Le idee innovative ci consentono di semplificare molti processi, aggiungere praticità nell'utilizzo di apparecchiature domestiche e di produzione e automatizzare i cicli di lavoro.
Spesso per la loro realizzazione prendono un interruttore senza contatto, in grado di reagire a uno stimolo specifico in modo tempestivo senza la presenza fisica di una persona.
Diamo un'occhiata più da vicino a che tipo di dispositivo è e per quale scopo serve.
Contenuto dell'articolo:
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A cosa serve un interruttore di prossimità?
- Il principio di funzionamento dell'attrezzatura
- Ambito di utilizzo del dispositivo senza contatto
- Cosa dice la marcatura?
- Caratteristiche di collegamento a mano
- Assemblare il dispositivo a casa
- Conclusioni e video utili sull'argomento
A cosa serve un interruttore di prossimità?
Per eseguire una determinata azione, non è necessario prendere una parte attiva da soli: andare all'oggetto previsto ed eseguire qualsiasi manipolazione con essa. Offerto dai produttori di apparecchiature elettriche prodotto intelligente, è in grado di sostituire parzialmente una persona.
Il principio di funzionamento dell'attrezzatura
Il dispositivo, che interrompe il funzionamento di alcune apparecchiature in modo senza contatto, è chiamato interruttore o WB abbreviato. È anche spesso chiamato un sensore - ma questo concetto generalizza anche di per sé dispositivi con un segnale di uscita analogico.
Tale terminologia, nonché l'ambito di utilizzo, la resistenza a vari tipi di danni e le specifiche tecniche sono fornite GOST R 50030.5.2-99. Il documento regola la conformità dei parametri operativi, il funzionamento tempestivo del meccanismo di protezione in caso di sovraccarico e altre sfumature operative del dispositivo.
Il prodotto è un elemento a semiconduttore che controlla il circuito elettrico. Quando viene rilevato uno stimolo o la sua presenza nella zona della sua azione, scollega la corrente di carico, che porta all'apertura del circuito.
Il dispositivo ha una custodia robusta in polimero o ottone nichelato. All'interno di tale involucro è racchiusa una parte elettrica che necessita di isolamento. Molti modelli hanno una classe di protezione IP65 o 67.
La struttura del prodotto comporta il rilevamento di un oggetto o oggetto che è caduto nella zona attiva. Questa informazione viene convertita e inviata al nodo di commutazione.
Il dispositivo funziona senza contatto e l'elemento sensibile, che è anche chiamato fotorivelatore, può essere posizionato separatamente dall'emettitore o nello stesso pacchetto con esso. Queste 2 parti funzionano a coppie.
Per quanto riguarda le dimensioni, la forma e l'aspetto del WB, questi parametri dipendono dallo scopo e dalla portata dell'applicazione, nonché dalle condizioni operative.
Lo standard prevede la fabbricazione di dispositivi, la forma del corpo che è la seguente:
- rettangolare con sezione quadrata o rettangolare, che è indicato come D o C, rispettivamente;
- cilindrico con filo - A o senza esso - B.
A seconda del modello e del suo scopo, il prodotto può essere inoltre dotato di un doppio filo isolato.
Per lavorare in condizioni difficili, vengono prodotte persone senza contatto, il cui caso è riempito di composto. Questa è una sostanza polimerica che fornisce una protezione affidabile dall'umidità e da altre inclusioni estranee a contatto con meccanismi di lavoro.
Secondo il principio di funzionamento, i dispositivi sono divisi in 4 grandi gruppi.
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Dispositivo induttivo, che è anche chiamato reed. Crea attorno a sé un campo elettromagnetico che permette di rilevare uno stimolo che è entrato nella zona di visibilità.
Il tipo capacitivo dell'interruttore funziona grazie alla creazione di un campo elettronico e alla reazione di un elemento a semiconduttore che commuta il circuito elettrico
Il prodotto a ultrasuoni fornisce un circuito / disconnessione della rete a causa della percezione o trasmissione di segnali ultrasonici. L'azione si applica solo all'area sensibile.
