วงจรเซนเซอร์จับความใกล้เคียงอย่างง่ายและการทำงานกับแอพพลิเคชั่น

ในชีวิตประจำวันของเราเราเคยชินกับการนำไปใช้ที่แตกต่างกัน ประเภทของวงจรเซ็นเซอร์ โดยใช้เซ็นเซอร์ประเภทต่างๆเช่น เซ็นเซอร์ IR , เซ็นเซอร์อุณหภูมิ, เซ็นเซอร์ความดัน, เซ็นเซอร์ PIR และอื่น ๆ บ่อยครั้งที่เราสังเกตวงจรเซ็นเซอร์ PIR ตามระบบเปิดประตูอัตโนมัติ, วงจรเซ็นเซอร์ LDR ตามระบบไฟถนนอัตโนมัติ, วงจรเซ็นเซอร์เพียโซอิเล็กทริก ระบบผลิตไฟฟ้า , ระบบสัญญาณไฟจราจรตามวงจรเซ็นเซอร์ IR, วงจรเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกตามระบบตรวจจับสิ่งกีดขวางและอื่น ๆ

ในบทความนี้ให้เราพูดคุยเกี่ยวกับวงจรเซ็นเซอร์ความใกล้เคียงอย่างง่ายและการทำงาน แต่ก่อนที่จะพูดถึงในรายละเอียดเกี่ยวกับ Proximity Sensor โดยหลักแล้วเราต้องรู้ว่า Proximity Sensor หมายถึงอะไร?

พร็อกซิมิตีเซนเซอร์

เซ็นเซอร์ที่สามารถใช้ในการตรวจจับการมีอยู่ของวัตถุโดยรอบโดยไม่ต้องสัมผัสทางกายภาพใด ๆ เรียกว่าเซ็นเซอร์ความใกล้ชิด ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ไฟล์ สนามแม่เหล็กไฟฟ้า หรือลำแสงรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่สนามหรือสัญญาณย้อนกลับเปลี่ยนไปในกรณีที่มีวัตถุใด ๆ อยู่โดยรอบ วัตถุที่เซนเซอร์จับความใกล้เคียงนี้เรียกว่าเป็นเป้าหมาย

พร็อกซิมิตีเซนเซอร์

ดังนั้นหากเราพูดถึงเป้าหมายประเภทต่างๆเช่นชิ้นงานพลาสติกชิ้นงานโลหะและอื่น ๆ จำเป็นต้องใช้พร็อกซิมิตีเซนเซอร์ประเภทต่างๆเช่นเซ็นเซอร์ความใกล้ชิดแบบคาปาซิทีฟหรือโฟโตอิเล็กทริกเซนเซอร์ความใกล้เคียงอุปนัยเซ็นเซอร์ความใกล้เคียงแม่เหล็กและอื่น ๆ ช่วงที่พร็อกซิมิตีเซนเซอร์สามารถตรวจจับวัตถุได้เรียกว่าเป็นช่วงที่ระบุ พร็อกซิมิตีเซนเซอร์สามารถใช้งานได้ยาวนานและมีความน่าเชื่อถือสูงมากเนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนเชิงกลและไม่มีการสัมผัสทางกายภาพระหว่างเซ็นเซอร์กับวัตถุที่รับความรู้สึก

แผนภาพวงจรพร็อกซิมิตีเซนเซอร์

แผนภาพบล็อกวงจรพร็อกซิมิตีเซนเซอร์

ให้เราพูดคุยเกี่ยวกับวงจรเซนเซอร์ความใกล้เคียงแบบอุปนัยซึ่งใช้บ่อยที่สุดในหลาย ๆ แอปพลิเคชัน แผนภาพวงจรเซ็นเซอร์ความใกล้ชิดแสดงในรูปด้านบนซึ่งประกอบด้วยบล็อกต่าง ๆ เช่นบล็อกออสซิลเลเตอร์ ขดลวดเหนี่ยวนำไฟฟ้า , แหล่งจ่ายไฟ, ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า ฯลฯ

