Как работает емкостной выключатель

БЕСКОНТАКТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

При всей своей простоте традиционные контактные выключатели имеют множество недостатков.

Основной из них – это низкий ресурс при коммутации высоких нагрузок: при размыкании контактов между ними возникает искра, приводящая к их обгоранию и выходу из строя.

Если в цепях постоянного тока с этим явлением в некоторой степени может бороться конденсатор, подключенный параллельно контактам (классический пример – трамблер контактного зажигания), то в цепях переменного тока единственным способом увеличения ресурса контактов является тугоплавкая вольфрамовая напайка.

Второй недостаток – это высокая чувствительность к загрязнению: попадание масла, пыли или песка способно если не полностью разорвать цепь, то как минимум уменьшить площадь соприкосновения контактов и вызвать их перегрев.

Развитие силовой электроники позволило создать транзисторные и симисторные ключи с крайне низким сопротивлением в открытом состоянии – от десятых до сотых долей ома, благодаря этому они способны пропускать большие токи без заметного нагрева (напомним, что тепловая мощность, выделяемая на ключе, определяется как квадрат тока, умноженный на сопротивление открытого ключа).

Таким образом стало возможным создание индуктивных, емкостных и оптических бесконтактных выключателей – удобных, долговечных и стойких к воздействию внешних условий.

Конструктивно бесконтактный выключатель состоит из трех частей:

• чувствительный элемент (емкостный, индуктивный и т.д.);
• схема обработки сигнала;
• силовой ключ.

Принцип работы чувствительного элемента может быть различным. В зависимости от конкретных условий работы и требуемого быстродействия выключателя могут использоваться следующие варианты:

Емкостный датчик использует в своей работе собственную емкость человеческого тела. Чувствительный элемент емкостного датчика – это пластина, являющаяся фактически обкладкой конденсатора, подключенного к мультивибратору. Выход мультивибратора соединяется с преобразователем частота-напряжение и пороговым элементом (компаратором).

Поднося руку к емкостному датчику, человек создает определенную электрическую емкость, запускающую времязадающий RC-контур мультивибратора.

Чем меньше расстояние между телом человека и емкостным датчиком, тем больше емкость образующегося конденсатора и ниже частота, генерируемая мультивибратором. Как только она становится ниже заданного порога, пороговый элемент открывает ключ.

Индуктивный датчик в отличие от емкостного реагирует не на расстояние до объекта, а на движение рядом с ним магнитного предмета либо предмета, выполненного из способного намагничиваться сплава.

В первом случае индуктивный датчик имеет простой металлический сердечник, во втором – намагниченный (как, например, у автомобильного датчика положения коленвала или гитарного звукоснимателя).

В зависимости от того, приближается или отдаляется предмет, индуктивный датчик генерирует импульс тока разного направления. Обработка сигнала датчика осуществляется обычным пороговым элементом – как только напряжение на обмотке индуктивного сенсора превышает заданное значение, срабатывает триггер, открывающий ключ.

Оптические датчики состоят из инфракрасного (для избавления от помех, создаваемых солнечным светом) светодиода и работающего с ним в паре фототранзистора.

В зависимости от типа датчика они могут работать на отражение света (таким образом, например, работают считыватели штрих-кода) или на прерывание потока (объект должен оказаться между датчиком и источником света).

Ультразвуковые датчики используют кварцевые излучатели звука, улавливаемого затем настроенным на ту же частоту приемником. Также их называют датчиками объема и движения – в помещении, где нет движущихся предметов, время возврата и амплитуда принятого датчиком сигнала будут постоянными.

Как только в помещение кто-нибудь войдет или в нем начнется движение, картина распределения звуковых волн изменится, соответственно изменится и сигнал, принимаемый датчиком.

БЕСКОНТАКТНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ СВЕТА

Бесконтактные выключатели позволяют осуществлять не только удобное, но и экономичное управление светом.

Простейший пример – это освещение проходных помещений наподобие лестничных пролетов и коридоров: инфракрасный датчик включает освещение только тогда, когда в коридор кто-либо входит, и гасит свет спустя некоторое время после прекращения движения.