Un sensore fotoelettrico può rilevare uno stimolo che è caduto sulla sua area di influenza a causa del riflesso o dell'interruzione da parte di questo oggetto di radiazione luminosa visibile e invisibile.
Sensore di prossimità induttivo
Tipo di interruttore capacitivo
Interruttore a ultrasuoni senza contatto
Sensore di prossimità fotoelettrico
Il metodo di rilevamento capacitivo e induttivo è più affidabile e gli stessi WB, lavorando in questo modo, sono più durevoli delle loro controparti. Il primo reagisce a un oggetto fatto praticamente di qualsiasi materiale, e il secondo al metallo.
Ambito di utilizzo del dispositivo senza contatto
La proprietà unica di controllare il funzionamento dei dispositivi, senza contattarli direttamente, apre prospettive brillanti per l'uso di questo tipo di switch. Ti permette di creare disegni originali in vari campi, per migliorare le condizioni di vita in casa / appartamento.
Spegnere la luce senza il contatto del proprietario con la custodia o altri elementi del dispositivo di commutazione è una realtà. Per eseguire questo comando con il prodotto, è sufficiente posizionare la mano nell'area interessata.
E per le modifiche del suono, è sufficiente battere le mani in modo che il dispositivo nascosto all'interno del corpo del lampadario apra il circuito elettrico.
Inoltre, i sensori di prossimità vengono comunemente utilizzati per ottimizzare i processi di produzione. Permettono di controllare la qualità dell'implementazione di cicli complessi nell'ingegneria meccanica.
E anche su linee automatiche nella produzione di prodotti alimentari e merci dell'industria tessile, nella produzione di parti in fonderia, e così via.
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Enormi aree di produzione con attrezzature pesanti possono funzionare senza intoppi grazie al controllo processi con switch che interrompono il carico in modo tempestivo in caso di errore o occorrenza sovraccarico
I radioamatori innovatori che inventano la robotica e pensano attraverso l'automazione di molte azioni utilizzano spesso sensori di tipo senza contatto, inserendoli nei loro progetti
Nella produzione di prodotti su attrezzature per la forgiatura, macchine per fonderia o automatiche linee in cui è impossibile tenere traccia di ogni elemento dell'occhio umano senza un WB affidabile andare d'accordo
Nella vita di tutti i giorni - per migliorare la qualità della vita a casa. Questa è la terminazione dell'alimentazione elettrica all'asciugamani, la lampada nel corridoio, il ventilatore nel bagno, la caldaia
Interruttori senza contatto in ingegneria meccanica
Sensori senza contatto in robotica
Interruttori senza contatto su linee automatiche
Sensori senza contatto nella vita di tutti i giorni
Cosa dice la marcatura?
Gli interruttori di tipo contactless vengono forniti al mercato da diversi produttori. Tra di loro ci sono aziende occidentali, nazionali e cinesi. Quando si acquista, è importante prestare particolare attenzione alla qualità delle unità e alla reputazione del produttore.
A causa della serietà dei processi regolati, che sono controllati da varie modifiche dei sensori, si dovrebbe solo scegliere prodotti con documentazione di accompagnamento - istruzioni con schemi di installazione, condizioni operative e un elenco di tecniche parametri.
Sul caso del dispositivo stesso, i produttori indicano le sue caratteristiche sotto forma di un insieme di lettere e numeri - etichettati. Tra questi simboli, alcune informazioni importanti sono crittografate, il che è guidato dalla scelta del modello desiderato.
Non tutti gli indicatori possono essere inseriti in una piccola area dell'interruttore. Il resto, rilevante per il consumatore, è contenuto nel manuale dell'utente.
Se il modello che ti piace non ha istruzioni nel kit, allora non dovresti comprarlo - può essere un falso. Inoltre, alcuni dei parametri necessari rimarranno sconosciuti e non ci si può fidare della parola del venditore per questo.
