Free Press

Inductiv, capacitiv, ultrasonic, IR? Acestea sunt tipurile comune de senzori de proximitate utilizate astăzi pentru diverse aplicații, de la detectarea proximității pe Andriod și iPhone, la măsurarea distanței, detectarea obiectelor, cu Arduino. Prin urmare, alegerea unuia care să fie ușor de conectat, precis și fiabil este foarte importantă pentru a îndeplini utilizările pe care le intenționați.

În acest ghid, voi acoperi diferitele tipuri de senzori de proximitate, utilizările și prețul acestora, cu recomandări pentru a vă face decizia mai ușoară!

Acest ghid va acoperi următoarele componente:

• Ce sunt senzorii de proximitate?
• Tipuri de senzori de proximitate
• Cum alegeți un senzor de proximitate
• Mențiuni de onoare
• Senzor de proximitate comparat (Rezumat)

Senzorii de proximitate sunt senzori care detectează mișcarea/prezența obiectelor fără contact fizic și transmit această informație captată într-un semnal electric. Poate fi definit și ca un comutator de proximitate, definiție dată de Standardele Industriale Japoneze (JIS) tuturor senzorilor de detecție fără contact

• Sună complex? Senzorul de proximitate înseamnă pur și simplu; Un senzor care detectează, captează și transmite informații fără niciun contact fizic!

Caracteristicile senzorului de proximitate

Pentru a înțelege mai bine ce înseamnă senzorul de proximitate, vom arunca o privire asupra caracteristicilor sale. În cele ce urmează sunt prezentate caracteristicile sale, cu unele văzute în mod unic în comparație cu senzorii optici/contact tradiționali:

Senzor fără contact

Senzorul de proximitate fără contact permite detectarea fără a atinge obiectul, asigurându-se că obiectul rămâne bine condiționat

Nu este afectat de condițiile de suprafață

Senzorii de proximitate sunt aproape neafectați de culorile de suprafață ale obiectelor, deoarece detectează în principal schimbările fizice

Potrivire pentru o gamă largă de aplicații

Senzorii de proximitate sunt potriviți pentru condiții de umezeală și pentru utilizarea într-o gamă largă de temperaturi, spre deosebire de detecția optică tradițională.

Senzorii de proximitate sunt, de asemenea, aplicabili și în telefoane, fie că este vorba de dispozitivele dumneavoastră Andriod sau IOS. Acesta constă într-o tehnologie IR simplă care activează și dezactivează afișajul în funcție de utilizarea dumneavoastră. De exemplu, vă stinge afișajul atunci când un apel telefonic este în curs de desfășurare, astfel încât să nu activați accidental ceva în timp ce îl plasați în apropierea obrajilor!”

Viață de viață mai lungă

Din moment ce un senzor de proximitate utilizează ieșiri semiconductoare, nu există părți mobile care să depindă de ciclul de funcționare. Astfel, durata sa de viață tinde să fie mai lungă în comparație cu senzorii tradiționali!

Rată de răspuns de mare viteză

În comparație cu întrerupătoarele în care este necesar contactul pentru detectare, senzorii de proximitate oferă o rată de răspuns de viteză mai mare.

Tipuri de senzori de proximitate

Acum că am înțeles ce sunt senzorii de proximitate, ne vom scufunda mai departe în diferitele tipuri; fiecare se potrivește bine pentru aplicațiile și mediile sale specifice.

Pregătiți? Iată rezumatul diferitelor tipuri de senzori de proximitate!

Senzori de proximitate inductivi

Senzorii de proximitate inductivi sunt senzori fără contact folosiți pentru a detecta doar obiecte metalice. Se bazează pe legea inducției, acționând o bobină cu un oscilator odată ce un obiect metalic se apropie de ea.

Aceștia au două versiuni și cuprind 4 componente principale:

Versiuni:

• Nu ecranat: Câmpul electromagnetic generat de bobină este nerestricționat, permițând distanțe de detecție mai mari și mai largi
• Shielded: Câmpul electromagnetic generat este concentrat în partea frontală, unde părțile laterale ale bobinei senzorului sunt acoperite

Componente:

• Este format din 4 componente principale, așa cum se vede în imagine; Bobină, oscilator, declanșator Schmitt și circuit de comutare a ieșirii

Cum funcționează senzorul de proximitate inductiv?

