Dans notre vie de tous les jours, nous nous sommes habitués à mettre en œuvre différents types de circuits de capteurs en utilisant différents types de capteurs tels que Capteur IR , capteur de température, capteur de pression, capteur PIR, etc. Fréquemment, nous observons un système d'ouverture de porte automatique basé sur un circuit de capteur PIR, un système d'éclairage public basé sur un circuit de capteur LDR, un circuit de capteur piézoélectrique basé sur système de production d'électricité , Système de signalisation routière basé sur un circuit de capteur IR, système de détection d'obstacle basé sur un circuit de capteur ultrasonique, etc.
Ici, dans cet article, parlons du circuit de capteur de proximité simple et du fonctionnement. Mais, avant de discuter en détail des capteurs de proximité, il faut avant tout savoir ce que signifie réellement le capteur de proximité?
Capteur de proximité
Un capteur qui peut être utilisé pour détecter la présence d'objets qui l'entourent sans avoir de contact physique est appelé capteur de proximité. Cela peut être fait en utilisant le Champ électromagnétique ou faisceau de rayonnement électromagnétique dans lequel le champ ou le signal de retour change en cas de présence de tout objet dans son environnement. Cet objet détecté par le capteur de proximité est appelé cible.
Capteur de proximité
Ainsi, si nous discutons de différents types de cibles telles qu'une cible en plastique, une cible en métal, etc., il faut différents types de capteurs de proximité tels que capteur de proximité capacitif ou capteur de proximité photoélectrique, capteur de proximité inductif, capteur de proximité magnétique, etc. La plage dans laquelle le capteur de proximité est capable de détecter un objet est appelée plage nominale. Contrairement aux autres capteurs, les capteurs de proximité peuvent durer longtemps et avoir une très grande fiabilité car il n'y a pas de pièces mécaniques et aucun contact physique n'existe entre le capteur et l'objet détecté.
Schéma du circuit du capteur de proximité
Schéma de principe du circuit du capteur de proximité
Parlons du circuit de capteur de proximité inductif qui est le plus fréquemment utilisé dans de nombreuses applications. Le schéma de circuit du capteur de proximité est montré dans la figure ci-dessus qui se compose de différents blocs tels qu'un bloc oscillateur, bobine d'induction électrique , alimentation, régulateur de tension, etc.
Principe de fonctionnement du capteur de proximité
Le circuit du capteur de proximité inductif est utilisé pour détecter les objets métalliques et le circuit ne détecte aucun objet autre que des métaux. Le schéma de circuit du capteur de proximité ci-dessus représente le champ produit par la bobine, qui est généré en fournissant un source de courant . Chaque fois que ce champ est perturbé par la détection d'un objet métallique (lorsqu'un objet métallique pénètre dans ce champ), un courant de Foucault sera alors généré qui circule dans la cible.
Schéma du circuit du capteur de proximité lorsque la cible est détectée
Pour cette raison, une charge sera causée sur le capteur qui diminue l'amplitude du champ électromagnétique. Si l'objet métallique (appelé comme cible, comme nous l'avons vu précédemment dans cet article) est déplacé vers le capteur de proximité , alors le courant de Foucault augmentera en conséquence. Ainsi, la charge sur l'oscillateur augmentera, ce qui diminue l'amplitude du champ.
Le bloc de déclenchement à proximité circuit de capteur est utilisé pour surveiller l'amplitude de l'oscillateur et à des niveaux particuliers (niveaux prédéterminés), le circuit de déclenchement allume ou éteint le capteur (qui est dans son état normal). Si l'objet métallique ou la cible est éloigné du capteur de proximité, l'amplitude de l'oscillateur augmentera.
Forme d'onde de l'oscillateur du capteur de proximité
La forme d'onde de l'oscillateur à capteur de proximité inductif en présence de la cible et en l'absence de la cible peut être représentée comme indiqué sur la figure ci-dessus.
Tensions de fonctionnement du circuit du capteur de proximité
De nos jours, les capteurs de proximité inductifs sont disponibles avec différentes tensions de fonctionnement. Ces détecteurs de proximité inductifs sont disponibles en modes AC, DC et AC / DC (modes universels). La plage de fonctionnement des circuits du capteur de proximité est de 10 V à 320 V CC et de 20 V à 265 V CA.
Câblage du circuit du capteur de proximité
Le câblage du circuit du capteur de proximité est effectué comme indiqué dans la figure ci-dessous. En fonction de la état du transistor en fonction de l'absence de cible, les sorties du capteur de proximité sont considérées comme NC (normalement fermées) ou NO (normalement ouvertes).
Câblage du circuit du capteur de proximité
Si la sortie PNP est faible ou désactivée alors que la cible est absente, nous pouvons considérer le périphérique comme normalement ouvert. De même, si la sortie PNP est haute ou activée alors que la cible est absente, alors nous pouvons considérer le périphérique comme normalement fermé.
Taille cible du circuit du capteur de proximité
Une surface plane et lisse d'une épaisseur de 1 mm et en acier doux peut être considérée comme cible standard. Il existe différentes nuances dans lesquelles l'acier est disponible et l'acier doux est composé d'une composition de carbone et de fer (teneur plus élevée). La cible standard avec des capteurs blindés aura des côtés égaux au diamètre de la face de détection. Les côtés de la cible avec des capteurs non blindés sont égaux à un plus grand parmi les deux, c'est-à-dire le diamètre de la face de détection ou trois fois la plage de fonctionnement nominale.
Taille cible du circuit du capteur de proximité
Même si la taille de la cible est supérieure à la cible standard, il n'y aura pas de changement dans la plage de détection. Mais, si la taille de la cible devient inférieure à la cible standard ou irrégulière, la distance de détection diminuera. Ainsi, nous pouvons dire que, aussi petite que la taille de la cible, alors la cible doit être rapprochée de la face de détection pour être détectée.
Applications de circuit de capteur de proximité
Le circuit de capteur de proximité peut être utilisé pour différentes applications, quelques applications de circuit de capteur de proximité sont décrites ci-dessous:
Circuit de détecteur de métaux simple
Un simple détecteur de métal peut être conçu en utilisant un capteur de proximité, un buzzer et un circuit LC (inducteur connecté en parallèle avec un condensateur), qui sont connectés comme indiqué dans le schéma ci-dessus. Ce circuit fera briller la LED et émettre un signal sonore chaque fois qu'il détecte des objets ou des cibles métalliques.
Capteur de proximité dans les mobiles
Ce circuit de capteur de proximité est fréquemment utilisé dans téléphones portables (téléphones intelligents ou téléphones à écran tactile) que nous utilisons dans notre vie de tous les jours. Si ce capteur est amené à se déplacer près de l'oreille ou à tomber dans l'ombre ou à être touché, la lumière d'affichage du mobile s'éteint, de sorte qu'elle évite le toucher de l'écran du mobile (évite le contact de l'écran avec le visage ou les doigts) pendant les appels ( en fonction des besoins). Les commutateurs tactiles peuvent être mis en œuvre à l'aide de circuits de capteur de proximité et un circuit de capteur de proximité peut être utilisé pour concevoir des projets robotiques de détection de métaux.
Voulez-vous concevoir un capteur basé sur projets électroniques avec vos idées innovantes? Ensuite, postez vos idées d'assistance technique pour concevoir vos propres projets.
