Unitas.ru

Сантехника водопровод
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Оптические бесконтактные выключатели

Оптические бесконтактные выключатели

Оптический бесконтактный выключатель представляет собой электронное устройство, реагирующее на изменение принимаемого светового потока. Оптические бесконтактные выключатели используются для определения наличия (отсутствия) объекта в заданном пространстве, поскольку наличие (отсутствие) объекта приводит к изменению параметров светового потока, принимаемого выключателем. Для повышения эффективности работы оптических бесконтактных выключателей и улучшения их характеристик производится модуляция и пространственная селекция светового излучения.
Эти меры позволяют устранять влияние посторонних световых засветок и помехи от других оптических выключателей.

Принцип работы оптических бесконтактных выключателей

принцип работы оптических бесконтактных выключателей

  • Генератор вырабатывает последовательность электрических импульсов на излучатель оптического бесконтактного выключателя.
  • Излучатель — светодиод, создающий излучение оптического диапазона.
  • Индикатор показывает наличие напряжения питания на передатчике оптического бесконтактного выключателя.
  • Оптическая система формирует диаграмму направленности излучения и при необходимости его поляризацию.
  • Компаунд обеспечивает необходимую степень защиты от проникновения твердых частиц и воды. Корпус обеспечивает монтаж выключателя, защищает от механических воздействий. Выполняется из латуни или полиамида, комплектуется метизными изделиями.
  • Оптическая система формирует диаграмму направленности приемника излучения и при необходимости производит поляризационную селекцию.
  • Фотоприемник воспринимает оптическое излучение и преобразует его в электрический сигнал.
  • Усилитель усиливает входной сигнал до необходимого значения.
  • Пороговый элемент обеспечивает необходимую крутизну фронта выходного сигнала и величину гистерезиса.
  • Электронный ключ обеспечивает коммутацию выходного тока выключателя, определяет схему подключения нагрузки, имеет защиту от перегрузки и короткого замыкания.
  • Светодиодный цветной индикатор показывает состояние выключателя, позволяет определить функциональный резерв по выбранному объекту, обеспечивает контроль работоспособности, оперативность настройки.
  • Регулятор чувствительности позволяет производить настройку выключателя по фактической контрастности объекта на фоне окружающих предметов.

Функциональный резерв определяется как отношение светового потока, полученного приемником, к минимальному световому потоку, вызывающему срабатывание выключателя. Функциональный резерв позволяет компенсировать ослабление сигнала в результате загрязнения оптики и наличия аэрозольных компонентов в окружающем пространстве.

  • при отсутствии сигнала на входе приемника индикатор не светится
  • при появлении сигнала с уровнем, при котором происходит срабатывание выключателя, индикатор светится зеленым цветом
  • при дальнейшем увеличении уровня сигнала зеленый цвет плавно изменяется через желтый — оранжевый до красного

Принцип работы оптических бесконтактных выключателей на прямом луче (Тип T)

Оптические выключатели, работающие на прямом луче, состоят из приемника и передатчика, выполненных в отдельных корпусах. При эксплуатации они располагаются соосно дуг против друга. Поток излучения от излучателя передатчика направлен на приемник. Срабатывание происходит при прерывании луча объектом. Выключатели, использующие принцип прерывания луча, отличаются большой дальностью действия — до нескольких десятков метров и большой помехозащищенностью от воздействия посторонних факторов (пыль, капли воды и других жидкостей)

Читайте так же:
Схема установки проходного выключателя света

.
принцип работы оптических бесконтактных выключателей на прямом луче

Основными недостатками таких выключателей является наличие двух отдельных изделий, что не всегда удобно при их монтаже и прокладке проводов питания к ним.

  • посторонние предметы с высоким коэффициентом отражения, подобные рефлектору, находящиеся в области перекрытия диаграмм направленностей приемника и передатчика, могут вызвать ложное срабатывание;
  • прозрачные и полупрозрачные объекты недостаточно ослабят луч до порога срабатывания.

Для уменьшения или полного устранения вышеперечисленных эффектов оптические выключатели снабжены регуляторами чувствительности.
Диаметр прямого луча определяет минимальный размер регистрируемого объекта.