Благодаря этому минимизируются затраты на дежурное освещение, увеличивается ресурс ламп освещения. Наиболее удобно использовать такие датчики в системах светодиодного освещения.

Минимальный ток потребления и работа в цепях постоянного тока позволяет коммутировать осветительные приборы сравнительно маломощными ключами.

Емкостные бесконтактные выключатели света являются основой сенсорных датчиков. В зависимости от размеров и чувствительности емкостного элемента они могут реагировать как на прикосновение пальца к панели, так и на поднесение руки к нему.

Чаще всего подобного рода емкостные бесконтактные выключатели оформляются как обычные настенные, просто они не используют клавиш.

Бесконтактные выключатели, использующие индуктивный принцип работы датчика, реагируют на металлические предметы, которые есть у входящего в помещение человека – как минимум, это связка ключей. В отличие от емкостных бесконтактных выключателей, они не чувствительны к изменению плотности или влажности воздуха.

С другой стороны, для срабатывания индуктивного выключателя в его «поле зрения» должна обязательно вноситься определенная масса металла – включать таким образом свет в бане, как Вы понимаете, точно не получится.

КОНЦЕВЫЕ БЕСКОНТАКТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Наибольшее распространение бесконтактные выключатели получили в промышленности. На основе емкостных выключателей создаются разнообразные датчики уровня (жидкостей, сыпучих тел), применяемые в дозаторах различного рода.

Например, при заполнении жидкостью емкостей в них вводится бесконтактный концевой выключатель, перекрывающий поток жидкости по достижению нужного уровня.

Индуктивные бесконтактные выключатели часто являются элементами систем безопасности, так как реагируют не только на массу металла, но и на скорость его движения. Таким образом реализуются ограничители хода штоков, индуктивные датчики поворота зубчатых колес, датчики движения защитных кожухов.

Нечувствительность индуктивных сенсоров к грязи, влажности и запыленности позволяет им надежно работать в любых условиях производства.

Оптические сенсоры благодаря точности и высокому быстродействию применяются в станкостроении как концевые выключатели хода подвижных узлов (кареток, суппортов), в системах автоматического управления воротами, где они срабатывают как в финишных точках движения створки (сигнал прекращения подъема/опускания), так и при появлении посторонних предметов перед начавшей опускаться створкой.

В обычном бесконтактном выключателе ключом управляет либо схема временной задержки (инфракрасные выключатели света) или триггер, меняющий состояние при каждом срабатывании (емкостные бесконтактные выключатели, включающие и выключающие свет по касанию).

Бесконтактный же концевой выключатель в большинстве случаев подает лишь импульс в блок управляющей электроники (в первую очередь это касается индуктивных сенсоров).

Исключением являются оптические бесконтактные концевые выключатели – они, как и обычные механические концевики, имеют два постоянных состояния, благодаря чему часто используются при усовершенствовании схем, рассчитанных на использование контактных концевых выключателей.

Широкий выбор типов бесконтактных выключателей позволяет выбрать наиболее подходящий для каждого конкретного применения чувствительный элемент. Емкостные выключатели наиболее удобны при реализации сенсорного управления, индуктивные – лучший выбор для работы в условиях загрязнения и вибраций.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Как работает бесконтактный выключатель света

Сегодня использование различных бесконтактных технологий приобретает огромную популярность. Они применяются в различных технологических процессах для учета или контроля того или иного явления.

Существует несколько видов таких датчиков, которые могут работать в различных условиях. Более подробно о них можно узнать на сайте http://teko-com.ru.

Виды выключателей

Данные механизмы могут работать, опираясь абсолютно на разные принципы.

Бесконтактные выключатели можно разделить на несколько основных видов:

1. Изделия емкостного типа. Работают по принципу измерения емкости электрических конденсаторов. Очень часто применяются как «сенсорные» клавиатуры или датчики уровня жидкости.
2. Индуктивные выключатели основываются на механизме изменения параметров индуктивности на специальной катушке. Являются очень востребованными при изготовлении деталей на определенных станках.
3. Оптические механизмы производят анализ потоков света с помощью специальных индикаторов. Очень широко применяются в различных видах промышленности, где производиться анализ наличия определенной детали на конвейере.
4. Датчики ультразвукового типа используют свойство отражения ультразвука. Такие продукты можно встретить в различных системах паркования автомобилей.
5. Микроволновые продукты.
6. Бесконтактные выключатели магнитного типа.
7. Пирометрические изделия основываются на воздействии инфракрасного излучения. Самым распространенным вариантом являются датчики движения, что очень часто применяется при организации охранных объектов.