Tutti i produttori sono tenuti a fornire specifiche tecniche all'utente finale. Questo requisito è spiegato nella parte 5-2 del GOST delle apparecchiature contactless a bassa tensione sopra menzionate.
Ogni azienda impegnata nel rilascio di dispositivi di commutazione per il controllo del circuito elettrico, ha sviluppato un proprio sistema di simboli. La sua decodifica è riportata nel catalogo, che contiene anche una gamma di prodotti offerti.
Un esempio di etichettatura dei prodotti della società AS Energy. I restanti parametri dei modelli sono inseriti nelle istruzioni fornite nel kit.
La necessità di etichettatura non era casuale: una grande varietà di interruttori. Inoltre, possono essere classificati secondo diversi principi.
Ad esempio, a seconda della funzione eseguita durante la commutazione, i dispositivi sono suddivisi nelle seguenti categorie:
- l'inclusione di (NO) - A;
- shutdown (NF) - B;
- commutazione - C;
- opzione programmabile - P;
- altro - S.
E secondo il metodo di installazione, i sensori sono incassati, non incassati e altri.
A volte i produttori preferiscono specificare un codice lungo, che descrive i parametri massimi del prodotto, compresa la posizione dell'elemento sensibile, la presenza del display, la versione climatica e così via
Se la società utilizza il principio di marcatura raccomandato dalla norma di stato, l'iscrizione sull'interruttore avrà, ad esempio, la seguente forma:
U3 A30 A D2
dove:
- U - metodo ultrasonico di rilevazione dello stimolo. Il resto corrisponde ad altre lettere latine: I - induttivo, C - capacitivo, D, R e T - azione fotoelettrica diretta, riflettente e barriera, rispettivamente;
- 3 - il metodo di installazione è diverso;
- A30 - forma e diametro, che in questo caso significa cilindrico con una filettatura del diametro di 30 mm;
- A - funzione di commutazione dell'elemento, che significa l'inclusione di (NO);
- D è il numero di fili per l'uscita DC o AC, che corrisponde a due connettori per DC;
- 2 - metodo di connessione plug-in.
Sono disponibili un totale di 4 opzioni di allineamento, tra cui i fili del nastro corrispondono all'unità, i due sono stati discussi sopra, i tre sono il morsetto, e i quattro sono un metodo diverso.
Nelle modifiche che comportano la presenza di un filo, il produttore applica le caratteristiche sull'etichetta, che viene montata direttamente sul cavo. Può anche indicare il grado di protezione, la tensione raccomandata e altro
Tra i produttori in buona fede si distinguono JSC Sensor / Sesor, la società tedesca Fotoelektrik Pauly, NPK TEKO, PKF STRAUS, Meander CJSC, OWEN e SKB IP company, NPP PRIZMA di Yekaterinburg e altri.
Molti di loro offrono un servizio per la produzione di WB con i parametri richiesti dal consumatore - per ordinare.
Raccomandiamo inoltre di leggere il nostro altro articolo, in cui abbiamo descritto in dettaglio i vari tipi di interruttori della luce. Leggi di più - leggi ulteriormente.
Caratteristiche di collegamento a mano
È possibile installare l'interruttore per uso domestico, che funziona senza contatto, indipendentemente. Per quanto riguarda i modelli per il controllo della corrente di carico in produzione, qui solo un dipendente che ha accesso a specifiche apparecchiature è autorizzato a fare l'installazione.
Bisogna considerare attentamente l'acquisto: l'interruttore è completo di istruzioni, elementi di fissaggio, a volte dadi di sicurezza. Tutto ciò è utile per il collegamento del dispositivo
Prima di connetterti, presta attenzione ai seguenti punti:
- Il WB richiede l'alimentazione per funzionare, ma non può essere collegato direttamente se il prodotto è del tipo a due fili;
- alla fonte di energia utilizzata per il sensore senza contatto, la tensione deve essere conforme ai parametri specificati nel passaporto dell'interruttore;
- quando si stringono gli elementi di fissaggio, è importante non serrare eccessivamente i dadi.
