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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Sensores de proximidad sin contacto. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado En mis actividades de radioaficionado y profesional, tuve que desarrollar dispositivos que requerían control sobre el movimiento de piezas metálicas. La industria produce varios tipos de sensores de proximidad sin contacto (BDP) que realizan funciones similares y se basan en diferentes principios físicos. Pero la mayoría de ellos no eran adecuados por razones de falta de ajuste de sensibilidad, irreparabilidad o alto costo. Y, por ejemplo, los dispositivos fotoelectrónicos bien establecidos no funcionan bien en un entorno polvoriento u opaco. Desafortunadamente, en la literatura popular existen muy pocas publicaciones sobre el dispositivo y el uso de BJP bien adaptados para trabajar en tales condiciones, cuyo funcionamiento se basa en un cambio en el factor de calidad del circuito oscilatorio cuando se introduce un objeto conductor. en el campo magnético de su bobina. Los BDP que se describen a continuación se basan exactamente en este principio. Reaccionan al acercamiento de un objeto metálico solo desde un lado. Esto es muy importante cuando se monta el sensor en un entorno "metálico", como en la bancada de una máquina. La base del BDP en un transistor, cuyo circuito se muestra en la Fig. 1, fue el dispositivo descrito en el artículo "Simple detector de metales" ("Radio", 1980, No. 7, p. 61).
En ausencia de metal cerca del transformador T1, el generador de retroalimentación inductiva en el transistor VT1 está a punto de detenerse. Esto se logra utilizando una resistencia sintonizada R2. El voltaje alterno del colector del transistor VT1 a través del capacitor C2 se suministra al rectificador en los diodos VD1 y VD2. El valor de la tensión continua rectificada corresponde a un nivel lógico alto (para microcircuitos de estructura CMOS). Acercarse al transformador T1 de un objeto metálico provoca una ruptura de las oscilaciones del generador. El voltaje de salida del sensor cae a cero. El circuito magnético del transformador T1 es una copa del núcleo blindado B22 de ferrita 2000NM1. Los devanados I (120 vueltas) y II (45 vueltas) se enrollan a granel con cable PEV-2 de 0,2 mm. Tal dispositivo reacciona al acercamiento del metal solo desde el lado abierto del circuito magnético. Se han probado otras marcas de copas de ferrita e incluso copas de carbonilo de hierro. Se obtuvieron buenos resultados en todos los casos. Resistencia de ajuste R2 - SP5-2v, constante - MLT. Todos los condensadores son de cerámica (por ejemplo, K10-17, KM-6), el transistor VT1 es cualquier estructura npn de alta frecuencia de silicio. El rango de operación de este BDP se puede ajustar con una resistencia de recorte R2 dentro de 0 ... 60 mm. En el proceso de ajuste, el voltaje en la salida del sensor se controla mediante un voltímetro de alta resistencia o mediante un indicador LED simple, ensamblado de acuerdo con el circuito que se muestra en la Fig. 2. Cabe señalar que los valores del rango de respuesta de más de 20 mm son extremadamente inestables y no es deseable configurarlos.
Un diagrama de un BJP más complejo en el chip K561LN2 se muestra en la fig. 3. A diferencia del anterior, está equipado con un indicador de estado incorporado en el LED HL1 y tiene una capacidad de carga significativamente mayor. Entre la salida del sensor y el plus de la fuente de alimentación, incluso puede encender el devanado del relé. Debido a la estabilización de la tensión de alimentación del microcircuito DD1, la sensibilidad del sensor establecida por la resistencia de corte R1 es menos susceptible a los cambios.
El conjunto sensor principal es un generador LC basado en los elementos DD1.1 y DD1.2. El elemento DD1.3 sirve como amortiguador entre el generador y el diodo rectificador VD1. El elemento DD1.4 invierte la señal, que se alimenta a través del amplificador de potencia en el transistor VT1 a la salida. Condensador C4 - K50-35, el resto - K10-17. Resistencia de ajuste R1 - SP5-2v, constante - MLT. El diseño de la bobina L1 es similar al del transformador T1 (ver Fig. 1). Su devanado es de 50 vueltas, enrollado con un haz de cuatro hilos PEV-2 de 0,1 mm. Al ajustar el sensor, en primer lugar, al girar el control deslizante de la resistencia R1, el LED HL1 se apaga. Luego se lleva un objeto de metal a la bobina L1. El LED debe parpadear. Al cambiar la posición de un objeto de metal, se logra el rango de respuesta deseado con una resistencia de sintonización. Ambas variantes del BDP operan con éxito en instalaciones industriales desarrolladas con la participación del autor. Autor: N. Taranov, San Petersburgo
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