Принцип действия

Выключатель света на бесконтактной основе можно организовать различным способом. Но самым простым является использование оптических свойств определенных видов лучей.

Рассмотрим принцип работы таких устройств:

1. Главную роль в таких выключателях играет емкостный конденсатор и оптический датчик.
2. При помещении руки в качестве преграды перед потоком света, происходит уменьшение количества данного параметра.
3. Контроллер, отвечающий за данный параметр, анализирует уровень света и при его уменьшении подает сигнал реле, которое и выключает освещение в комнате.
4. Существуют более сложные системы, которые могут реагировать на сами движения, что позволяет не только включать и выключать свет, а и изменять саму освещенность в зависимости от поданного сигнала.

Бесконтактные выключатели это уникальные устройства, которые позволяют значительно упростить жизнь и сделать ее более безопасной.

Советы в статье «Новые модели выключателей 2015 года на мировом рынке» здесь.

Обзор одной из моделей сенсорного выключателя — в этом видео:

Бесконтактные выключатели (датчики) от производителя АО НПК ТЕКО

Бесконтактные выключатели (бесконтактные датчики, бесконтактные переключатели, конечные бесконтактные выключатели) — это приборы промышленной автоматизации, предназначенные для контроля положения объектов. ГОСТом 26430-85 был введён термин «бесконтактный выключатель». Впоследствии ГОСТом Р 50030.5.2-99 термин заменён на «бесконтактный датчик». В настоящее время для данных изделий используются оба термина.

Так же применяется название — «датчики приближения» (proximity sensors). Бесконтактный выключатель (БВК) осуществляет коммутационную операцию при попадании объекта воздействия в зону чувствительности выключателя. Отсутствие механического контакта между воздействующим объектом и чувствительным элементом БВК обеспечивает высокую надежность его работы.

Емкостный датчик CSB A41A5-31N-6-LZ

Цена за 1 шт.: 2 340 р.!—> По запросу Без налога: 2 340 р.

На складе: предзаказ.

Срок отгрузки: 3-15 дней

Датчик контроля минимальной скорости IV111B А81A5-01G-10-L

Цена за 1 шт.: По запросу!—> По запросу Без налога: По запросу

На складе: предзаказ.

Срок отгрузки: до 45 дней

Бесконактный выключатель ISB B2B-31N-3-LZ-C

Цена за 1 шт.: 780 р.!—> По запросу Без налога: 780 р.

На складе: предзаказ.

Срок отгрузки: 3-15 дней

Принцип действия бесконтактных датчиков

Принцип действия бесконтактных выключателей (датчиков) основан на изменении амплитуды колебаний генератора при внесении в чувствительную зону датчика конкретного материала определенных размеров. Расстояние переключения устройства задается в зависимости от потребностей процесса и разновидности датчика. Бесконтактный способ распознавания объекта воздействия позволяет существенно повысить надежность работы устройства по причине отсутствия движущихся и трущихся деталей.

Перечень функциональных возможностей бесконтактных датчиков широк. Обнаружение положения объекта, подсчет, позиционирование и сортировка предметов на конвейерах, контроль перемещения и скорости, обнаружение поломок механизмов, определение угла поворота, измерение перекоса и еще много других функций заложено в понятие «датчик приближения», как еще называют бесконтактный выключатель.

Именно потому их используют в самых разных отраслях: от металлообработки до пищевого производства, как элемент автоматизации транспорта и для контроля в станкостроении, для управления водо- газо, нефтеснабжением и на морских нефтеперерабатывающих платформах. Чтобы подобрать подходящий переключатель, стоит ознакомиться с классификацией датчиков по принципу их действия.

Индуктивные датчики реагируют на металлические, магнитные, ферромагнитные или аморфные материалы нужных размеров. Эффект достигается за счет изменения амплитуды колебаний генератора при попадании объекта в чувствительную зону датчика.