Il manuale deve avere uno schema elettrico da seguire, oltre a un metodo per l'installazione di un modello specifico.
Le opzioni di installazione dipendono interamente dalle funzionalità della modifica acquistata. È importante utilizzare il metodo specifico per il sensore acquisito.
In primo luogo, viene eseguito un tipo di installazione meccanica - utilizzando elementi di fissaggio, se necessario, quindi bloccare i dadi, per collegare il dispositivo.
Quando tutto è fissato in modo sicuro, è il momento di passare al secondo stadio: la connessione elettrica.
Lo schema elettrico dipende dall'uso della corrente diretta o alternata. Il numero di fili influisce anche sulla scelta del circuito - qui è necessario fare attenzione a collegare correttamente il cavo esistente
Quando si lavora con la rete elettrica, è importante non dimenticare di spegnere l'alimentazione scudo appartamentoper proteggersi. Quindi il filo WB è collegato in uno dei modi stabiliti da GOST. Il suo tipo dipende dalla modifica.
Molto spesso per uso domestico acquistare un sensore che controlla il funzionamento del lampadario. Pertanto, l'ultimo stadio - il posizionamento di apparecchi nell'alloggiamento del prodotto di illuminazione. Se necessario, regolare e regolare il tempo di risposta, la distanza attiva a cui il dispositivo opererà.
Assemblare il dispositivo a casa
Puoi fare da solo l'interruttore. Anche se a prima vista questa idea sembra essere difficile e incomprensibile per un consumatore ordinario, ma se lo desideri, tutto andrà bene se scegli un metodo semplice.
La parte migliore è che una persona che non ha molta esperienza nell'assemblaggio di apparecchi elettrici, ma è fortemente interessata a tali unità, sarà in grado di far fronte al compito.
Naturalmente, se non si mira a creare un dispositivo in grado di eseguire la commutazione programmabile di un elemento, quando si realizzano opzioni di risposta complesse.
L'opzione più semplice è quella di realizzare un interruttore che rilevi un oggetto a una distanza di alcuni centimetri e un contatto di interruzione in quel momento. Può essere una lampadina, un ventilatore o un altro controllo.
Il prodotto dovrebbe essere in grado di spegnere la luce, se la mano dell'utente cadesse nella zona di azione per un paio di secondi.
All'inizio è necessario preparare elementi di lavoro per il montaggio di adattamento. Sarà una scheda, un microcircuito, transistor, relè, condensatori, LED, fotocellule e altri componenti.
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Una buona opzione è quella di acquistare un set di componenti già pronti in modo da non essere assemblati sul mercato in parti. Inoltre, i cinesi sono molto economici da vendere
È necessario prendere lo schema fornito con le parti, considerare attentamente e inserire ciascuno dei pezzi di ricambio nello spazio ad esso assegnato.
Ogni elemento inserito nel pannello ha gambe la cui lunghezza supera significativamente quella richiesta. Pertanto, i suggerimenti sul lato posteriore sono migliori per mordere e piegare.
Ora è necessario lavorare come saldatore - bene, se tale esperienza è disponibile. Altrimenti, è preferibile esercitarsi sulla bozza e quindi saldare ogni connessione.
Dopo aver affrontato la parte del lavoro, è necessario mettere il resto dei LED, condensatori e altri dettagli sui luoghi loro assegnati. Puoi vedere i simboli sul tabellone.
È stata la volta di installare il relè, seguendo le raccomandazioni fornite nel layout dei componenti della struttura assemblata. Saldare con cura
Un fotodiodo rivestito con plexiglas nero è installato sulla sezione della scheda designata come RX (ricevitore). E in posizione con la scritta TX (trasmettitore) - un LED trasparente. Queste parti hanno una gamba più lunga è responsabile per plus
Ora metti il chip sul rettangolo da esso definito, che è specificato nelle istruzioni. Con l'aiuto di un saldatore fissato saldamente in modo che nulla penzoli e non vada ai lati
Una buona opzione è comprare un set di oggetti già pronti.
