Безконтактний датчикДив. статтю Датчик у Вікіпедії. (також сенсорний вимикач, датчик наближення; ) ― це різновид позиційного вимикача, який спрацьовує без механічного контакту з рухомою частиною машини чи об'єктом у момент, коли об'єкт досягає заданого положення .

Відсутність фізичного контакту між об’єктом і чутливим елементом забезпечує підвищену надійність, довговічність і можливість роботи у забрудненому або агресивному середовищі.

Застосування Ємнісні безконтактні датчики широко використовуються як пристрої введення побутових приладів. Їхні переваги — висока механічна стійкість (практично необмежений ресурс роботи), здатність виявляти як металеві, так і неметалеві предмети. Серед недоліків — залежність від діелектричних властивостей матеріалу, невелика відстань спрацьовування, чутливість до паразитних ємностей, необхідність точного налаштування та вища вартість порівняно з індуктивними або механічними датчиками.

Пасивні інфрачервоні датчики руху (PIR-датчики) використовуються у системах охоронної сигналізації для виявлення переміщення об'єктів за тепловим випромінюванням.

Ультразвукові датчики використовують в автомобільних паркувальних системах, а також у системах охорони приміщень і території.

Промислова автоматизація У промисловій автоматиці безконтактні датчики застосовуються:

як кінцеві вимикачі у верстатобудуванні (переважно індуктивні датчики); для реєстрації, підрахунку, позиціювання або сортування об'єктів на конвеєрах (використовують індуктивні та оптичні датчики).

Інші сфери застосування Системи паркування автомобілів; Системи протиповітряної оборони (радіолокаційні датчики наближення); Американські гірки; Конвеєрні лінії; Лінії для виготовлення напоїв та консервів; Побутова техніка; Мобільні пристрої: автоматичне вимкнення сенсорного екрана, що перебуває в безпосередній близькості від обличчя; зниження потужності передавача під час досягнення заданого положення до тіла користувача для зменшення рівня радіаційного опромінення; Автоматичні змішувачі та дозатори.

Принцип дії

Ємнісні вимикачі. Вимірюють ємність електричного конденсатора, у повітряний діелектрик якого потрапляє реєстрований об'єкт. Використовуються як безконтактні («сенсорні») клавіатури й датчики рівня рідини. Індуктивні вимикачі. Вимірюють параметри котушки індуктивності, у поле якої потрапляє реєстрований металевий об'єкт. Дальність реєстрації типового промислового датчика — від часток до одиниць сантиметрів. Характеризуються простотою, дешевизною та стабільністю параметрів. Широко застосовуються як кінцеві датчики (вимикачі) верстатів. Оптичні вимикачі. Працюють за принципом перекриття променя світла непрозорим об'єктом. Дальність дії типових промислових датчиків — від часток до кількох метрів. Використовуються на конвеєрних лініях для виявлення наявності об'єкта та його розмірів (висота, довжина, ширина, діаметр), а також для подачі сигналу на керований механізм при досягненні зазначеного порога. Специфічний різновид — лазерні далекоміри. Ультразвукові датчики. Працюють за принципом ехолокації ультразвуком. Це відносно недороге рішення, що дозволяє вимірювати відстань до об'єкта. Широко застосовуються в паркуванні автомобілів. Мікрохвильові датчики. Ґрунтуються на локації НВЧ випромінюванням «на просвіт» або «на відбиття». Застосовуються обмежено — переважно в системах охорони як датчики присутності або руху. Магніточутливі вимикачі. Виконані у вигляді пари магніт-геркон або датчик Холла. Дешеві та прості у виготовленні, широко застосовуються в системах контролю доступу та охорони будівель як датчики відкривання дверей і вікон. Пірометричні датчики. Реєструють зміни фонового інфрачервоного випромінювання, що дозволяє виявляти рух людини чи іншого об'єкта, якщо присутня різниця температури, через що набули широкого поширення в системах охорони будівель.

Інфрачервоний датчик руху людини

Застосування Автоматичне керування освітленням; різні автоматизовані системи управляння (АСУ).

Принцип роботи Принцип роботи заснований на відстеженні рівня ІЧ-випромінювання в полі зору датчика (зазвичай піроелектричного). Сигнал на виході датчика залежить від рівня ІЧ-випромінювання, усередненого по полю зору. При появі людини (або іншого масивного об'єкта з температурою більшою, ніж температура фону) на виході піроелектричного датчика підвищується напруга. Для того, щоб визначити, чи рухається об'єкт, в датчику використовується оптична система — лінза Френеля. Іноді замість лінзи Френеля використовується система увігнутих сегментних дзеркал або лінза, що розбиває інфрачервоні промені на сектори. Відділи оптичної системи (лінзи або дзеркала) фокусують ІЧ-випромінювання на піроелемент, що видає при цьому електроімпульс. У міру переміщення джерела інфрачервоного випромінювання, воно вловлюється і фокусується різними сегментами оптичної системи, що формує кілька послідовних імпульсів. Залежно від установки чутливості датчика, для видачі підсумкового сигналу на піроелемент датчика має надійти 2 або 3 імпульси.

Примітки

Література ГОСТ Р 50030.5.1-2005 — Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 5. Аппараты и коммутационные элементы цепей управления. Глава 1. Электромеханические аппараты для цепей управления. ГОСТ Р 50030.5.2-99 — Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 5-2. Аппараты и коммутационные элементы цепей управления. Бесконтактные датники. (калька стандарта IEC 60947-5-2) Журнал «Автоматизация и производство» № 1'02.