간단한 근접 센서 회로 및 애플리케이션 작업

일상 생활에서 우리는 IR 센서, 온도 센서, 압력 센서, PIR 센서 등과 같은 다양한 유형의 센서를 사용하여 다양한 유형의 센서 회로를 구현하는 데 익숙해졌습니다. PIR 센서 회로 기반 자동문 열림 시스템, LDR 센서 회로 기반 자동 가로등 시스템, 압전 센서 회로 기반 발전 시스템, IR 센서 회로 기반 교통 신호 시스템, 초음파 센서 회로 기반 장애물 감지 시스템 등을 자주 관찰합니다.

이 기사에서는 간단한 근접 센서 회로 및 작동에 대해 설명합니다. . 그러나 근접 센서에 대해 자세히 논의하기 전에 먼저 근접 센서가 실제로 무엇을 의미하는지 알아야 할까요?

근접 센서

물리적 접촉 없이 주변 물체의 존재를 감지하는 데 사용할 수 있는 센서를 근접 센서라고 합니다. 이것은 주변에 물체가 있는 경우 필드 또는 리턴 신호가 변경되는 전자기장 또는 전자기 방사선 빔을 사용하여 수행할 수 있습니다. 근접 센서가 감지한 이 물체를 타겟이라고 합니다.

따라서 플라스틱 타겟, 금속 타겟 등과 같은 다양한 타겟 유형에 대해 논의한다면 용량성 근접 센서 또는 광전 근접 센서와 같은 다양한 유형의 근접 센서가 필요하며, 유도 근접 센서, 자기 근접 센서 등. 근접 센서가 물체를 감지할 수 있는 범위를 공칭 범위라고 합니다. 근접 센서는 다른 센서와 달리 기계적 부품이 없고 센서와 감지 대상 사이에 물리적 접촉이 없기 때문에 수명이 길고 신뢰성이 매우 높습니다.

근접 센서 회로도

많은 응용 분야에서 가장 자주 사용되는 유도성 근접 센서 회로에 대해 논의하겠습니다. 근접 센서 회로도는 발진기 블록, 전기 유도 코일, 전원 공급 장치, 전압 조정기 등과 같은 다른 블록으로 구성된 위의 그림과 같습니다.

근접 센서 작동 원리

유도 근접 센서 회로는 금속 물체를 감지하는 데 사용되며 회로는 금속 이외의 물체를 감지하지 않습니다. 위의 근접 센서 회로도는 전원 공급 장치를 제공하여 생성되는 코일에 의해 생성되는 필드를 나타냅니다. 금속 물체를 감지하여 이 필드가 교란될 때마다(금속 물체가 이 필드에 들어갈 때) 대상 내에서 순환하는 와전류가 생성됩니다.

이로 인해 센서에 부하가 발생하여 전자기장 진폭을 감소시킵니다. 금속 물체(이 기사의 앞부분에서 논의한 대로 대상이라고 함)가 근접 센서 쪽으로 이동하면 그에 따라 와전류가 증가합니다. 따라서 발진기의 부하가 증가하여 필드 진폭이 감소합니다.

근접 센서 회로의 트리거 블록은 발진기의 진폭을 모니터링하는 데 사용되며 특정 레벨(미리 결정된 레벨)에서 트리거 회로는 센서(즉, 정상 상태). 금속 물체 또는 대상이 근접 센서에서 멀어지면 발진기의 진폭이 증가합니다.

유도형 근접 센서 발진기의 파형은 타겟이 있을 때와 없을 때의 파형을 위 그림과 같이 나타낼 수 있습니다.

근접 센서 회로 작동 전압

요즘에는 다양한 작동 전압으로 유도형 근접 센서를 사용할 수 있습니다. 이러한 유도형 근접 센서는 AC, DC 및 AC/DC 모드(범용 모드)에서 사용할 수 있습니다. 근접 센서 회로의 작동 범위는 10V ~ 320V DC 및 20V ~ 265V AC입니다.

근접 센서 회로 배선

근접 센서 회로 배선은 아래 그림과 같이 합니다. 타겟 부재에 따른 트랜지스터 상태에 따라 근접 센서 출력은 NC(Normally Closed) 또는 NO(Normally Open)로 간주됩니다.

대상이 없는 동안 PNP 출력이 낮거나 꺼져 있으면 장치가 정상적으로 열린 것으로 간주할 수 있습니다. 마찬가지로 타겟이 없는 동안 PNP 출력이 높거나 켜져 있으면 장치가 일반적으로 닫힌 것으로 간주할 수 있습니다.

근접 센서 회로 타겟 크기

두께가 1mm이고 연강으로 만들어진 평평하고 매끄러운 표면이 표준 타겟으로 간주될 수 있습니다. 강철을 사용할 수 있는 다양한 등급이 있으며 연강은 탄소와 철(높은 함량)의 조성으로 만들어집니다. 차폐 센서가 있는 표준 대상은 감지면의 직경과 동일한 면을 갖습니다. 차폐되지 않은 센서가 있는 대상의 측면은 둘 중 더 큰 것, 즉 감지면의 직경 또는 정격 작동 범위의 3배와 같습니다.

대상의 크기가 표준 대상보다 크더라도 감지 범위에는 변화가 없습니다. 단, 타겟의 크기가 표준 타겟보다 작거나 불규칙한 경우에는 검출거리가 감소합니다. 따라서 대상의 크기만큼 작은 대상을 감지하려면 감지면에 더 가까이 이동해야 한다고 말할 수 있습니다.

근접 센서 회로 응용 프로그램

근접 센서 회로는 다양한 응용 분야에 사용할 수 있으며 몇 가지 근접 센서 회로 응용 프로그램은 아래에 설명되어 있습니다.

위의 회로도와 같이 연결된 근접 센서, 부저 및 LC 회로(인덕터와 커패시터가 병렬 연결됨)를 사용하여 간단한 금속 탐지기를 설계할 수 있습니다. 이 회로는 금속 물체나 표적을 감지할 때마다 LED가 빛나고 부저가 울리도록 합니다.

이러한 근접 센서 회로는 우리가 일상에서 사용하는 휴대폰(스마트폰 또는 터치스크린폰)에 자주 사용됩니다. 이 센서를 귀에 가깝게 이동시키거나 그림자를 드리우거나 터치하면 통화 중 모바일 화면 터치(얼굴이나 손가락에 화면 접촉 방지)를 피하기 위해 모바일의 표시등이 꺼집니다( 요구 사항에 따라). 터치 감지 스위치는 근접 센서 회로를 사용하여 구현할 수 있으며 근접 센서 회로는 금속 탐지기 로봇 프로젝트를 설계하는 데 사용할 수 있습니다.

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