Schema di montaggio
Piegare le estremità delle gambe degli elementi
Saldare ogni connessione
Metti le parti rimanenti
Metti e lega il relè
Installa fotodiodo e LED
Installare l'IC
Dopo la saldatura, è necessario verificare la qualità delle connessioni effettuate in modo che ogni elemento strutturale sia fissato saldamente.
Dipende da questo termine di funzionamento, perché il prodotto verrà inserito all'interno della custodia della ventola, degli asciugamani o dei lampadari.
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La cosa principale è non confondere le chiavi quando si installa il chip - è necessario esaminare attentamente la sua posizione nelle istruzioni
Il dispositivo senza contatto richiede elettricità. Pertanto, è necessario collegare l'alimentatore alla scheda senza confondere il contatto positivo e negativo su di esso
Dopo aver completato l'assemblaggio e la saldatura, è possibile condurre test. Per fare ciò, controllare il funzionamento dell'interruttore, tenendo la mano sul disegno - gli indicatori dovrebbero accendersi
È possibile regolare il tempo di ritardo di spegnimento riducendolo o aumentandolo a piacimento o dalla distanza di risposta allo stimolo.
Per aggiungere un po 'di funzionalità, è necessario acquistare un altro chip, ad esempio CD4013BE o qualsiasi altra serie 4013. Domestico è meglio non prendere, dando la preferenza a stranieri. Ancora bisogno di una resistenza / resistenza da 10 kΩ
Ora è necessario saldare il resistore, quindi collegare il cavo più e meno, e sul piedino numero 13 il resistore di uscita è 10 kΩ
Dopo aver attentamente considerato lo schema, è necessario determinare sul tabellone in cui il positivo e il meno del chip aggiuntivo devono essere saldati.
Le registrazioni da 14 punti dovrebbero andare a un punto a favore, indicato in precedenza, e da 7 punti andrà una posizione negativa, che deve anche essere saldata. Questo è indicato nelle istruzioni del chip.
La cosa principale è non confondere quando si installano le chiavi del chip
collegare l'alimentazione alla scheda
Controllo sanitario
Regola il tempo di risposta del dispositivo
Un altro chip CD4013BE
Una resistenza da 10 kΩ è saldata al chip
Determinazione del più e del meno sul tabellone
Fili più e meno saldatura alla lavagna
Resta da controllare le prestazioni del dispositivo assemblato. Per fare ciò, eseguire diversi test per il funzionamento, tenendo la mano vicino al sensore.
Se il risultato è soddisfatto e il progetto ha superato il test, può essere collocato nel corpo della lampada, del lampadario, dell'essiccatore o di altre apparecchiature e collegato secondo lo schema
Quando il risultato non è soddisfatto, l'adattatore sarà - un ingranaggio per la regolazione - imposta i parametri necessari per la risposta.
L'interruttore assemblato può essere ulteriormente modificato aggiungendo le caratteristiche desiderate, se si ha esperienza con il lavoro elettrico e il desiderio di creare qualcosa di originale.
Conclusioni e video utili sull'argomento
Perché abbiamo bisogno di dispositivi di commutazione senza contatto, dei loro tipi, connessione ed etichettatura:
L'interruttore a infrarossi aiuta ad accendere la luce senza toccare i tasti reali del dispositivo di commutazione. Assemblando e dimostrando il suo lavoro nel video:
Per l'asciugatura automatica, è possibile utilizzare un dispositivo di tipo intelligente senza contatto. A proposito di questo nel video:
Informazioni sugli interruttori di tipo capacitivo che funzionano senza contatto diretto con l'oggetto:
Avendo affrontato la complessità della marcatura e l'ambito di applicazione di specifici tipi di sensori, è possibile scegliere il modello ottimale per la commutazione di circuiti elettrici. O persino creare un'unità senza contatto con le proprie mani, acquisendo una serie di elementi necessari con uno schema per la loro posizione. Un tale interruttore renderà la tua casa un po 'più intelligente.
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