1. Un curent alternativ este furnizat bobinei, generând un câmp electromagnetic de detecție
2. Când un obiect metalic se apropie de câmpul magnetic, curenții turbionari se acumulează și au ca rezultat modificări ale inductanței bobinei
3. Când se modifică inductanța bobinei, circuitul care a fost monitorizat în mod continuu, va declanșa comutatorul de ieșire al senzorului

*Nota: Chiar și atunci când nu este prezentă o țintă, senzorii inductivi continuă să oscileze. Întrerupătorul este declanșat doar atunci când un obiect este prezent.

Aplicații comune:

• Utilizări industriale
  • Mașini de automatizare a producției care numără produse, transferuri de produse
• Utilizări de securitate
  • Detecția obiectelor metalice, a arsenalului, a minelor terestre, etc.

Avantajele senzorilor de proximitate inductivi

• Detecție fără contact
• Adaptabilitate la mediul înconjurător; rezistente la condiții comune întâlnite în zonele industriale, cum ar fi praful și murdăria
• Capabil și versatil în detectarea metalelor
• Considerabil de ieftin când vine vorba de preț
• Nu există părți mobile, asigurând o durată de viață mai lungă

Dezavantaje ale senzorilor de proximitate inductivi

• Lipsă în ceea ce privește raza de detecție, având în medie o rază maximă de până la 80 mm
• Poate detecta doar obiecte metalice
• Performanța poate fi afectată de condițiile externe; temperaturi extreme,
  fluide de tăiere sau substanțe chimice

Senzori inductivi oferiți la Seeed

Grove – Senzor inductiv cu 2 canale (LDC1612)

Aici, la Seeed, oferim acest senzor inductiv, unde permite realizarea beneficiilor de performanță și fiabilitate ale detecției inductive la costuri și putere minime.

Extinzându-se dincolo de simpla detecție de proximitate, este compatibil cu Arduino, având capacitatea de a realiza aplicații de detecție la distanță și multe alte posibilități!

Vă interesează să aflați mai multe? Vă puteți îndrepta spre pagina noastră de produs pentru mai multe!

Senzori de proximitate capacitivi

Senzorii de proximitate capacitivi sunt senzori fără contact care detectează atât obiecte metalice, cât și nemetalice, inclusiv lichide, pulberi și granule. Funcționează prin detectarea unei modificări a capacității.

În mod similar cu senzorii inductivi, este format dintr-un oscilator, un declanșator Schmitt și un circuit de comutare de ieșire. Singura diferență este că cuprinde 2 plăci de încărcare (1 internă, 1 externă) pentru capacitare:

• Placă internă conectată la oscilator
• Placă externă (electrozii senzorului) utilizată ca suprafață de detecție

Cum funcționează senzorii capacitivi de proximitate?

1. Senzorul de proximitate capacitiv produce un câmp electrostatic
2. Când un obiect (conductiv/neconductiv) se apropie de zona de detecție, capacitatea ambelor plăci crește, rezultând un câștig de amplitudine a oscilatorului
3. Câștigul de amplitudine rezultat declanșează comutatorul de ieșire al senzorului

*Nota: Senzorii capacitivi oscilează numai atunci când obiectul țintă este prezent

Aplicații comune:

• Utilizări industriale
  • Mașini de automatizare a producției care numără produse, transferuri de produse
  • Procese de umplere, conducte, cerneluri, etc.
  • Nivelul fluidelor, compoziție, și presiune
• Controlul umidității
• Detecția neinvazivă a conținutului
• Aplicații tactile

Vantajele senzorilor de proximitate capacitivi

• Detecția fără contact
• O gamă largă de materiale care pot fi detectate
• Capacitatea de a detecta obiecte prin intermediul unor materiale neinvazive
• .pereți metalici cu banda sa largă de sensibilitate
• Bine adaptată pentru a fi utilizată într-un mediu industrial
• Conține un potențiometru care permite utilizatorilor să regleze sensibilitatea senzorului, astfel încât doar obiectele dorite să fie detectate
• Nu există piese mobile, ceea ce asigură o durată de viață mai lungă

Dezavantaje ale senzorilor de proximitate capacitivi

• Câmp relativ scăzut, deși creșterea incrementală față de senzorii inductivi
• Preț mai mare în comparație cu senzorii inductivi

Senzori capacitivi oferiți la Seeed

Grove – Senzor capacitiv de umiditate (rezistent la coroziune)

Din moment ce am înțeles acum că senzorii capacitivi de proximitate sunt capabili să controleze umiditatea, vom avea nevoie, bineînțeles, de un senzor pentru aplicațiile sale!

