As idéias inovadoras tornam possível simplificar muitos processos, adicionar conveniência ao usar equipamentos domésticos e industriais e automatizar os ciclos de trabalho.
Freqüentemente, é necessário um interruptor sem contato para implementá-los, capaz de reagir em tempo hábil a um estímulo específico sem a presença física de uma pessoa.
Vamos dar uma olhada em que tipo de dispositivo é e com qual finalidade ele serve.
Para que serve um interruptor de proximidade?
Para executar uma determinada ação, não é necessário participar ativamente - vá para o objeto pretendido e realize qualquer manipulação com ele. Um produto inteligente oferecido pelos fabricantes de equipamentos elétricos é capaz de substituir parcialmente uma pessoa.
O princípio de operação do equipamento
Um dispositivo que interrompe a operação de um determinado equipamento sem contato é chamado de comutador ou, em suma, WB. Também é chamado de sensor - mas esse conceito também generaliza também dispositivos com um sinal de saída analógico.
Essa terminologia, bem como o escopo de uso, resistência a vários tipos de danos e especificações técnicas são fornecidas GOST R 50030.5.2-99. O documento regula a conformidade dos parâmetros operacionais, a operação oportuna do mecanismo de proteção durante sobrecarga e outras nuances operacionais do dispositivo.
O produto é um elemento semicondutor que controla o circuito elétrico. Se um irritante é detectado ou está presente na zona de sua ação, ele desliga a corrente de carga, o que leva a um circuito aberto.
O dispositivo possui uma caixa robusta feita de polímero ou latão niquelado. Dentro desse gabinete, há uma parte elétrica que precisa de isolamento. Muitos modelos possuem classe de proteção IP65 ou 67.
A estrutura do produto envolve a detecção de um objeto ou objeto que caiu na zona ativa. Esta informação é convertida e alimentada no nó de comutação.
O dispositivo funciona sem contato e o elemento sensível, também chamado de fotodetector, pode ser localizado separadamente do emissor ou no mesmo compartimento que o mesmo. Essas 2 partes funcionam em pares.
Quanto ao tamanho, forma e aparência do WB, esses parâmetros dependem do objetivo e do escopo da aplicação, bem como das condições operacionais.
A norma prevê a fabricação de dispositivos, cuja forma é a seguinte:
- retangular com uma seção quadrada ou retangular, denotada como D ou C, respectivamente;
- cilíndrica com rosca - A ou sem ela - B.
Dependendo do modelo e do uso pretendido, o produto pode ser adicionalmente equipado com um cabo revestido com isolamento duplo.
Para operar em condições difíceis, são produzidos dispositivos sem contato, cuja caixa é inundada com um composto. Esta é uma substância polimérica que fornece proteção confiável contra umidade e outras substâncias estranhas que interferem nos mecanismos de trabalho.
De acordo com o princípio de funcionamento, os dispositivos são divididos em 4 grupos amplos.
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Sensor de proximidade indutivo
Tipo de chave capacitiva
Interruptor sem contato ultra-sônico
Sensor de proximidade fotoelétrico
O método de detecção capacitiva e indutiva é mais confiável, e o próprio WB, trabalhando dessa maneira, é mais durável do que seus equivalentes. O primeiro deles responde a um item feito de quase qualquer material e o segundo ao metal.
Escopo do dispositivo sem contato
A propriedade exclusiva de controlar a operação dos dispositivos sem contatá-los diretamente abre perspectivas brilhantes para o uso desse tipo de comutador. Permite criar desenvolvimentos originais em vários campos, melhorar as condições de vida em uma casa / apartamento.
Desligar a luz sem contato do proprietário com a caixa ou outros elementos do dispositivo de comutação é uma realidade. Para o produto executar este comando, basta colocar a mão na zona de impacto
E para modificações de som, basta bater palmas para que o dispositivo escondido dentro do corpo do candelabro abra o circuito.
Além disso, os sensores de proximidade são amplamente utilizados para otimizar os processos de produção. São eles que permitem controlar a qualidade da implementação de ciclos complexos na engenharia mecânica.
E também nas linhas automáticas na produção de produtos alimentícios e têxteis, na fabricação de peças em fundições e muito mais.