Принцип работы оптических бесконтактных выключателей на отраженном луче (Тип D)

В оптических выключателях, использующих эффект диффузного и зеркального отражения потока излучения от объекта, приемник и излучатель выполнены в одном корпусе. Поток излучения от передатчика попадает на поверхность объекта, от которого происходит его отражение в различных направлениях. Распределение отраженного потока определяется оптическими свойствами объекта. Часть потока возвращается обратно в приемник, вызывая его срабатывание.
Преимущество данного вида выключателей заключается в простоте применения, при котором не требуется никаких дополнительных приборов.
При использовании выключателей данного типа необходимо учитывать возможность появления ложных срабатываний в случае появления за контролируемым объектом предметов с гораздо большей отражательной способностью. В этих случаях следует применять диффузные оптические выключатели с подавлением фона.
Поскольку различные материалы отражают падающий на них поток излучения по-разному, то для нормирования расстояния срабатывания согласно по ГОСТ Р 50030.5.2-99 выбран стандартный объект воздействия — лист белой бумаги с размерами 100×100мм для выключателей с расстоянием срабатывания до 400мм и лист белой бумаги с размерами 200×200мм для выключателей с расстоянием срабатывания более 400мм.
Но учитывая специфику машиностроительных предприятий, технологические процессы на которых требуют контроля объектов с достаточно низкой отражающей способностью, сильно отличающейся от чистой белой бумаги, ПКФ “СТРАУС” использует в своей системе обозначений привязку к отражающей способности листа горячекатаной стали. Поэтому в каталоге присутствует информация по расстоянию срабатывания по 2-м видам стандартных объектов воздействия. Вторым видом стандартного объекта воздействия является пластина из горячекатаной стали с размерами 100×100мм для выключателей с расстоянием срабатывания до 400мм и пластина из горячекатаной стали с размерами 200×200мм для выключателей с расстоянием срабатывания более 400мм.
Для пересчета расстояния срабатывания для объектов из других материалов, имеющих другую отражающую способность, следует выбрать тип материала из приведенной ниже таблицы (табл.1). Затем следует выбрать соответствующий этому материалу поправочный коэффициент, который покажет в какую сторону и насколько отличается расстояние срабатывания по сравнению с расстоянием срабатывания на стандартный объект.
Например, оптический выключатель в обозначении имеет значение расстояния срабатывания 100мм. Это значит, что если потребитель будет использовать данный выключатель для контроля объекта из холоднокатаной стали, то расстояние срабатывания изменится в 1,5 раза и составит 150мм. Аналогично, расстояние срабатывания на объект из белой бумаги составит около 120мм.
Минимальный размер регистрируемого объекта определяется его отражающей способностью, контрастностью и функциональным резервом.

Читайте так же:
Светящаяся рамка под выключатель

Таблица 1

Поправочный коэффициент на расстояние срабатывания

Белая бумага1,2
Горячекатаная сталь1,0
Холоднокатаная сталь1,5
Нержавеющая сталь7,5
Алюминий необработанный2,5
Алюминий обработанныйь1,7
Непрозрачный черный пластик0,2
Непрозрачный белый пластик1,5
Прозрачная пластиковая бутылка0,6
Прозрачная коричневая пластиковая бутылка1,0
Древесина чистая1,2
Картон0,8
Черная резина0,03

Принцип работы оптических бесконтактных выключателей на отраженном от рефлектора луче (Тип R)

Излучение светодиода имеет круговую поляризацию, т.е. представляет собой совокупность множества плоскополяризованных пространственных световых колебаний (волн) с различными плоскостями поляризации.
Если на пути луча установить оптический поляризационный фильтр, то через него пройдут только те волны, плоскость поляризации которых совпадает с плоскостью поляризации фильтра. Таким образом, поляризационный фильтр формирует луч с плоской поляризацией.
При отражении поляризованного луча от различных предметов плоскости поляризации падающего и отраженного луча, как правило, совпадают.
Плоскость поляризации изменяется на 90град. при отражении от специальных световозвращателей (уголковых отражателей или рефлекторов).
Если на пути поляризованного луча расположить еще один поляризационный фильтр с плоскостью поляризации, развернутой на 90град. по отношению к первому, то луч через него не пройдет. Таким образом, данный фильтр будет для него барьером.
принцип работы оптических бесконтактных выключателей на отраженном от рефлектора луче
Предприятие «СТРАУС» предлагает специальные световозвращатели -«рефлекторы», которые поворачивают плоскость поляризации на 90град. Они выполнены в виде самоклеящейся пленки или в виде отдельного устройства для монтажа на объектах.
Если такой рефлектор поместить на пути поляризованного луча, то луч, отразившись от него, изменит плоскость поляризации и свободно пройдет через входной поляризационный фильтр фотоприемника, повернутый на 90град. по отношению к поляризационному фильтру излучателя.
Работая с поляризованным излучением, выключатель воспринимает только поток от световозвращателя, который поворачивает плоскость поляризации на 90град. Все предметы, появляющиеся между выключателем и световозвращателем, вызывают прерывание поляризованного луча и срабатывание выключателя.
Данный эффект реализован в оптических выключателях с обозначением TRP. Поляризационные фильтры встроены вовнутрь, поэтому по внешнему виду такие выключатели ничем не отличаются от выключателей, использующих принцип отражения луча от объекта. Эти выключатели по помехозащищенности от воздействия посторонних факторов приближаются к выключателям, использующим прерывание луча.