Aici intră în joc The Grove – Senzor capacitiv de umiditate (rezistent la coroziune). Este un senzor de umiditate a solului bazat pe modificări de capacitate. În comparație cu senzorii rezistivi, nu numai că este rezistent la coroziune, dar oferă o gamă largă de aplicații!

Vă interesează să aflați mai multe? Accesați pagina noastră de produs aici!

Grove – 12 Key Capacitive I2C Touch Sensor V2 (MPR121)

Aveți nevoie de un modul care să facă mai mult decât simpla detecție capacitivă de proximitate? Avem exact asta!

Senzorul tactil capacitiv I2C Grove – 12 taste V2 (MPR121) este un modul 3 în 1 cu următoarele caracteristici: Detecție capacitivă, detecție tactilă și detecție de proximitate.

Pentru a afla mai multe informații despre acesta, puteți accesa pagina noastră de produs aici!

Senzori de proximitate cu ultrasunete

În al treilea rând pe această listă se află senzorii de proximitate cu ultrasunete, care detectează prezența obiectelor prin emiterea unei game de ultrasunete de înaltă frecvență. Acesta face acest lucru prin conversia energiei electrice. În mod similar cu senzorii capacitivi, poate detecta și obiecte solide, lichide, granulare sau granulare.

Probabil cel mai simplu dintre toți, acesta cuprinde doar un emițător de ultrasunete și un receptor de ultrasunete.

Cum funcționează senzorul de proximitate cu ultrasunete?

1. Transductorul sonic emite unde sonice
2. Undele sonice ricoșează asupra obiectului
3. Unda care a ricoșat este apoi returnată la senzor
4. Timpul în care se a avut nevoie pentru a emite și recepționa undele sonore este apoi folosit pentru a determina distanța/proximitatea

Aplicații comune

• Măsurarea distanței
• Anemometre pentru viteza vântului și detectarea direcției vântului
• Automatizarea proceselor de producție
• Detecția fluidelor
• Vehicule aeriene fără pilot (UAV) pentru monitorizarea obiectelor
• Robotică

Avantaje ale senzorilor de proximitate cu ultrasunete

• Detecție fără contact
• Nu este afectată de culoarea și transparența obiectului
• Nu este afectată de condițiile externe de mediu, soluție fiabilă
  • Funcționează bine în locuri cu condiții extreme
  • Capabil să fie utilizat în medii întunecate
• Consum redus de curent

Dezavantaje ale unui senzor de proximitate cu ultrasunete

• Câmp de detecție limitat, deși capabil de o rază de acțiune mai mare, deoarece comparativ cu senzorii inductivi și capacitivi
• Nu funcționează în vid, deoarece senzorii cu ultrasunete funcționează prin intermediul undelor sonore
• Nu sunt capabili să măsoare distanța obiectelor moi sau a celor cu texturi extreme

Senzori ultrasonici oferiți la Seeed

Grove – Ultrasonic Sensor: Versiunea îmbunătățită a HC-SR04

Realizat cu beneficii semnificative față de senzorul ultrasonic tradițional HC-SR04, Grove – Ultrasonic Sensor este modulul ultrasonic perfect nu doar pentru detectarea proximității, ci și pentru măsurarea distanței și detectorul de ultrasunete. de asemenea!

Vă interesează să aflați mai multe? Puteți consulta următoarele resurse:

• Pagina produsului
• Blog Post despre caracteristicile sale, comparații cu HC -SR04

Senzor de proximitate IR

IR, prescurtarea de la infraroșu, detectează prezența unui obiect prin emiterea unui fascicul de lumină infraroșie. Funcționează în mod similar cu senzorii cu ultrasunete, deși în loc să folosească unde sonice, se transmit IR.

Senzorii de proximitate în infraroșu constau dintr-un LED IR care emite și un detector de lumină pentru detectarea reflexiei. Acesta are încorporat un circuit de procesare a semnalului care determină un punct optic pe PSD.

