Capteurs de proximité sans contact. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Dans mes activités professionnelles et radioamateurs, j'ai eu à développer des appareils nécessitant le contrôle du mouvement de pièces métalliques. L'industrie produit plusieurs types de capteurs de proximité sans contact (BDP) qui remplissent des fonctions similaires et sont construits sur des principes physiques différents. Mais la plupart d'entre eux n'étaient pas adaptés pour des raisons de manque de réglage de sensibilité, de non réparabilité ou de coût élevé. Et, par exemple, les appareils photoélectroniques bien établis ne fonctionnent pas bien dans un environnement poussiéreux ou opaque.

Malheureusement, dans la littérature populaire, il existe très peu de publications sur l'appareil et l'utilisation de BJP bien adaptés pour fonctionner dans de telles conditions, dont le fonctionnement repose sur une modification du facteur de qualité du circuit oscillant lorsqu'un objet conducteur est introduit. dans le champ magnétique de sa bobine. Les BDP décrits ci-dessous sont construits exactement sur ce principe. Ils ne réagissent à l'approche d'un objet métallique que d'un côté. Ceci est très important lors du montage du capteur dans un environnement "métallique", comme sur un banc de machine.

La base du BDP sur un transistor, dont le circuit est illustré à la Fig. 1, était le dispositif décrit dans l'article "Détecteur de métal simple" ("Radio", 1980, n° 7, p. 61).

En l'absence de métal à proximité du transformateur T1, le générateur de contre-réaction inductif sur le transistor VT1 est sur le point de caler. Ceci est réalisé à l'aide d'une résistance accordée R2. La tension alternative du collecteur du transistor VT1 à travers le condensateur C2 est fournie au redresseur sur les diodes VD1 et VD2. La valeur de la tension continue redressée correspond à un niveau logique haut (pour les microcircuits à structure CMOS). L'approche du transformateur T1 d'un objet métallique entraîne une panne des oscillations du générateur. La tension de sortie du capteur tombe à zéro.

Le circuit magnétique du transformateur T1 est une coupelle du noyau blindé B22 en ferrite 2000NM1. Les enroulements I (120 spires) et II (45 spires) sont enroulés en vrac avec du fil PEV-2 de 0,2 mm. Un tel dispositif ne réagit à l'approche du métal que du côté ouvert du circuit magnétique. D'autres marques de coupelles en ferrite et même des coupelles en fer carbonylé ont été essayées. De bons résultats ont été obtenus dans tous les cas.

Résistance ajustable R2 - SP5-2v, constante - MLT. Tous les condensateurs sont en céramique (par exemple, K10-17, KM-6), le transistor VT1 est une structure npn haute fréquence en silicium.

La plage de fonctionnement de ce BDP peut être ajustée avec une résistance d'ajustement R2 entre 0 et 60 mm. En cours de réglage, la tension à la sortie du capteur est contrôlée par un voltmètre à haute résistance ou à l'aide d'un simple indicateur à LED, assemblé selon le circuit illustré à la Fig. 2. Il convient de noter que les valeurs de la plage de réponse de plus de 20 mm sont extrêmement instables et il n'est pas souhaitable de les définir.

Un schéma d'un BJP plus complexe sur la puce K561LN2 est illustré à la fig. 3. Contrairement au précédent, il est équipé d'un indicateur d'état intégré sur la LED HL1 et a une capacité de charge nettement plus élevée. Entre la sortie du capteur et le plus de la source d'alimentation, vous pouvez même activer l'enroulement du relais. En raison de la stabilisation de la tension d'alimentation du microcircuit DD1, la sensibilité du capteur définie par la résistance d'ajustement R1 est moins susceptible de changer.

L'ensemble capteur principal est un générateur LC basé sur les éléments DD1.1 et DD1.2. L'élément DD1.3 sert de tampon entre le générateur et la diode de redressement VD1. L'élément DD1.4 inverse le signal, qui est envoyé à travers l'amplificateur de puissance sur le transistor VT1 vers la sortie.

Condensateur C4 - K50-35, le reste - K10-17. Résistance ajustable R1 - SP5-2v, constante - MLT. La conception de la bobine L1 est similaire à celle du transformateur T1 (voir Fig. 1). Son bobinage est de 50 tours, enroulé avec un faisceau de quatre fils PEV-2 0,1 mm.

Lors du réglage du capteur, tout d'abord, en tournant le curseur de la résistance R1, la LED HL1 s'éteint. Puis un objet métallique est amené à la bobine L1. La LED doit clignoter. En modifiant la position d'un objet métallique, la plage de réponse souhaitée est obtenue avec une résistance d'accord.

Les deux variantes du BDP fonctionnent avec succès dans des installations industrielles développées avec la participation de l'auteur.

Auteur : N. Taranov, Saint-Pétersbourg

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