Принцип работы оптоволоконного выключателя

Предприятие «СТРАУС» также предлагает выключатели с оптоволоконным кабелем.
Выключатели с оптоволоконным кабелем способны обнаруживать объекты в самых труднодоступных местах.
Выключатели с оптоволоконным кабелем могут работать и на отраженном луче (тип D) и на прямом луче (тип T).
Принцип работы оптоволоконного бесконтактного выключателя

Акустический выключатель лампы своими руками

Акустический выключатель лампы своими рукамиЕсли у Вас возникла необходимость в включении хлопком в ладоши какого-либо устройства или просто освещения, то можно рассмотреть для изготовления простые схемы, приведённые ниже, в этой статье.

Схема может использоваться для управления освещением, настольной лампой, прибором, устройством или кокой-либо игрушки.

В темноте по щелчку включается свет, при дневном освещении выключается. Микрофон чувствительный, поэтому схема срабатывает даже на голос.

Принципиальная схема акустического выключателя

Акустический выключатель лампы своими руками

Краткое описание работы схемы

Схема простая, состоит из нескольких деталей. Транзистор Q1 всегда открыт через резистор R2. При попадании звука в зоне микрофона, эл.колебания закрывают транзистор. Далее через цепочку R4,3,6 открывается тиристор Q2 и лампа загорается .

Фоторезистор R5, стоящий между эмиттером и коллектором не даёт срабатывать схеме в дневное время суток. Если этого не требуется фоторезистор можно из схемы исключить.

Необходимые радиодетали

Акустический выключатель лампы своими руками

Внешний вид платы

Акустический выключатель лампы своими руками

Мы можем использовать эту цепь для различных применений, как автоматический свет для диско или шоу. Вместо лампы можно использовать реле с обмоткой на

220V. В этом случае мы можем получить звуковое реле (переключатель, который может использоваться для управления более мощными лампами или другими устройствами).

ОСТОРОЖНО! Питание схемы осуществляется от опасного напряжения!

На рисунке ниже, ещё один вариант схемы с питанием от 12В постоянного тока. Q1 усиливает аудиосигнал, приходящий от микрофона. Переменный резистор 5к использован для того, чтобы отрегулировать пик сигнала (0,7 вольта), работает как регулятор чувствительности. Некоторый уровень сигнала, приходя от микрофона, после усиления полевым транзистором Q1, вызовет включение SCR и лампы. Вот принципиальная схема схемы:

Акустический выключатель лампы своими руками

Проверка тиристора MCR100-6

Для проверки тиристора понадобятся:

  • лампочка накаливания на 3-6 Вольт мощностью до 4 Ватт;
  • батарейка 3-6В;
  • резистор на 50-100 кОм.

Акустический выключатель лампы своими руками

Описание проверки тиристора или симистора

Данным способом можно проверять любые тиристоры и симисторы. При подключении батареи к последовательному соединению исправного тиристора и лампы — лампа не должна гореть.

Если соединить плюс батареи через резистор R1 50-100кОм с управляющим электродом, то тиристор открывается и остается включенным, пока выключатель S2 замкнут. Лампа горит.

Выключить тиристор (отключить лампу) можно кратковременным замыканием его анода и катода включателем S3.

Если лампа загорается сразу после включения батареи, то тиристор — пробит (коротко замкнут КЗ).

Схема управления светом с пульта ДУ

Данная схема позволяет управлять светом с пульта ду на расстоянии до 5 метров(включать и выключать нагрузку).

Устройство состоит из приемника ИК-импульсов (первый рисунок), и блока управления (второй рисунок). В качестве приемника можно взять любую из типовых схем, применяемых в телевизорах для ДУ. Узел управления собран на трех КМОП микросхемах и состоит из формирователя широких импульсов (D1.1), селектора двухсекундного временного интервала (D1.2) и двоичных счетчиков на элементах триггеров D2. D3. Кнопки SB1 и SB2 позволяют включать и выключать нагрузку без пульта ДУ.