Cum funcționează senzorii de proximitate IR?

1. Lumina infraroșie este emisă de la emițătorul LED IR
2. Fasciculul de lumină lovește obiectul și este reflectat într-un unghi
3. Lumina reflectată va ajunge la detectorul de lumină
4. Senzorul din detectorul de lumină determină poziția/distanța obiectului reflectorizat

Aplicații comune

• Măsurarea distanței
• Contoare de obiecte; atunci când obiectul taie lumina radiantă, se numără ca unul
• Sisteme de securitate, cum ar fi sisteme de supraveghere, alarme antiefracție etc.
• Aplicații de monitorizare și control

Avantajele senzorilor de proximitate IR

• Detecție fără contact
• Aplicabilă pentru utilizări pe timp de zi și de noapte
• Comunicare securizată printr-o linie de vizibilitate
• Capacitate de a măsura distanța până la obiecte moi, spre deosebire de senzorii de proximitate cu ultrasunete
• Precizia senzorului cu infraroșu nu este afectată de coroziune sau oxidare

Dezavantajele senzorilor de proximitate IR

• Afectată de condițiile de mediu și de obiectele dure, implicând incapacitatea de utilizare prin pereți sau uși
• Este necesară o linie vizuală între emițător și receptor pentru comunicare
• Performanțele scad la distanțe mai mari

Senzor de proximitate în infraroșu oferit la Seeed

Grove – senzor de proximitate în infraroșu de 80 cm

Bazat pe SHARP GP2Y0A21, acest senzor de proximitate cu infraroșu este o alegere populară pe care o recomand pentru toți cei care caută o măsurare precisă a distanței dincolo de alternativele tale.

Împachetat într-un pachet mic cu un consum redus de energie, acest senzor de proximitate IR permite citirea continuă a distanței cu o rază de acțiune de la 10cm la 80cm!

Vă interesează să aflați mai multe? Puteți consulta următoarele resurse:

• Pagina produsului
• Post pe blog despre caracteristicile sale, ghid Arduino

Cum să alegeți un senzor de proximitate potrivit

Acum pentru a vă ajuta să selectați unul potrivit dintre cei patru, am furnizat criteriile pe care ar trebui să le luați în considerare atunci când faceți o selecție a senzorului de proximitate.

Cu toate acestea, ca întotdeauna, va trebui să luați în considerare mai întâi scopul propus; Pentru ce încercați să-l utilizați în primul rând.

Senzor de proximitate Crieria	Cum se selectează	Adecvarea senzorului
Cerințele obiectului	Analizați obiectul pe care intenționați să utilizați un senzor de proximitate Considerați următorii factori: Culoarea obiectului Forma obiectului Materialul obiectului	Mai potrivit pentru cerințe complexe ale obiectului: Senzor de proximitate IR Nu se potrivește pentru cerințele obiectelor complexe: Senzor de proximitate ultrasonic
Mediul de detectare	Analizați mediul în care veți detecta obiectul Considerați următorii factori: Curățenie Temperatură Umiditate	Adaptat pentru medii dificile: Capacitiv (cel mai potrivit) Inductiv Ultrasonic Nu este potrivit pentru un mediu dur: Senzor de proximitate IR
Distanța de detectare/distanță	Analizați dacă obiectul dvs. va fi plasat aproape de fața senzorului Considerați următorii factori: Distanța dintre obiectul plasat și senzor (Departe sau Aproape)	Potrivit pentru detectarea la distanță mică: Senzori de proximitate inductivi și capacitivi Potrivit pentru detectarea la distanță mare: Senzori de proximitate ultrasonici și IR

Un factor suplimentar care merită luat în considerare este sistemul electric cu care integrați senzorul de proximitate. Fie că este vorba de o sarcină electrică (NPN/PNP) sau de o sursă de tensiune (AC/DC), senzorul trebuie să funcționeze cu comenzile sistemului pe care îl folosiți.

Mențiuni onorabile

Acum că am acoperit criteriile pentru luarea în considerare a senzorilor de proximitate, iată o listă cu câteva mențiuni onorabile care merită totuși să aruncați o privire!

Senzor de proximitate fotoelectric

Senzorii de proximitate fotoelectrici sunt cei care folosesc tehnologia fotoelectrică high-end, aceasta emite un fascicul de lumină care este capabil să detecteze tot felul de obiecte!