Подберите индуктивный выключатель:

Емкостные выключатели обнаруживают как металлические, так и диэлектрические объекты. Принцип действия выключателя основан на изменении емкости конденсатора, выполняющего роль чувствительного элемента, при внесении в чувствительную зону объектов.

Подберите емкостный выключатель:

Оптические бесконтактные датчики обнаруживают контролируемые объекты, отражающие или прерывающие оптическое излучение. Коммутационный элемент у оптических бесконтактных датчиков полупроводниковый или релейный. Дальность действия этих датчиков может достигать значения 150 метров.

Подберите оптический выключатель:

Магниточувствительные датчики служат для обнаружения в пространстве намагниченного объекта. Срабатывание датчика происходит при изменении напряженности магнитного поля, вызванного, например, перемещением постоянного магнита, расположенного на подвижной части механизма.

Подберите магниточувствительный выключатель:

Бесконтактные датчики могут быть исполнены в особо прочных корпусах из специальных материалов, согласно стандарту NAMUR, а также с приемкой 5.

Емкостные бесконтактные датчики

емкостный бесконтактный датчик

Диапазон измерений: 40 mm

. Как и индуктивные датчики, емкостные датчики работают без физического контакта с целевым материалом. Емкостные датчики позволяют обнаруживать как токопроводящие, так и непроводящие материалы, но чаще всего используются для обнаружения .

емкостный бесконтактный датчик KI, KG, KQ series

Диапазон измерений: 8 mm — 40 mm

Емкостные датчики — Обнаружение через неметаллические стенки резервуара •Надежное обнаружение уровня через неметаллические стенки резервуара •Простая настройка с помощью кнопки или IO-Link •Исполнение с автоматическим обнаружением .

бесконтактный датчик для полупроводниковой промышленности KG5067, KG5069

Диапазон измерений: 8 mm

Емкостные датчики — Применение в электронной и полупроводниковой промышленности •Простая настройка датчика с помощью кнопки •Исполнение с автоматическим обнаружением PNP или NPN нагрузки на выходе •Функция выходного сигнала на выбор: .

емкостный бесконтактный датчик KQ5, KQ6 series

Диапазон измерений: 12 mm

Емкостные датчики — Небольшой прямоугольный корпус •Удобная коммуникация через IO-Link •Функция выходного сигнала на выбор: нормально закрытый и нормально открытый •Хорошо видимая индикация коммутационного состояния •Простая установка .

емкостный бесконтактный датчик BCS series

Диапазон измерений: 1 mm — 25 mm

Наши емкостные датчики распознают объекты даже на большом удалении. Они пригодны для бесконтактного распознавания как твердых тел из стекла, дерева, металла, пластмасс или композитных материалов, так и жидкостей и сыпучих материалов. .

емкостный бесконтактный датчик BCS series

Диапазон измерений: 2 mm — 850 mm

Вам нужно определять и контролировать уровни наполнения емкостей, труб или резервуаров в контакте со средой? Это не проблема для наших емкостных датчиков уровня наполнения, контактирующих со средой. Они определяют уровень гранулятов, .

индуктивный бесконтактный датчик DJ2-G

Диапазон измерений: 0 mm — 2 mm

. Датчики приближения серии DJ2-G производства Nidec-SHIMPO специально разработаны для обнаружения металла перед чувствительной поверхностью. В основном используется для обнаружения металлических предметов, которые обычно не обнаруживаются .

емкостный бесконтактный датчик

Диапазон измерений: 2 mm — 13,5 mm

. Датчики доступны в двух различных исполнениях: DC и AC. Расстояние срабатывания, а также чувствительность, настраиваемая вместе с боковым потенциометром. Имеется полностью инкапсулированная версия для класса защиты. В комплект поставки .

емкостный бесконтактный датчик

Диапазон измерений: 10 mm — 30 mm

. BERNSTEIN предлагает широкий выбор емкостных датчиков, с датчиками переменного и постоянного тока, с разъемами и кабелями в прочном металлическом корпусе, с температурным диапазоном от -25°C до +70°C. Компания BERNSTEIN предлагает широкий .