หลักการทำงานของเซนเซอร์จับความใกล้เคียง

วงจรเซ็นเซอร์ความใกล้เคียงแบบอุปนัยใช้สำหรับตรวจจับวัตถุที่เป็นโลหะและวงจรจะไม่ตรวจจับวัตถุอื่นใดนอกจากโลหะ แผนภาพวงจรเซ็นเซอร์ความใกล้เคียงข้างต้นแสดงถึงสนามที่ผลิตโดยขดลวดซึ่งสร้างขึ้นโดยการให้ แหล่งจ่ายไฟ . เมื่อใดก็ตามที่ฟิลด์นี้ถูกรบกวนโดยการตรวจจับวัตถุโลหะใด ๆ (เนื่องจากวัตถุโลหะเข้าสู่ช่องนี้) จากนั้นจะมีการสร้างกระแสไหลวนที่ไหลเวียนภายในเป้าหมาย

Proximity Sensor Circuit Diagram เมื่อตรวจพบเป้าหมาย

ด้วยเหตุนี้โหลดจะเกิดขึ้นบนเซ็นเซอร์ที่ลดความกว้างของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า หากวัตถุโลหะ (เรียกว่าเป้าหมายตามที่เรากล่าวไว้ก่อนหน้านี้ในบทความนี้) ถูกย้ายไปที่ เซ็นเซอร์ความใกล้เคียง จากนั้นกระแสไหลวนจะเพิ่มขึ้นตามลำดับ ดังนั้นภาระบนออสซิลเลเตอร์จะเพิ่มขึ้นซึ่งจะทำให้แอมพลิจูดของสนามลดลง

บล็อกทริกเกอร์ในบริเวณใกล้เคียง วงจรเซ็นเซอร์ ใช้เพื่อตรวจสอบแอมพลิจูดของออสซิลเลเตอร์และในระดับเฉพาะ (ระดับที่กำหนดไว้ล่วงหน้า) วงจรทริกเกอร์จะเปิดหรือปิดเซ็นเซอร์ (ซึ่งอยู่ในสภาพปกติ) หากวัตถุหรือชิ้นงานที่เป็นโลหะถูกเคลื่อนออกจากเซนเซอร์ความใกล้เคียงความกว้างของออสซิลเลเตอร์จะเพิ่มขึ้น

รูปคลื่น Oscillator ของ Proximity Sensor

รูปคลื่นของออสซิลเลเตอร์เซ็นเซอร์ความใกล้เคียงอุปนัยต่อหน้าเป้าหมายและในกรณีที่ไม่มีเป้าหมายสามารถแสดงได้ดังแสดงในรูปด้านบน

แรงดันไฟฟ้าในการทำงานของวงจรพร็อกซิมิตีเซนเซอร์

ปัจจุบันเซนเซอร์จับความใกล้เคียงแบบอุปนัยสามารถใช้ได้กับแรงดันไฟฟ้าในการทำงานที่แตกต่างกัน เซนเซอร์จับความใกล้เคียงแบบอุปนัยเหล่านี้มีอยู่ในโหมด AC, DC และ AC / DC (โหมดสากล) ช่วงการทำงานของวงจรเซ็นเซอร์ความใกล้ชิดคือตั้งแต่ 10V ถึง 320V DC และ 20V ถึง 265V AC

การเดินสายวงจรพร็อกซิมิตีเซนเซอร์

การเดินสายวงจรเซ็นเซอร์ความใกล้เคียงเสร็จสิ้นดังแสดงในรูปด้านล่าง ขึ้นอยู่กับ สภาพทรานซิสเตอร์ จากการไม่มีเป้าหมายเอาต์พุตเซนเซอร์ความใกล้ชิดจะถือเป็น NC (ปิดตามปกติ) หรือ NO (เปิดตามปกติ)

การเดินสายวงจรพร็อกซิมิตีเซนเซอร์

หากเอาต์พุต PNP ต่ำหรือดับในขณะที่เป้าหมายไม่อยู่เราสามารถพิจารณาอุปกรณ์ตามที่เปิดได้ตามปกติ ในทำนองเดียวกันหากเอาต์พุต PNP สูงหรือเปิดในขณะที่เป้าหมายไม่อยู่เราสามารถพิจารณาว่าอุปกรณ์ปิดตามปกติ