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Grandes áreas de produção com equipamentos pesados podem funcionar sem problemas devido ao controle do processo por interruptores que desconectam oportunamente a carga em caso de erro ou sobrecarga
Inovadores de rádio amadores que inventam robótica e pensam na automação de muitas ações geralmente usam sensores do tipo sem contato, instalando-os em seus projetos
Na fabricação de produtos que utilizam equipamentos de forja e prensa, máquinas de fundição ou linhas automáticas, onde é impossível para o olho humano acompanhar cada elemento, não se pode prescindir da WB confiável.
Na vida cotidiana - para melhorar a qualidade de vida em casa. Este é o corte de energia no secador de mãos, a lâmpada no corredor, o ventilador no banheiro, a caldeira
Interruptores sem contato na engenharia mecânica
Sensores de proximidade em robótica
Disjuntores sem contato em linhas automáticas
Sensores de proximidade em casa
O que dirá a rotulagem?
Os interruptores do tipo sem contato são fornecidos ao mercado por vários fabricantes. Entre eles estão empresas ocidentais, domésticas e chinesas. É importante na compra prestar atenção especial à qualidade das unidades e à reputação do fabricante.
Devido à seriedade dos processos regulamentados, para os quais são utilizadas várias modificações de sensores, você deve escolher apenas produtos que possuam a documentação que acompanha - instruções com diagramas de instalação, condições operacionais e uma lista de parâmetros técnicos.
No caso do próprio dispositivo, os fabricantes indicam suas características na forma de um conjunto de letras e números - marque-o. Entre essas designações, uma parte das informações importantes é criptografada, orientada pela escolha do modelo certo
Nem todos os indicadores podem caber em uma pequena seção do comutador. O restante, relevante para o consumidor, está contido no manual do usuário.
Se o modelo de que você gosta não possui instruções no kit, você não deve comprá-lo - pode ser falso. Além disso, alguns dos parâmetros necessários permanecerão desconhecidos, mas você não pode confiar no vendedor.
Todos os fabricantes são obrigados a fornecer especificações do usuário final. Este requisito é prescrito na parte 5-2 do GOST em equipamentos de baixa tensão sem contato mencionados acima
Cada empresa envolvida na produção de dispositivos de comutação para controlar um circuito elétrico possui seu próprio sistema de notação. Sua decodificação é fornecida no catálogo, que também contém a gama de produtos oferecidos.
Um exemplo de rotulagem de produto da AS Energy. Os demais parâmetros dos modelos são colocados nas instruções fornecidas
A necessidade de marcação surgiu por acaso - a variedade de disjuntores é grande. Além disso, eles podem ser classificados de acordo com vários princípios.
Por exemplo, dependendo da função executada durante a comutação, os dispositivos são divididos nas seguintes categorias:
- inclusão (NO) - A;
- desligamento (NF) - B;
- comutação - C;
- opção programável - P;
- outro - S.
E, de acordo com o método de instalação, os sensores são embutidos, não são recuados e outros.
Às vezes, os fabricantes preferem indicar uma cifra longa, que descreve os parâmetros máximos do produto, incluindo a localização do elemento sensível, a presença de indicações, o desempenho climático, etc.
Se a empresa usar o princípio de rotulagem recomendado pelo GOST, a inscrição no comutador terá, por exemplo, o seguinte formato:
U3 A30 A D2
Onde:
- U é um método ultrassônico para detectar um irritante. O restante corresponde a outras letras latinas: I - indutiva, C - capacitiva, D, R e T - ação fotoelétrica direta, reflexiva e de barreira, respectivamente;
- 3 - outro método de instalação;
- A30 - forma e diâmetro, o que neste caso significa cilíndrico com uma rosca de 30 mm de diâmetro;
- A é a função de comutação do elemento, o que significa a inclusão de (NO);
- D é o número de fios para saída de corrente contínua ou alternada, que corresponde a dois conectores para corrente contínua;
- 2 - método de conexão plug-in.
No total, são fornecidas quatro opções de correspondência, entre as quais a unidade corresponde a fios de fita, as duas foram consideradas acima, o método de três grampos e quatro - outro.
