Меню

Бесконтактный концевой выключатель своими руками

Бесконтактный концевой выключатель своими руками

Бесконтактный выключатель своими руками

Самостоятельное изготовление и настройка бесконтактного инфракрасного выключателя не вызывает больших трудностей при использовании современной элементной базы. Бесконтактный выключатель может быть применён в быту, для автоматизации на производстве, для системы охранной сигнализации и т.д. Работа устройства которое будет рассмотрено далее основанна на реагировании на отражонный инфракрасный свет излучаемый инфракрасным светодиодом данного устройства. Для того чтобы собрать бесконтактный выключатель своими руками понадобятся:

1) инфракрасный светодиод с некоторой длинной волны излучения;

2) фотодиод с такойже длинной волны (можно использовать светодиод из (или такойже как из) пульта телевизора а фотодиод из (или такойже как из) телевизора) ;

3) микросхема компаратор LM393 (это недорогой популярный сдвоенный компаратор с открытым коллектором) ;

4) твердотельное реле JGC-5F (достоинства: долгий срок службы, бесшумность, малые габариты, экономичное управление; недостатки: малая мощность, работают только на переменном токе, нуждаются в схеме защиты при работе на индуктивную нагрузку) ;

5) резисторы постоянные:

3 штуки по 470 Ом,

1 штука по 470 кОм (килоОм),

1 штука по 100 Ом (мощность 0.25Вт и более) ;

6) переменный или подстроечный резистор на 100 кОм (для настройки чувствительности) ;

7) плёночный или керамический конденатор на 0.01 мкФ и 400В (можно на большее напряжение);

8) красный светодиод на 10. 20 мА;

9) источник питания на 5В (батарейки, адаптер и т.д.) и переключатель;

10) предохраниель на 2А;

11) макетная паяльная плата и провода (можно самому сделать плату из фольгированного стеклотекстолита);

12) паяльник (+расходники (припой, флюс и т.д.));

13) умение разбираться в электрических схемах.

Источник

Онлайн помощник домашнего мастера

Концевой выключатель: принцип работы и основные характеристики. Проверенные схемы подключения своими руками!

Концевики, конечники, концевые или конечные выключатели – так называют устройство для ограничения движения механизма. К ним предъявляют особые требования по настройке срабатывания. При неправильном применении (расположении в электрической схеме), может случиться авария – сломаться движущийся механизм.

По принципу работы оно напоминает обычный выключатель, только работает не вручную при непосредственном нажатии клавиши по желанию, а в особых ситуациях – при необходимости не допустить дальнейшего движения, ограничить его в допустимых пределах.

Краткое содержимое статьи:

Конструкция

Рассматривая фото концевого выключателя, можно увидеть, что он состоит из 2-х или 3-х основных частей:

  • Диэлектрического или проводящего ток корпуса (зависит от предназначения и исполнения).
  • Подвижной механической части, реагирующей на нажатие. Бесконтактные и электромагнитные ее не имеют. Эта часть отсутствует в их конструкции.
  • Группа замыкающих-размыкающих контактов, которые управляют движением или подают сигнал.
Читайте также:  Выключатель концевой telemecanique zckm1h29

Напоминает коробку небольших или вовсе миниатюрных размеров с подвижной частью в виде кнопки, колесика или рычажка.

Принцип работы

Концевой выключатель работает по-разному: на подачу или отключение напряжения. Это может быть как прямое механическое воздействие – толчок, касание, нажатие, так и воздействие электромагнитных полей, ультразвука или инфракрасного излучения на особые элементы, входящие в конструкцию выключателя.

Сенсорные, например, реагируют на попадание объекта в спектр излучения лучей, емкостные – на приближение человека, механические – только на прямое физическое воздействие.

Независимо от функциональных особенностей, всегда срабатывает группа контактов, контролирующих необходимый диапазон движения.

При этом важно правильно настроить и установить концевой выключатель, чтобы он не запускался преждевременно, не пропускал сигнал, не ломался при «наезде» на него работающего механизма.

Классификация

Концевые выключатели разбиваются по типам и группам. Требования, предъявляемые к их виду и конфигурации определяются сферой их применения и назначения.

