非接触式接近传感器。方案、说明

非接触式接近传感器。无线电电子电气工程百科全书

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在我的专业和业余无线电活动中，我必须开发需要控制金属部件运动的设备。该行业生产多种类型的非接触式接近传感器 (BDP)，它们执行类似的功能，但基于不同的物理原理。但大多因缺乏灵敏度调节、不可修复或成本高等原因而不适用。例如，成熟的光电设备在多尘或不透明的环境中无法正常工作。

不幸的是，在流行文献中，关于该器件和 BJP 的使用的出版物很少，非常适合在这种条件下工作，其操作基于引入导电物体时振荡电路的品质因数的变化进入其线圈的磁场。下面描述的 BDP 正是建立在这一原则之上的。它们仅对一侧金属物体的接近做出反应。当将传感器安装在“金属”环境中（例如机器床上）时，这一点非常重要。

BDP基于一个晶体管，其电路如图1所示。 1980，是“简单金属探测器”一文中描述的装置（《无线电》，7年，第61期，第XNUMX页）。

接近传感器

在变压器 T1 附近没有金属的情况下，晶体管 VT1 上的感应反馈发生器处于失速边缘。这是通过使用调谐电阻器 R2 来实现的。来自晶体管VT1集电极的交流电压通过电容器C2提供给二极管VD1和VD2上的整流器。整流后的直流电压的值对应于高逻辑电平（对于CMOS结构的微电路）。金属物体接近变压器 T1 会导致发电机振荡损坏。传感器输出电压降至零。

变压器T1的磁路为铁氧体22NM2000制成的B1铠装铁心的一杯。绕组 I（120 匝）和 II（45 匝）采用 2 mm 的 PEV-0,2 线散装绕制。这种装置仅对来自磁路的开放侧的金属的接近做出反应。其他品牌的铁氧体杯甚至羰基铁杯也曾尝试过。在所有情况下都获得了良好的结果。

微调电阻R2 - SP5-2v，恒定 - MLT。所有电容均为陶瓷电容（例如K10-17、KM-6），晶体管VT1为任意硅高频npn结构。

该 BDP 的工作范围可通过微调电阻 R2 在 0 ... 60 mm 范围内进行调整。调节过程中，传感器输出端的电压由高阻电压表或采用简单的LED指示灯控制，按图2所示电路组装。 20、需要注意的是，超过XNUMX毫米的响应范围的数值极不稳定，不宜设置。

接近传感器

K561LN2 芯片上更复杂的 BJP 的示意图如图 3 所示。 1、与前一款不同的是，它在HL1 LED上配备了内置状态指示灯，负载能力明显更高。在传感器的输出和电源的正极之间，您甚至可以打开继电器绕组。由于DD1微电路的供电电压稳定，由微调电阻RXNUMX设定的传感器灵敏度不易变化。

接近传感器

主传感器组件是基于元件 DD1.1 和 DD1.2 的 LC 发生器。元件DD1.3用作发电机和整流二极管VD1之间的缓冲器。元件DD1.4将信号反相，该信号通过晶体管VT1上的功率放大器馈送到输出。

电容器C4 - K50-35，其余 - K10-17。微调电阻R1 - SP5-2v，恒定 - MLT。线圈L1的设计与变压器T1类似（见图1）。其绕组为 50 匝，用一束 2 根 0,1 毫米的 PEV-XNUMX 线缠绕。

调节传感器时，首先通过旋转电阻R1的滑块，使HL1 LED熄灭。然后将金属物体带到线圈L1。 LED 应闪烁。通过改变金属物体的位置，可以使用调谐电阻器实现所需的响应范围。

BDP 的两种变体都在作者参与开发的工业装置中成功运行。

作者：N. Taranov，圣彼得堡

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