Acesta are următoarele 3 modele diferite; reflectorizant, baraj și retro-reflectorizant. Fiecare model oferă metode diferite de emitere a luminii, deși toate sunt foarte eficiente atunci când vine vorba de detectarea distanței.

Dacă sunteți interesat de o astfel de tehnologie de detectare a proximității, puteți verifica acest senzor care o integrează într-un pachet de mici dimensiuni:

PSK-CM8JL65-CC5 Senzor de măsurare a distanței în infraroșu

Senzor de proximitate magnetică

Senzorii de proximitate magnetică sunt dispozitive de proximitate utilizate pentru a detecta obiecte magnetice prin gamele lor mari de detecție. Unul tipic încorporează o lamă de sticlă și metal, permițând o magnetizare rapidă!

Deși nu face decât să detecteze magneții, este totuși grozav pentru costul său redus, raza lungă de acțiune și dimensiunile reduse.

Dacă vă place unul și doriți să aflați mai multe despre el, puteți verifica acest lucru:

Grove – Senzor de poziție rotativ magnetic pe 12 biți / Encoder (AS5600)

Bazat pe A5600, acest senzor de poziție rotativ magnetic nu numai că este capabil să răspundă nevoilor de detectare a proximității fără contact, dar conține și avantaje semnificative față de encoderele obișnuite. Precis, programabil și eficient din punct de vedere al costurilor, este o opțiune de luat în considerare!

Vă interesează să aflați mai multe? Puteți accesa pagina noastră de produs pentru mai multe informații!

Senzor de proximitate LiDAR

LiDar, prescurtarea de la Light Detection and Ranging, este o tehnologie de detecție de vârf care oferă o rază de detecție maximă excelentă cu rate de actualizare rapide. Singurul dezavantaj principal este costul, unde poate fi prea costisitor pentru consumatorul mediu.

Nu vă temeți totuși, aici la Seeed, oferim un senzor de proximitate mini LiDAR care este foarte accesibil!

Vă interesează să aflați mai multe despre el? Vă puteți îndrepta către pagina noastră de produs!

Rezumat

Pentru a rezuma, iată care sunt senzorii de proximitate comparați cu utilizările sale recomandate:

	Inductivă	Capacitivă	Ultrasonică	IR
Obiectul detectat	Doar metal	Obiecte metalice și nemetalice Inclusiv lichide, pulberi, și granulare	Obiect cu suprafețe simple	Obiect cu suprafețe simple/complicate
Sensibilizare Raza de acțiune	Curtă	Curtă	Lungă	Lungă
>Aplicații	Utilizări industriale: Mașini, automatizări	Utilizări industriale: Mașini, Automatizări Lichid și umiditate Sesizare tactilă	Măsurarea distanțelor Anemometre pentru detectarea vitezei și direcției vântului Automatizarea proceselor de producție Detecția fluidelor Vehicule aeriene fără pilot (UAV) pentru monitorizarea obiectelor Robotică	Contoare de obiecte Sisteme de securitate, cum ar fi supravegherea, alarme antiefracție, etc. Aplicații de monitorizare și control
Mediu	Adecvat pentru a fi utilizat în condiții de mediu greu (într-o anumită măsură)	Extrem de adecvat pentru a fi utilizat în condiții de mediu greu . condiții de mediu dur	Adecvat pentru condiții de mediu dur (Nu este adecvat pentru a fi utilizat în vid)	Nu este adecvat pentru a fi utilizat în condiții de mediu dur

Pentru compatibilitatea senzorului de proximitate Arduino, Puteți lua în considerare produsele Seeed recomandate acoperite pentru fiecare tip de senzor de proximitate! Acest lucru vă va economisi timp în încercarea de a vă face unul singur, de asemenea!

• Recomandare senzor inductiv:
  • Grove – Senzor inductiv cu 2 canale (LDC1612)
• Recomandare senzor capacitiv:
  • Grove – Senzor capacitiv de umiditate (rezistent la coroziune)
  • Grove – Senzor tactil capacitiv I2C cu 12 taste V2 (MPR121)
• Recomandare senzor cu ultrasunete:
  • Grove – Ultrasonic Sensor
• Recomandare senzor IR:
  • Grove – 80cm Infrared Proximity Sensor

.