емкостный бесконтактный датчик

Диапазон измерений: 15 mm — 30 mm

. Цилиндрический корпус BERNSTEIN Ø 20 мм / Ø 34 мм представляет собой емкостные датчики переменного и постоянного тока с металлической и пластиковой оболочкой в соответствии со стандартами класса IP 65. Благодаря высокой чувствительности .

емкостный бесконтактный датчик BC series

Диапазон измерений: 3 mm — 30 mm

. Емкостные датчики работают бесконтактно, без реакции и без износа. Благодаря высокой чувствительности и способности обнаруживать как токопроводящие, так и непроводящие объекты, они могут быть использованы во многих областях применения. .

емкостный бесконтактный датчик 1845641

Диапазон измерений: 15 mm

. RS PRO Монтаж без замыкания Емкостной датчик приближения Усилитель — Подключение M12 Представляем линейку емкостных датчиков RS PRO. Эти универсальные и высококачественные датчики являются важным дополнением к любой среде, где измерение .

емкостный бесконтактный датчик KB120120

Диапазон измерений: 0 mm — 6 mm

. Емкостные бесконтактные бесконтактные датчики. Они обнаруживают металлические и неметаллические объекты, независимо от того, движутся они или нет. Достижимый диапазон срабатывания приборов зависит от материала объекта, его размеров и .

емкостный бесконтактный датчик KD series

Диапазон измерений: 1 mm — 70 mm

. Пластиковый корпус Ø 80 ммDC 10. 55 VAC 20. 250 V Емкостные бесконтактные выключатели Емкостные бесконтактные выключатели выпускаются в виде датчиков IP 69K с температурой до 90 °C и хорошо подходят для работы в агрессивных средах. .

емкостный бесконтактный датчик KGA / KDA series

Диапазон измерений: 0 mm — 80 mm

. Металлическая резьбаM30x1,5Ø 80 мм4. 20 мА Емкостные бесконтактные выключатели Емкостные бесконтактные выключатели выпускаются в виде датчиков IP 69K с температурой до 90 °C и хорошо подходят для работы в агрессивных средах. Имеются .

емкостный бесконтактный датчик IGA series

Диапазон измерений: 0 mm — 5 mm

. аналоговый выход Серия IGA — датчики приближения М12 / М18 Металлическая втулка 0. 10 V 4. 20 мА Индуктивные бесконтактные выключатели EGE предлагает специальные индуктивные бесконтактные выключатели для специальных применений. Основное .

емкостный бесконтактный датчик 0 — 10 mm | KS Serie

Диапазон измерений: 0 mm — 10 mm

емкостный бесконтактный датчик CR series

Диапазон измерений: 15, 8 mm

. Цилиндрические емкостные датчики приближения Емкостные бесконтактные датчики приближения серии CR способны обнаруживать любые материалы с диэлектриками, отличными от воздуха. Датчики могут обнаруживать проводящие и непроводящие материалы, .

емкостный бесконтактный датчик KAD series

Диапазон измерений: 1,5 mm — 20 mm

емкостный бесконтактный датчик

Диапазон измерений: 0 mm — 25 mm

. Это электронные преобразователи, которые генерируют выходной сигнал, когда любой материал (древесина, металл, пластик, гранулированные и порошковые продукты) входит в зону обнаружения, не вступая в прямой контакт с ними. Предлагается .

емкостный бесконтактный датчик M30

Диапазон измерений: 0 mm — 25 mm

. Это электронные преобразователи, которые генерируют выходной сигнал, когда любой материал (древесина, металл, пластик, гранулированные и порошковые продукты) входит в зону обнаружения, не вступая в прямой контакт с ними. Доступно в цилиндрическом .

емкостный бесконтактный датчик M30

Диапазон измерений: 0 mm — 25 mm

. Этот датчик приближения относится к семейству емкостных датчиков, он подает сигнал на внешнюю нагрузку, который может быть задержан до 10 мин. при попадании в зону обнаружения твердых или жидких материалов (вода, стекло, дерево, металл, .

емкостный бесконтактный датчик NKS. 4600A series

Диапазон измерений: 2 mm — 10 mm