Nas versões que envolvem a presença de um fio, o fabricante aplica as características à etiqueta, que é montada diretamente no cabo. Também pode indicar o grau de proteção, a voltagem recomendada e muito mais.
Entre os fabricantes de boa-fé, existem empresas como Sensor / Sesor, empresa alemã Fotoelektrik Pauly, NPK TEKO, PKF STRAUS, Meandro, ZAO OVEN e SKB IS, NPP PRIZMA de Yekaterinburg e outros.
Muitos deles oferecem um serviço para fabricar WB com os parâmetros necessários para o consumidor - fazer o pedido.
Também recomendamos a leitura de nosso outro artigo, onde descrevemos em detalhes os vários tipos de interruptores de luz. Leia mais - continue lendo.
Recursos de conexão DIY
É possível instalar um interruptor de contato para uso doméstico, funcionando sem contato. Quanto aos modelos para controlar a corrente de carga na produção, aqui apenas um funcionário que tem acesso a equipamentos específicos pode realizar a instalação.
É necessário considerar cuidadosamente a compra - a chave é concluída com instruções, fixadores, às vezes porcas de fixação. Tudo isso será útil.
Antes de conectar, preste atenção aos seguintes pontos:
- para o funcionamento do WB requer energia, mas não pode ser conectado diretamente se o produto for do tipo de dois fios;
- na fonte de energia usada para o sensor de proximidade, a tensão deve corresponder aos parâmetros especificados no passaporte do comutador;
- Ao apertar os parafusos, é importante não apertar demais as porcas.
O manual deve incluir um diagrama de fiação a ser seguido, bem como um método para instalar um modelo específico.
As opções de instalação dependem completamente dos recursos da modificação adquirida. É importante usar o método específico para o sensor adquirido.
Primeiro, é realizado um tipo mecânico de instalação - usando prendedores, se necessário, contraporcas para conectar o dispositivo.
Quando tudo estiver bem fixado, é hora de prosseguir para o segundo estágio - a conexão elétrica.
O diagrama de fiação depende se é usada corrente direta ou alternada. O número de fios também afeta a escolha do circuito - aqui você precisa ter cuidado para conectar corretamente os cabos existentes
Ao trabalhar com a rede elétrica, é importante não esquecer de desligar a energia do painel do apartamento para se proteger. Em seguida, o fio WB é conectado de uma das maneiras fornecidas pelo GOST. Seu tipo depende da modificação.
Na maioria das vezes, para uso doméstico, eles compram um sensor que controla a operação do lustre. Portanto, o último estágio é a colocação do equipamento no corpo do produto de iluminação. Se necessário, ajuste e configure o tempo de resposta, a distância ativa na qual o dispositivo irá operar.
Montando o dispositivo em casa
Você pode fazer uma troca sozinho. Embora à primeira vista, esse empreendimento pareça complicado e incompreensível para o consumidor médio, mas, se desejado, tudo funcionará se você escolher um método simples.
A melhor parte é que uma pessoa que não tem muita experiência na montagem de aparelhos elétricos, mas está profundamente interessada em tais unidades, será capaz de lidar com a tarefa.
Obviamente, se você não pretende criar um dispositivo capaz de executar comutação programável de um elemento, quando opções de resposta complexas são implementadas.
A opção mais fácil é fazer uma troca que detecta um objeto a uma distância de vários centímetros e abre um contato naquele momento. Pode ser uma lâmpada, ventilador ou outra unidade de controle
O produto deve poder desligar a lâmpada se a mão do usuário cair na área de cobertura por alguns segundos.
Primeiro você tem que preparar os elementos de trabalho para a montagem do dispositivo. Será uma placa, microcircuito, transistores, relés, capacitores, LEDs, fotocélulas e outros acessórios.
