Разновидности и принцип работы бесконтактных выключателей света

Бесконтактный выключатель используется для автоматического включения и выключения света. Встроенные инфракрасные датчики обеспечивают включение освещения в момент приближения людей. Когда в помещении никого нет, система отключает осветительные приборы. Это способствует снижению затрат на электроэнергию и увеличению ресурса ламп.

Например, бесконтактные выключатели применяют для освещения в коридорах и на лестничных площадках. В таких случаях свет включается, когда человек входит. При отсутствии движения, если на площадке никого нет, свет выключается.

К составным частям бесконтактного выключателя относятся:

чувствительный элемент;
схема обработки сигнала;
силовой ключ.

Виды датчиков

Существует большое количество различных датчиков, которые отличаются по принципу действия, измеряемому объекту и устройству прибора:

Индуктивные – измеряют параметры катушки индуктивности, в поле которой попадает регистрируемый металлический объект.
Ёмкостные – измеряют ёмкость электрического конденсатора, в воздушный диэлектрик которого попадает регистрируемый объект.
Оптические – работают на принципе перекрытия луча света непрозрачным объектом.
Ультразвуковые – работают на принципе эхолокации ультразвуком.
Микроволновые – работают на принципе локации СВЧ излучением «на просвет» или «на отражение».
Магниточувствительные – простая пара магнит-геркон или датчик Холла.
Инфракрасные – работает за счет отслеживания уровня ИК-излучения в поле зрения датчика.

Классификация ВБО

В соответствии с ГОСТ Р 50030.5.2 оптические бесконтактные выключатели (ВБО) классифицируются на три группы:

— с приемом прямого луча от излучателя; — с приемом луча, возвращенного от отражателя; — с приемом луча, рассеянно отраженного от объекта.

Оптический датчик типа Т

Оптический бесконтактный выключатель ВБО типа Тхарактеризуется тем, что излучатель и приемник размещены в отдельных корпусах. Прямой оптический луч идет от излучателя к приемнику и может быть перекрыт объектом воздействия. При определении зоны чувствительности S_d в качестве стандартного объекта воздействия используется приемник.

Читайте так же:

Как рассчитать автоматический выключатель по мощности 380

Зона чувствительности ВБО типа Т

Излучатель и приемник могут получать напряжение питания от различных источников питания. Индикатор излучателя сигнализирует о подаче напряжения питания. Индикатор приемника сигнализирует о срабатывании приемника. Элемент коммутации расположен в приемнике.

Оптические датчики типа R

ВБО типа R размещен в одном корпусе и имеет как излучатель, так и приемник. Приемник принимает луч излучателя, отраженный от специального отражателя. При этом возможны два варианта использования этих изделий:

объект воздействия прерывает луч при неподвижно закрепленном отражателе,
отражатель закрепляется на подвижном объекте.

Для ВБО типа R зона чувствительности Sd определяется между ВБО и отражателем.

Зона чувствительности ВБО типа R

При поставке ВБО типа R отражатели входят в комплект поставки.

Тип D

ВБО типа D размещен в одном корпусе, имеет излучатель и приемник.

Приемник принимает луч, рассеянно отраженный от объекта воздействия. Объект может перемещаться как вдоль относительной оси, так и под углом к ней.

Зона чувствительности ВБО типа D

Для определения нормированных расстояний срабатывания должен быть использован стандартный объект воздействия:

при S_max до 400 мм — белая бумага с отражающей способностью 90%, размером 100х100 мм.
при S_max более 400 мм — белая бумага с отражающей способностью 90%, размером 200х200 мм.

При применении объекта воздействия, отличающегося от стандартного, реальные максимальные расстояния срабатывания могут не соответствовать нормированным. Можно использовать следующие поправочные коэффициенты для грубой корректировки расстояний срабатывания в зависимости от материала объекта:

Материал	Коэффициент
Бумага белая	1,0
Бумага черная матовая	0,1
Металл полированный	1,2. 1,6
Дерево	0,4

В качестве примера приведены графики реальных границ срабатывания ВБО типа D при движении стандартного объекта воздействия перпендикулярно относительной оси.

ВБО-М18-76С-3111-С ВБО-М18-76С-5111-СА

Оптические защитные барьеры

К оптическим бесконтактным выключателям типа Т относится серия многолучевых оптических защитных барьеров ВБО-Э20-.

Оптические защитные барьеры СЕНСОР

Расположенные в ряд с шагом 20 мм светодиоды излучателя барьера и соответствующие фотодиоды приемника формируют параллельные лучи, расположенные в одной плоскости. Высота контролируемой плоскости определяется типоразмером защитного барьера (до 1 м), а ширина — разнесением излучателя и приемника (до 16 м).