ขนาดเป้าหมายวงจรเซนเซอร์

พื้นผิวเรียบและเรียบที่มีความหนา 1 มม. และทำจากเหล็กอ่อนถือได้ว่าเป็นชิ้นงานมาตรฐาน มีเหล็กหลายเกรดที่มีจำหน่ายและเหล็กอ่อนทำจากองค์ประกอบของคาร์บอนและเหล็ก (มีเนื้อหาสูงกว่า) เป้าหมายมาตรฐานที่มีเซ็นเซอร์ป้องกันจะมีด้านที่เท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของใบหน้าตรวจจับ ด้านข้างของชิ้นงานที่มีเซ็นเซอร์ที่ไม่ได้รับการป้องกันจะมีค่าเท่ากับหนึ่งที่มากกว่าในสองชิ้นนั่นคือเส้นผ่านศูนย์กลางของหน้าปัดตรวจจับหรือช่วงการทำงานที่กำหนดไว้สามเท่า

ขนาดเป้าหมายวงจรเซนเซอร์

แม้ว่าขนาดของเป้าหมายจะใหญ่กว่าเป้าหมายมาตรฐาน แต่ก็จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงในช่วงการตรวจจับ แต่ถ้าขนาดของเป้าหมายน้อยกว่าเป้าหมายมาตรฐานหรือผิดปกติระยะการตรวจจับก็จะลดลง ดังนั้นเราสามารถพูดได้ว่ามีขนาดเล็กพอ ๆ กับขนาดของเป้าหมายดังนั้นจึงต้องเคลื่อนย้ายเป้าหมายเข้าใกล้ใบหน้ารับรู้เพื่อตรวจจับ

การใช้งานวงจรพร็อกซิมิตีเซนเซอร์

วงจรพร็อกซิมิตีเซนเซอร์สามารถใช้กับแอพพลิเคชั่นที่แตกต่างกันได้มีการอธิบายการใช้งานวงจรเซ็นเซอร์ความใกล้ชิดบางส่วนไว้ด้านล่าง

วงจรตรวจจับโลหะอย่างง่าย

เครื่องตรวจจับโลหะอย่างง่ายสามารถออกแบบได้โดยใช้พร็อกซิมิตีเซ็นเซอร์เสียงกริ่งและวงจร LC (ตัวเหนี่ยวนำที่เชื่อมต่อแบบขนานกับตัวเก็บประจุ) ซึ่งเชื่อมต่อตามที่แสดงในแผนภาพวงจรด้านบน วงจรนี้จะทำให้ LED เรืองแสงและส่งเสียงเตือนเมื่อใดก็ตามที่ตรวจพบวัตถุหรือเป้าหมายที่เป็นโลหะ

พร็อกซิมิตีเซนเซอร์ในโทรศัพท์มือถือ

วงจรเซ็นเซอร์ความใกล้ชิดเหล่านี้มักใช้ใน โทรศัพท์มือถือ (สมาร์ทโฟนหรือโทรศัพท์หน้าจอสัมผัส) ที่เราใช้ในชีวิตประจำวัน หากเซ็นเซอร์นี้ถูกทำให้เคลื่อนเข้าใกล้หูหรือทำให้ตกเงาหรือถูกสัมผัสไฟแสดงผลของมือถือจะดับลงเพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสหน้าจอมือถือ (หลีกเลี่ยงการสัมผัสหน้าจอด้วยใบหน้าหรือนิ้ว) ระหว่างการโทร ( ตามความต้องการ) สวิตช์ไวต่อการสัมผัสสามารถใช้งานได้โดยใช้วงจรพร็อกซิมิตีเซ็นเซอร์และสามารถใช้วงจรพร็อกซิมิตีเซ็นเซอร์เพื่อออกแบบโครงการหุ่นยนต์ตรวจจับโลหะ

คุณต้องการออกแบบเซ็นเซอร์ตาม โครงการอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยความคิดสร้างสรรค์ของคุณ? จากนั้นโพสต์แนวคิดของคุณเพื่อขอความช่วยเหลือด้านเทคนิคในการออกแบบโครงการด้วยตัวคุณเอง