Číslo projektu Číslo materiálu Název školy Autor Tematická oblast Ročník CZ.1.07/1.5.00/34.0581 VY_32_INOVACE_AUT-2.N-18-KONCOVE SPINAČE Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Jiří Zinek Automatizace Nástavbové studium 2. ročník Datum tvorby 23. srpna 2012 Anotace Binární snímače. Indukční, kapacitní a optické přibližovací snímače. Princip těchto snímačů a jejich použití. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora
Koncové binární snímače Koncové binární snímače mají binární (dvouhodnotový) výstup, na kterém dávají informaci o snímané veličině. Snímaná veličina může být pod nastavenou prahovou úrovní (vzdálenost přiblížení) nebo nad ní. Výstup snímače může být aktivní (napěťový) signál nebo pasivní signál realizovaný mechanickým nebo elektronickým spínačem.
Koncové binární snímače Přibližovací spínače Přibližovací spínače jsou bezdotykové elektronické snímače s bezdotykovým spínačem. Tyto přibližovací spínače reagují na přiblížení tělesa např. přiblížení kovového tělesa, přiblížení hladiny kapaliny, stojící předmět ve vjezdových vratech atd..
Koncové binární snímače Přibližovací spínače Podle fyzikálního principu dělíme přibližovací snímače na: Indukční přibližovací spínače Kapacitní přibližovací spínače Optické přibližovací spínače
Indukční přibližovací spínače princip obr.1
Indukční přibližovací spínače Indukční přibližovací spínače spínají při přiblížení kovového předmětu do blízkosti spínače. Kolem cívky v otevřeném hrníčkovém jádru v čele snímače vystupuje vysokofrekvenční magnetické pole. Tato cívka tvoří indukčnost LC kmitavého obvodu buzeného generátorem na vlastním rezonančním kmitočtu několika khz.
Indukční přibližovací spínače Přiblíží-li se k čelu snímače kovový předmět, změní se vlivem vířivých proudů indukčnost cívky a tím i vlastní kmitočet obvodu. Kmity se utlumí a pokles amplitudy signálu na LC kmitavém obvodu vyhodnotí demodulátor a přes prahový spínač (klopný obvod) se sepne výstup. Výstup tak signalizuje přiblížení kovového předmětu. Indukční přibližovací spínače se používají jako koncové spínače a k indikaci kovových předmětů (jejich počítání)
Kapacitní přibližovací spínače Předmět nacházející se v elektrickém poli před čelní plochou kapacitního snímače ovlivní odlišným dielektrikem elektrické pole kondenzátoru tvořeného čelní deskou snímače a zemí. Tento kondenzátor je součástí LC rezonančního obvodu snímače. Obvod se po přiblížení předmětu rozladí, jeho vlastní kmitočet naroste (vlivem změny dielektrika a z toho plynoucího zvětšení kapacity).
Kapacitní přibližovací spínače Pokles napětí na rezonančním obvodu způsobí sepnutí spínače (princip vyhodnocení obdobný jako u indukčního přibližovacího spínače). Kapacitní přibližovací snímače umožňují identifikaci kovových i nekovových předmětů dále také sypkých vodivých i nevodivých látek i tekutin např. cement, obilí, mouka, nafta, voda, oleje atd..
Indukční a kapacitní přibližovací spínače jejich konstrukční provedení obr.2
Optické přibližovací spínače příklad použití obr.3
Optické přibližovací spínače Optické přibližovací snímače se skládají z vysílače a přijímače, které jsou umístěny v jednom pouzdře. Vysílač vysílá impulzně modulovaný infračervený paprsek s pomocí infračervené diody (IRED). Předmět před vysílačem při přiblížení odráží část paprsků do fototranzistoru přijímače. Fototranzistor při určité prahové úrovni sepne výstup spínače. Spínač reaguje na předměty dobře odrážející infrapaprsky.
Optické přibližovací spínače příklady použití obr.4
Optické přibližovací spínače Reflexní světelné závory Infračervený paprsek vysílaný vysílačem je do přijímače odrážen vhodně umístěnou reflexní odrazkou. Vzdálenost mezi vysílačem a odrazkou bývá až 5 m. Vstoupí- li do vysílaného paprsku člověk nebo je v prostoru paprsku vozidlo k odrazu paprsku nedojde a stav se vyhodnotí jako obsazený vjezd.
Optické přibližovací spínače Jednocestné světelné závory (závory s odděleným vysílačem a přijímačem) Jednocestné závory se skládají z vysílače paprsku a prostorově odděleného přijímače. Přijímač může být až ve vzdálenosti 40m od vysílače. Optické přibližovací snímače se používají k identifikaci (počítání) předmětů na běžících dopravníkových pásech. Světelné závory se používají k identifikaci předmětů, k hlídání vchodů, vjezdů a prostor.
Použitá literatura: HABERLE, H., B. GRIMM, G. HABERLE, W. PHILIPP, W. SHLEER, B. SCHLIEMANN, D. SCHNELL a D. SCHMID. Průmyslová elektrotechnika a informační technologie. Vydání první. Praha: Europa- Sobotáles, 2003. Technické vědy: TS 05, DT 621.3. ISBN 80-86706-04-4. TKOTZ, K., P. BASTIEN, H. BUMILLER, M. BURGMAIER, W. EICHLER, F. HUBER, N. JAUFMANN, J. MANDERLE, O. SPIELVOGEL, U. WINTER a K. ZIEGLER. Příručka pro elektrotechnika. 2. doplněné vydání. Praha: Europa-Sobotáles, 2010. technické vědy: TS 05, DT 621.3/075.3. ISBN 80-86706-13-3. včetně obr.1-4