При проникновении через контролируемую плоскость объекта (например, руки человека) происходит срабатывание коммутационного элемента защитного барьера.

Устройство управления барьером исключает срабатывание выходного коммутационного элемента при случайном кратковременном пересечении лучей.

Как работает бесконтактная система зажигания

Датчик-распределитель приводится в действие от вращения коленчатого вала, формируя импульсы низкого напряжения, которые передает на транзисторный коммутатор. Коммутатор, в свою очередь создает импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. Когда ток прерывается, индуцируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания, после чего ток высокого напряжения подается на центральный контакт распределителя. В зависимости от порядка работы цилиндров двигателя ток высокого напряжения распределяется по проводам высокого напряжения на свечи зажигания. Свечи зажигания осуществляют воспламенение горючей смеси.

Когда число оборотов коленчатого вала растет, за регулировку угла опережения зажигания отвечает центробежный регулятор опережения зажигания. При изменении режимов работы двигателя регулирование угла опережения зажигания производится вакуумным регулятором опережения зажигания.

Ультразвуковые датчики приближения

Когда требуются большие расстояния, например обнаружение автомобиля перед воротами гаража, подойдут ультразвуковые датчики. Они обнаруживают всевозможные объекты на расстоянии до нескольких метров. Основой измерения является время пролета ультразвукового импульса, испускаемого передатчиком, который отражается от целевого объекта и принимается приемником.

Зная скорость распространения ультразвука расстояние можно рассчитать. В представленном примере время прохождения сигнала составляет 3 мс. Для воздуха при 21 C скорость звука составляет 343 м / с, поэтому общее расстояние до объекта составляет 60 см.

MatBotix MB1634-000 — ультразвуковой датчик приближения с дальностью до 5 м, питаемый напряжением от 2,5 до 5,5 В. Он обеспечивает на выходе аналоговый сигнал, сигнал ШИМ или может передавать цифровые данные последовательно с уровнями напряжения TTL. Имеет автокомпенсацию изменения размеров объекта и встроенный стабилизатор. Доступна дополнительная внешняя температурная компенсация.

Признаки неисправности ДПДЗ

1. Проблемы с ускорением

Автомобилю не хватает мощности при ускорении или он ускоряется самопроизвольно. Может показаться, что автомобиль просто не разгоняется так, как должен был бы.

Машина дергается, когда набирает скорость. Ускорение может быть плавным, но не хватает мощности.

Может случиться так, что автомобиль внезапно разгонится самопроизвольно, даже если вы не нажали педаль газа. Если эти симптомы возникают, есть большая вероятность, что у вас проблема с ДПДЗ.

2. Плавающий холостой ход

Если у вас появляются пропуски зажигания в двигателе, плавающий холостой ход или остановка двигателя, это также может быть признаком неисправного TPS.

Это означает, что блок управления не может определить полностью закрытую заслонку, т. е. режим холостого хода отключен. ДПДЗ также может посылать неверные данные, что приводит к остановке двигателя в любое время.

3. Снижение максимальной скорости

Автомобиль ускоряется, но не превышает относительно низкую скорость движения. Это еще один режим отказа датчика положения дроссельной заслонки, который указывает, что он ложно ограничивает мощность, запрашиваемую педалью акселератора.

Вы можете обнаружить, что ваша машина будет ускоряться, но не более, чем до 30-50 км в час. Этот симптом часто сопровождается снижением мощности.

4. Check Engine

Проверьте, загорается ли индикатор Check Engine, сопровождаемый любым из перечисленных симптомов.

Check Engine может загореться, если у вас возникли проблемы с TPS. Однако это не всегда так, поэтому не ждите, пока загорится лампочка CE, если вы заметили любой из вышеперечисленных симптомов.

Проверьте автомобиль на наличие кодов неисправностей, чтобы определить причину проблемы. Это можно сделать с помощью диагностического сканера или адаптера ELM327 с программой Torque.

Цветовая маркировка выводов

Все, что связано с электрическими сетями, особенно проводниками, обязательно обозначается цветовой маркировкой. Делается это для удобства проведения монтажа и обслуживания. Индуктивный датчик этого также не избежал. В нем выходы обозначены определенными стандартными цветами:

Минус – синий цвет.
Плюс – красный.
Выход – черный.
Бывает и второй выход, он белого цвета, который может быть и входом в систему управления. Об этом производитель обязательно информирует в инструкции.

И последнее – это конструктивные особенности, которые касаются корпуса датчика. Он может иметь цилиндрическую или прямоугольную форму. Изготавливается из металлических сплавов или пластика. Чаще всего в промышленности используются цилиндрические приборы диаметром 12 или 18 мм. Хотя есть в этой размерной линейке и другие параметры: 4, 8, 22 и 30 мм.

голоса

Рейтинг статьи