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Uma boa opção é comprar um conjunto pronto de componentes para não ser montado em peças no mercado. Além disso, os chineses estão vendendo muito barato
É necessário pegar o circuito que acompanha as peças, considerá-lo com cuidado e colocar cada uma delas no local designado
Cada elemento inserido na placa possui pernas, cujo comprimento excede significativamente o necessário. Portanto, as dicas nas costas são melhores para morder e dobrar
Agora você tem que trabalhar com um ferro de solda - bem, se houver essa experiência. Caso contrário, é aconselhável praticar o rascunho e soldar cada conexão
Depois de lidar com parte do trabalho, você precisa colocar o restante dos LEDs, capacitores e outras partes nos locais reservados para eles. No quadro, você pode ver a notação
Foi a vez de colocar o relé, seguindo as recomendações fornecidas no layout dos componentes da montagem. Soldar completamente
Um fotodiodo revestido com plexiglass preto é instalado em uma seção da placa designada como RX (receptor). E no lugar com a inscrição TX (transmissor) - um LED transparente. Para essas peças, uma perna mais longa é responsável por mais
Agora, o chip é colocado no retângulo definido por ele, indicado nas instruções. Utilizando um ferro de solda, ele é preso com segurança, para que nada fique suspenso e não vá para os lados
Uma boa opção é comprar um conjunto pronto de elementos.
Dobre as extremidades das pernas dos elementos
Solde cada conexão
Coloque as peças restantes
Coloque e solde o relé
Instale o fotodiodo e o LED
Após a soldagem, é necessário verificar a qualidade das juntas feitas para que cada elemento estrutural seja fixado com segurança.
A vida útil depende disso, porque o produto será colocado dentro da caixa do ventilador, secador de mãos ou lustre.
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O principal é não confundir as chaves ao instalar o chip - você examinará cuidadosamente seu posicionamento nas instruções
O dispositivo sem contato requer eletricidade. Portanto, você precisa conectar a fonte de alimentação à placa sem confundir o contato positivo e negativo
Depois de concluir a montagem e a solda, você pode realizar os testes. Para fazer isso, verifique o funcionamento do comutador passando a mão sobre a estrutura - os indicadores devem acender
Você pode ajustar o atraso, reduzindo-o ou aumentando conforme desejado, ou o intervalo de resposta ao estímulo
Para adicionar um pouco de funcionalidade, você precisa comprar outro chip, por exemplo, CD4013BE ou qualquer outra série 4013. É melhor não usar um doméstico, preferindo um estrangeiro. Ainda precisa de uma resistência / resistor a 10 kOhm
Agora você precisa soldar o resistor, conectar os fios de mais e menos e um resistor de 10 kOhm ao número da perna de saída 13
Tendo considerado cuidadosamente o circuito, você deve determinar na placa onde os pontos positivos e negativos do chip adicional devem ser soldados
A postagem de 14 pernas deve ir para o plus indicado anteriormente, e a partir de 7 pernas será negativa, o que também precisa ser soldado. Isso é indicado nas instruções do chip
O principal é não misturar as chaves ao instalar o chip
conectar a fonte de alimentação à placa
Exame de saúde
Ajuste do tempo de resposta do instrumento
Outro chip CD4013BE
Resistor de 10 kOhm soldado ao chip
Determinando o mais e o menos no quadro
Solde os fios mais e menos à placa
Resta verificar a operacionalidade do dispositivo montado. Para fazer isso, execute vários testes de operação, segurando a palma da mão ao lado do sensor.
Se o resultado for satisfatório e o projeto passou no teste, ele pode ser colocado no compartimento de uma lâmpada, lustre, secador ou outro equipamento e conectado de acordo com o esquema
Quando o resultado não é satisfeito, cabe ao adaptador - um parafuso para ajuste - definir os parâmetros necessários para a resposta.
O disjuntor montado pode ser modificado ainda mais adicionando as funções desejadas, se houver experiência na condução de trabalhos elétricos e o desejo de criar algo original.
Por que precisamos de dispositivos de comutação de um tipo sem contato, seus tipos, conexão e marcação:
Um interruptor infravermelho ajuda a acender a luz sem tocar nas teclas reais do dispositivo de comutação. Montagem e demonstração de seu trabalho no vídeo:
Sobre interruptores capacitivos operando sem contato direto com um objeto:
Tendo lidado com os meandros da marcação e o escopo de aplicação de tipos específicos de sensores, você pode escolher o modelo ideal para a comutação de circuitos elétricos. Ou faça você mesmo uma montagem sem contato, tendo adquirido um conjunto de elementos necessários com um diagrama para sua localização. Essa mudança tornará sua casa um pouco mais "inteligente".
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