットよりも大きい場合でも、検知範囲に変化はありません。ただし、ターゲットのサイズが標準のターゲットよりも小さくなるか、不規則になると、検出距離が短くなります。したがって、ターゲットのサイズと同じくらい小さい場合、ターゲットを検出するには、ターゲットを検出面に近づける必要があると言えます。

近接センサー回路アプリケーション

近接センサー回路はさまざまなアプリケーションに使用できます。いくつかの近接センサー回路アプリケーションについて以下に説明します。

近接センサー、ブザー、LC回路（コンデンサーと並列に接続されたインダクター）を使用して、上記の回路図に示すように接続された単純な金属探知機を設計できます。この回路は、金属の物体やターゲットを検出するたびにLEDを点灯させ、ブザーを鳴らします。

これらの近接センサー回路は、私たちが日常生活で使用する携帯電話（スマートフォンまたはタッチスクリーン電話）で頻繁に使用されます。このセンサーを耳に近づけたり、影を落としたり、触れたりすると、携帯電話の表示灯が消灯し、通話中の携帯電話の画面への接触を防ぎます（顔や指との画面接触を防ぎます）（要件に基づく）。タッチセンシティブスイッチは、近接センサー回路を使用して実装でき、近接センサー回路は、金属探知機のロボットプロジェクトを設計するために使用できます。

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