Самостоятельная сборка сенсорных коммуникаторов

Главный минус «умных» выключателей — цена. Наличие базовых знаний электротехники поможет собрать самоделку. Домашние умельцы используют 3 основных варианта сборки.

Схема сенсорной кнопки на транзисторах самая простая. Для её осуществления потребуется макетная плата, на которой монтируются последовательно соединенные транзисторы КТ315 и электромеханическое реле, параллельно с которым обязательно нужно установить защитный диод. Сенсором послужит провод от базы транзистора, подключаемого к сети. Цепь можно усложнить, добавив перед реле оптрон и триггер (таймер NE555 или микросхема К561ТМ2). Такая модификация позволит сети фиксировать команду.

Самодельные сенсорные выключатели света — схема и принцип действия

Инфракрасный сенсорный выключатель своими руками можно собрать, добавив в схему генератор прямоугольных импульсов. Для увеличения тока от генератора поможет инфракрасный мигающий светодиод. На микросхеме устанавливается временной интервал. Он определяет, через какое время после прекращения поступления сигнала выключится свет. При попадании отражения луча на фотоприёмник, счётчик К561ИЕ20 или CD4040 выдаст единицу, цепь замкнётся. При отсутствии сигнала на всех выводах логический ноль, не поступает напряжение, управляющий транзистор не пропускает ток.

Самодельные сенсорные выключатели света — схема и принцип действияСхема инфракрасного выключателя

Сенсорные выключатели промышленного производства можно доработать и расширить площадь чувствительности. Под крышкой нужно найти ёмкостный элемент и припаять к нему тонкий проводок. После чего проводник уложить увеличивающимся кольцами до заполнения всего периметра. Вернуть на место защитную панель.

Переключатели приспосабливаются не только под светильники, но и в качестве дверного звонка, раздвигателя штор и прочее. Все детали можно приобрести на радиорынках или китайских интернет-платформах по бюджетной цене.

Функциональные возможности

Настройка сенсорного выключателя выгодно отличается тем, что в устройство добавлена еще одна полезная функция – встроенный таймер. За счет этого пользователи могут управлять коммутатором программно. Например, самостоятельно устанавливать время включения и отключения. При желании можно также дополнить устройство акустическим датчиком. В этом случае агрегат будет функционировать как своеобразный контроллер шума и движения. Пользователю нужно только подать голос или хлопнуть громко ладонями, и свет в помещении загорится. Если нужно регулировать яркость, тогда следует дополнительно установить димер. За счет этого можно будет контролировать интенсивность светового потока. Изучив базовую схему, можно разобраться с тем, как сделать сенсорный выключатель без лишних финансовых вложений.

Оригинальный выключатель

Представьте длинный коридор, например, в офисном здании или лучше представьте частный двухэтажный дом. Вы заходите на 1-й этаж дома и включаете свет. Свет помогает ориентироваться на этаже и части лестницы. Поднимаетесь на 2-й этаж и теперь вам нужно включить свет на этом этаже и одновременно выключить свет на первом этаже.

Это и есть пример управления освещением с двух мест. При этом схема должна работать и в обратном направлении. То есть, находясь на втором этаже, вы включаете свет первого этажа, а уходя из дома, выключаете свет второго этажа, находясь на первом и наоборот.

В ситуации с коридором, эта схема обеспечит следующий вариант управления освещением. Зашли в коридор — включил свет, прошли длинный коридор — выключили свет. Работает схема в двух направлениях.

Стоит отметить, что для сборки такой схемы вам, формально, понадобятся не простые выключатели, а выключатели проходные. Почему формально? Потому что из любого двухклавишного выключателя можно сделать переключатель.

Примечание: не путайте проходной выключатель с переключателем, он же выключатель перекидной. О последнем ниже.

схема управления освещением с двух мест выключатель проходной

то же с подсветкой

выключатель проходной с подсветкой

Соблюдение техники безопасности

Ну вот мы и разобрали, как выполнить установку выключателей – одну из наиболее простых электромонтажных работ, не требующей особых умений и талантов. Если заранее все изучить и понять, что, как и почему именно так делается, то Вы легко и быстро сможете проделать эту доселе не знакомую процедуру установки выключателя.

p, blockquote 36,0,0,0,0 —> p, blockquote 37,0,0,0,1 —>

И один из важнейших моментов – это соблюдение техники безопасности, иначе сила тока будет проверять вас на прочность. А правил техники безопасности не так уж и много:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector