Indutivo, Capacitivo, Ultra-sónico, IR? Estes são os tipos comuns de sensores de proximidade utilizados hoje em dia para diversas aplicações, desde a detecção de proximidade Andriod e iPhone, até à medição de distâncias, detecção de objectos, com Arduino. Portanto, escolher um que seja facilmente conectável, preciso e confiável é muito importante para cumprir os usos pretendidos.
Neste guia, vou cobrir os vários tipos de sensores de proximidade, seus usos e preço, com recomendações para facilitar sua decisão!
Este guia vai cobrir os seguintes componentes:
- O que são sensores de proximidade?
- Tipos de sensores de proximidade
- Como escolher um sensor de proximidade
- Menções honrosas
- Sensor de proximidade comparado (Resumo)
Sensores de proximidade são sensores que detectam movimento/presença de objetos sem contato físico e relé que as informações capturadas em um sinal elétrico. Também pode ser definido como um interruptor de proximidade, uma definição dada pelas Normas Industriais Japonesas (JIS) para todos os sensores detectores sem contato
- Sounds complex? Sensor de proximidade significa simplesmente; Um sensor que detecta, capta e relés informações sem qualquer contato físico!
- Características do Sensor de Proximidade
- Tipos de sensor de proximidade
- Sensores de proximidade indutivos
- Como funciona o Sensor de Proximidade Indutiva?
- Aplicações comuns:
- Vantagens dos sensores de proximidade indutivos
- Desvantagens dos sensores indutivos de proximidade
- Sensores indutivos oferecidos em Seeed
- Grove – Sensor indutivo de 2 canais (LDC1612)
- Sensores de Proximidade Capacitivos
- Como funcionam os sensores capacitivos de proximidade?
- Aplicações comuns:
- Vantagens dos sensores de proximidade capacitivos
- Desvantagens dos sensores de proximidade capacitivos
- Sensores capacitivos oferecidos em Seeed
- Grove – Sensor Capacitivo de Umidade (Resistente à Corrosão)
- Grove – Sensor de Toque I2C Capacitivo V2 (MPR121)
- Sensores de proximidade ultra-sônicos
- Como funciona o Sensor de Proximidade Ultrassônico?
- Aplicações comuns
- Vantagens de sensores de proximidade ultra-sónicos
- Desvantagens de um sensor de proximidade ultra-sónico
- Sensores ultra-sónicos oferecidos em Seeed
- Grove – Sensor Ultra-sónico: Versão melhorada do HC-SR04
- Sensor de ProximidadeIR
- Como funcionam os sensores de proximidade infravermelhos?
- Aplicações comuns
- Vantagens dos sensores de proximidade IR
- Desvantagens dos sensores de proximidade IR
- Sensor de Proximidade de Infravermelhos oferecido em Seeed
- Grove – Sensor de Proximidade de Infravermelhos de 80cm
- Como escolher um sensor de proximidade adequado
- Menções honrosas
- Sensor de Proximidade Fotoeléctrica
- PSK-CM8JL65-CC5 Sensor de medição de distância por infravermelhos
- Sensor de proximidade magnético
- Grove – Sensor Magnético de Posição Rotativo / Codificador de 12 bits (AS5600)
- LiDAR Sensor de Proximidade
- Sumário
Características do Sensor de Proximidade
Para compreender melhor o que é sensor de proximidade, vamos dar uma olhada em suas características. O seguinte é as suas características, com alguns exclusivamente visto em comparação com os sensores ópticos tradicionais / sensores de contato:
Sensor sem contacto
Sensor de proximidade sem contacto permite a detecção sem tocar no objecto, assegurando que o objeto permanece bem condicionado
Não afetado pelas condições de superfície
Sensores de proximidade são quase não afetados pelas cores da superfície dos objetos, uma vez que detecta principalmente mudanças físicas
Sustentabilidade para ampla gama de aplicações
Sensores de proximidade são adequados para condições úmidas e ampla faixa de temperatura de uso, ao contrário da sua detecção óptica tradicional.
Sensores de proximidade também são aplicáveis em telefones, seja o seu Andriod ou dispositivos IOS. Ele consiste em simples tecnologia IR que liga e desliga o visor de acordo com o seu uso. Por exemplo, ele desliga o seu display quando uma chamada telefónica está em curso, de modo que você não ativaria algo acidentalmente enquanto colocá-lo perto de suas bochechas!
Longa vida útil
Desde que um sensor de proximidade usa saídas de semicondutores, não há peças móveis dependendo do ciclo de funcionamento. Assim, sua vida útil tende a ser mais longa se comparada aos sensores tradicionais!
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Levidade de resposta de alta velocidade
Comparados com interruptores onde o contato é necessário para a detecção, os sensores de proximidade oferecem uma taxa de resposta de maior velocidade.
Tipos de sensor de proximidade
Agora tenhamos entendido o que são sensores de proximidade, vamos mergulhar mais nos vários tipos; cada um bem adequado às suas aplicações e ambientes específicos.
Pronto? Aqui está o resumo dos diferentes tipos de sensores de proximidade!
Sensores de proximidade indutivos
Sensores de proximidade indutivos são sensores sem contacto usados apenas para detectar objectos metálicos. É baseado na lei da indução, conduzindo uma bobina com um oscilador uma vez que um objecto metálico se aproxima dele.
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Tem duas versões e é composto por 4 componentes principais:
Versões:
- Desprotegido: O campo electromagnético gerado pela bobina é irrestrito, permitindo distâncias de detecção maiores e mais largas
- Desprotegido: O campo eletromagnético gerado é concentrado na frente, onde os lados da bobina do sensor são cobertos
Componentes:
- Compõe-se de 4 componentes principais como visto na figura; Bobina, Oscilador, Gatilho Schmitt e circuito de comutação de saída
Como funciona o Sensor de Proximidade Indutiva?
- Uma corrente alternada é fornecida à bobina, gerando um campo de detecção eletromagnético
- Quando um objeto metálico se aproxima do campo magnético, as correntes de Foucault se acumulam e resultam em mudanças de indutância da bobina
- Quando a indutância da bobina muda, o circuito que tem sido monitorado continuamente, irá acionar a chave de saída do sensor
*Nota: Mesmo quando um alvo não está presente, os sensores indutivos continuam a oscilar. O interruptor só é acionado quando um objeto está presente.
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Aplicações comuns:
- Utilizações industriais
- Máquinas de automação de produção que contam produtos, transferências de produtos
- Utilizações de segurança
- Detecção de objectos metálicos, arsenal, minas terrestres, etc.
Vantagens dos sensores de proximidade indutivos
- Detecção sem contacto
- A adaptabilidade ao ambiente; resistente às condições comuns observadas em áreas industriais como poeira e sujeira
- Capaz e versátil na detecção de metais
- Bastante barato quando se trata de preço
- Sem peças móveis, garantindo uma vida útil mais longa
Desvantagens dos sensores indutivos de proximidade
- Inexistência de alcance de detecção, com um alcance máximo de até 80mm
- Pode apenas detectar objectos metálicos
- O desempenho pode ser afectado por condições externas; temperaturas extremas,
Fluidos de corte ou produtos químicos
Sensores indutivos oferecidos em Seeed
Grove – Sensor indutivo de 2 canais (LDC1612)
Aqui na Seeed, oferecemos este sensor indutivo, onde permite que os benefícios de desempenho e confiabilidade do sensor indutivo sejam realizados a um custo e potência mínimos.
Expandindo além do sensor de proximidade, seu Arduino é compatível com a capacidade das aplicações de sensoriamento remoto e muitas outras possibilidades!
Interessado em saber mais? Pode ir à nossa página de produtos para mais!
Sensores de Proximidade Capacitivos
Simplesmente aos sensores indutivos, consiste de um oscilador, gatilho Schmitt e circuito de comutação de saída. A única diferença é que consiste em 2 placas de carga (1 interna, 1 externa) para a capacidade:
- Placa interna conectada ao oscilador
- Placa externa (eletrodos sensores) usada como superfície sensora
Como funcionam os sensores capacitivos de proximidade?
- O sensor de proximidade capacitivo produz um campo electrostático
- Quando um objecto (condutor/não condutor) se aproxima da área de detecção, a capacidade de ambas as placas aumenta, resultando no ganho de amplitude do oscilador
- O ganho de amplitude resultante dispara o interruptor de saída do sensor
*Nota: Os sensores capacitivos só oscilam quando o objeto alvo está presente
Aplicações comuns:
- Usos industriais
- Máquinas de automação de produção que contam produtos, transferências de produtos
- Processos de enchimento, tubulações, tintas, etc.
- Nível de enchimento, composição, e pressão
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- Controle de elevação
- Detecção de conteúdo não-invasivo
- Aplicações de toque
Vantagens dos sensores de proximidade capacitivos
- Detecção sem contacto
- Uma vasta gama de materiais capazes de serem detectados
- Capaz de detectar objectos através de sensores de proximidade nãoparedes metálicas com sua ampla faixa de sensibilidade
- Bem-adequado para ser usado em um ambiente industrial
- Contém potenciômetro que permite aos usuários ajustar a sensibilidade do sensor, de tal forma que apenas os objectos procurados serão detectados
- Sem peças móveis, garantindo uma vida útil mais longa
Desvantagens dos sensores de proximidade capacitivos
- Baixo alcance relativo, embora aumento incremental dos sensores indutivos
- Preço mais elevado em comparação com os sensores indutivos
Sensores capacitivos oferecidos em Seeed
Grove – Sensor Capacitivo de Umidade (Resistente à Corrosão)
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Desde que agora compreendemos que os sensores capacitivos de proximidade são capazes de controlar a humidade, é claro que vamos precisar de um sensor para as suas aplicações!
É aqui que The Grove – Sensor Capacitivo de Umidade (Resistente à Corrosão) vem brincar. É um sensor de umidade do solo baseado em mudanças de capacitância. Em comparação com os sensores resistivos, não só é resistente à corrosão, como oferece uma vasta gama de aplicações!
Interessado em saber mais? Vá para a nossa página de produtos aqui!
Grove – Sensor de Toque I2C Capacitivo V2 (MPR121)
Need um módulo que faz mais do que apenas sensor capacitivo de proximidade? Nós temos exatamente isso!
The Grove – 12 Key Capacitive I2C Touch Sensor V2 (MPR121) é um módulo 3-em-1 com as seguintes características: Sensoriamento de Capacitância, Sensoriamento de Toque e Sensoriamento de Proximidade.
Para saber mais informações sobre ele, você pode ir para nossa página de produtos aqui!
Sensores de proximidade ultra-sônicos
Terceiro nesta lista são os sensores de proximidade ultra-sônicos, detectando a presença de objetos através da emissão de alta freqüência de alcance ultra-sônico. Ele o faz através da conversão de energia elétrica. Assim como os sensores capacitivos, ele pode detectar objetos em sólido, líquido, granular ou granular também.
Provavelmente o mais fácil entre todos, ele só compreende um transmissor ultra-sônico e um receptor ultra-sônico.
Como funciona o Sensor de Proximidade Ultrassônico?
- O transdutor sónico emite ondas sónicas
- Ondas sónicas ricocheteiam no objecto
- A onda que ricocheteia é então devolvida ao sensor
- Tempo que ele levado para emitir e receber ondas sonoras é então usado para determinar distância/proximidade
Aplicações comuns
- Medição de distância
- Anemómetros para velocidade do vento e detecção de direção
- Processo de produção de automação
- Detecção de resíduos
- Veículos aéreos não tripulados (UAVs) para monitoramento de objetos
- Robótica
Vantagens de sensores de proximidade ultra-sónicos
- Detecção sem contacto
- Não afectado pela cor e transparência do objecto
- Não afectado pelas condições ambientais externas, solução fiável
- Trabalha bem em locais com condições extremas
- Capaz de ser utilizado em ambientes escuros
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- Baixo consumo de corrente
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Desvantagens de um sensor de proximidade ultra-sónico
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- Gama de detecção limitada embora capaz de maior alcance como em comparação com sensores indutivos e capacitivos
- Não funciona em vácuo, uma vez que os sensores ultra-sónicos operam através de ondas sonoras
- Não consegue medir a distância de objectos macios ou com texturas extremas
Sensores ultra-sónicos oferecidos em Seeed
Grove – Sensor Ultra-sónico: Versão melhorada do HC-SR04
Fabricado com benefícios significativos sobre o tradicional sensor ultra-sónico HC-SR04, o Grove – Sensor Ultra-sónico é o módulo ultra-sónico perfeito não só para a detecção de proximidade, mas também para a medição de distância e detector ultra-sónico!
Interessado para saber mais? Pode consultar os seguintes recursos:
- Página do produto
- Blog Post nas suas características, comparações com HC -SR04
Sensor de ProximidadeIR
IR, em suma, para infravermelhos, detecta a presença de um objecto através da emissão de um feixe de luz infravermelha. Funciona de forma semelhante aos sensores ultra-sónicos, embora em vez de utilizar ondas sónicas, o infravermelho é transmitido.
Os sensores de proximidade infravermelhos consistem num LED IR que emite, e um detector de luz para detecção de reflexão. Tem um circuito de processamento de sinal incorporado que determina um ponto óptico no PSD.
Como funcionam os sensores de proximidade infravermelhos?
- A luz infravermelha é emitida pelo emissor de LED infravermelho
- O feixe de luz atinge o objeto e é refletido de volta em um ângulo
- A luz refletida alcançará o detector de luz
- O sensor no detector de luz determina a posição/distância do objeto refletor
Aplicações comuns
- Medição de distância
- Contador de haste; quando o objeto corta a luz radiante, conta como um
- Sistemas de segurança, tais como vigilância, alarmes contra roubo, etc.
- Aplicações de monitorização e controlo
Vantagens dos sensores de proximidade IR
- Detecção sem contacto
- Aplicável para utilizações diurnas e nocturnas
- Comunicação segura através de uma linha de visão
- Capaz de medir a distância a objectos moles ao contrário dos sensores de proximidade de ultra-sons
- Acuidade do sensor infravermelho não afectado pela corrosão ou oxidação
Desvantagens dos sensores de proximidade IR
- Afectado pelas condições ambientais e objectos duros, implicando incapacidade de uso através de paredes ou portas
- Requer linha de visão entre transmissor e receptor para comunicação
- Performance dips over longer distances
Sensor de Proximidade de Infravermelhos oferecido em Seeed
Grove – Sensor de Proximidade de Infravermelhos de 80cm
Baseado no SHARP GP2Y0A21, este sensor de proximidade IR é uma escolha popular que recomendo para qualquer pessoa que esteja à procura de uma medição de distância precisa para além das suas alternativas.
Embrulhado numa pequena embalagem com baixo consumo de energia, este sensor de proximidade IV permite a leitura contínua da distância com um alcance de 10cm a 80cm!
Interessado para saber mais? Você pode verificar os seguintes recursos:
- Página de produto
- Blog Post sobre suas características, guia Arduino
Como escolher um sensor de proximidade adequado
Agora para ajudá-lo a selecionar um adequado entre os quatro, eu forneci critérios que você deve considerar ao fazer uma seleção de sensor de proximidade.
No entanto, como sempre, você terá que considerar primeiro o seu propósito; Para que você está tentando usá-lo em primeiro lugar.
Crítica de sensor de proximidade | Como seleccionar | Sensor de adequação |
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Requisitos de objectos | Dê uma vista de olhos ao objecto que está a planear usar um sensor de proximidade em Considere os seguintes factores: Cor do objeto Forma do objeto Material do objeto |
Mais adequado para requisitos de objetos complexos: Sensor de proximidadeIR Não adequado para requisitos de objetos complexos: Sensor de proximidade ultra-sônico |
Ambiente de sensoriamento | Dê uma olhada no ambiente em que você vai sentir o seu objeto Considere os seguintes fatores: Limpeza Temperatura Moistura |
Aptado para ambientes agressivos: Capacitivo (mais adequado) Indutivo Ultrasónico Não adequado para ambientes agressivos: Sensor de proximidade do ar |
Gama de detecção/distância | Veja se o seu objecto será colocado perto da face do sensor Considere os seguintes factores: Distância entre o objecto colocado e o sensor (Longe ou Perto) |
Pontos para detecção de alcance próximo: Sensores de proximidade indutivos e capacitivos Pontos para detecção de longo alcance: Sensores de proximidade ultra-sónicos e IR |
Um factor adicional que vale a pena notar é o sistema eléctrico com o qual está a integrar o sensor de proximidade. Seja carga elétrica (NPN/PNP) ou alimentação de tensão (AC/DC), o sensor deve funcionar com os controles do sistema que você está executando.
Menções honrosas
Agora que eu cobri os critérios para consideração do sensor de proximidade, aqui está uma lista de algumas menções honrosas que ainda vale a pena dar uma olhada!
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Sensor de Proximidade Fotoeléctrica
Sensores de proximidade fotoeléctricos são aqueles que utilizam tecnologia fotoeléctrica de ponta, emite um feixe de luz capaz de detectar todo o tipo de objectos!
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Tem os seguintes 3 modelos diferentes; Reflexivo, Through-beam, e Retro-reflexivo. Cada modelo oferece diferentes métodos de emissão de luz, embora todos sejam altamente eficientes quando se trata de detecção à distância.
Se estiver interessado nesta tecnologia de detecção de proximidade, pode verificar este sensor que o integra num pacote pequeno:
PSK-CM8JL65-CC5 Sensor de medição de distância por infravermelhos
Sensor de proximidade magnético
Sensores de proximidade magnéticos são dispositivos de proximidade utilizados para detectar objectos magnéticos através dos seus grandes alcances de detecção. Um típico incorpora lâminas de vidro e metal, permitindo a magnetização rápida!
Embora apenas detecte ímanes, ainda é óptimo pelo seu baixo custo, longo alcance e pequenas dimensões.
Se você gosta de um e gostaria de saber mais sobre ele, você pode verificar isto:
Grove – Sensor Magnético de Posição Rotativo / Codificador de 12 bits (AS5600)
Baseado no A5600, este Sensor Magnético de Posição Rotativo não só é capaz de detectar as necessidades de proximidade sem contato, mas também contém vantagens significativas sobre os codificadores normais. Preciso, programável e rentável, é uma opção a considerar!
Interessado em saber mais? Pode ir à nossa página de produtos para mais informações!
LiDAR Sensor de Proximidade
LiDar, em resumo para detecção de luz e alcance, é uma tecnologia de detecção de topo de gama que fornece um excelente alcance máximo de detecção com taxas de actualização rápidas. A única desvantagem principal é o custo, onde ele pode ser muito caro para o consumidor médio.
Não receie, porém, aqui na Seeed, oferecemos um mini sensor de proximidade LiDAR que é muito acessível!
Interessado em saber mais sobre ele? Você pode ir para a nossa página de produtos!
Sumário
Para resumir, aqui estão os sensores de proximidade em comparação com os seus usos recomendados:
Para compatibilidade Arduino do sensor de proximidade, Você pode considerar os produtos Seeed recomendados cobertos para cada tipo de sensor de proximidade! Isto irá poupar-lhe tempo ao tentar fazer um também você!
- Recomendação de sensor indutivo:
- Grove – Sensor indutivo de 2 canais (LDC1612)
- Recomendação de sensor capacitivo:
- Grove – Sensor capacitivo de umidade (resistente à corrosão)
- Grove – Sensor capacitivo de toque I2C de 12 chaves V2 (MPR121)
- Recomendação de sensor ultra-sônico:
- Grove – Sensor Ultra-sónico
- Recomendação de sensor IR:
- Grove – Sensor de Proximidade Infravermelho 80cm