Существуют такие группы концевиков:

  • Механические или контактные. Срабатывание происходит при непосредственном воздействии на штырь, кнопку, колёсико или рычажок. Подается сигнал управления или предупреждения. К ним также относятся микровыключатели. Их серьезный недостаток – подгорание, залипание контактов при многократном включении-отключении. Для длительного применения, без частых ремонтов в их конструкции предусмотрены камеры дугогасителей.
  • Пневматические. Реагируют на давление в системе, останавливают подачу воздуха или какого-либо газа.
  • Герконы (электромагнитные). Активируются при приближении к определенной точке пространства. Настроены на магнит, входящий в устройство движущегося механизма.
  • Автомобильные. Применяются в схемах сигнализации и освещения. Можно отнести к механическим, так как принцип работы тот же.
  • Бесконтактные. Срабатывают при приближении любого предмета в определенную зону.
  • Шпиндельные. Ограничивают ход движения механизма, часто используются в качестве путевого выключателя. Могут использоваться там, где вращается вал с небольшой скоростью.

Сфера применения

По сфере применения используются конечные выключатели таких видов:

  • С защитной функцией (например, клеть для спуска в шахту снабжена такого рода концевиками, чтобы механизм лебедки активировался при закрытии дверей, можно было начать движение вниз).
  • Функциональные, для регулярного включения – отключения. Наглядный пример – холодильник, свет которого включается при открытии дверцы.

Краткая характеристика некоторых подвидов

Конструкцию конечных механических выключателей определяет сфера их применения. Чаще всего это:

  • Строительство;
  • Машиностроение;
  • Металлургия.
  • Различные цели производства, требующие автоматического контроля.
Читайте также:  Розетки выключатели merlin gerin

В основном они изготовляются таких видов:

  • Роликовые
  • Рычаговые;
  • Поплавковые;
  • Кнопочные.

Микровыключатели

Микровыключатели являются разновидностью механических концевиков. Применяются в основном в электронике и бытовых приборах. Но можно их эффективно применять в домашних условиях: поставить на дверь, чтобы при открытии ее зажигался свет или включалась вытяжка.

Требуют особой тщательности в настройке срабатывания, так как ход их подвижной части исчисляется в миллиметрах.

Бесконтактные выключатели

Бесконтактные выключатели – более совершенное устройство, в работе которых задействованы транзисторные ключи с малым сопротивлением. При разрыве электроцепи не происходит подгорание контактов.

Бесконтактные выключатели имеют свою разновидность:

Ультразвуковые

Используются в качестве датчиков объема и движения. В конструкции – специальные звуковые кварцевые элементы.

Емкостные

Реагируют на приближение человеческого тела. Основаны на взаимодействии с ним.

Сенсорные (оптические)

В конструкции предусмотрен специальный инфракрасный светодиод и фототранзистор. Работает при любом освещении. Когда луч светодиода прерывается, срабатывает фотоэлемент, отключается-включается рабочий механизм.

Индуктивные

Реагирует на электромагнитные поля при приближении-отдалении. Срабатывает, когда удовлетворяются настройки: механизм попадает в зону воздействия или выходит за ее пределы.

На основе бесконтактных коммуникационных устройств изготовляются различные полезные высокочувствительные датчики, широко применяемые в процессе автоматизации производственных процессов. Контроль, дозировка жидких и сыпучих материалов – основная сфера их применения.

Важно перед непосредственным монтажом концевика (независимо от его типа) отключить напряжение, обесточить цепь питания. Сама схема подключения обычно нарисована на корпусе устройства и не вызовет затруднений.

Чтобы понять, в каком месте нужно установить концевой выключатель нужно тщательно изучить особенности механизма, работу которого нужно контролировать.

Перед приобретением устройства и всех комплектующих нужно обязательно проконсультироваться со специалистом, чтобы понять, какой вид, модель подойдет лучше для конкретных целей.

Чтобы ни переплачивать, ни покупать то, что не нужно, важно понять для чего приобретается концевой выключатель, что он будет ограничивать, какой прибор включать – отключать. Правильный выбор, грамотное подключение – залог долгой работы!

Источник



Оптический бесконтактный выключатель освещения своими руками

Преимущество данного бесконтактного выключателя в отличие от других схем дистанционного включения света, например, сенсорный выключатель, состоит в том, что им можно включать и выключать освещение или же любую другую нагрузку бесконтактным способом то есть, не прикасаясь своими руками непосредственно к устройству.

Осуществлять управление освещением можно двумя разными путями. Первый, поднеся руку непосредственно к оптическому датчику данного выключателя на расстоянии 10 сантиметров. Второй, посредством любого типового пульта дистанционного управления использующий в своей работе модулированное инфракрасное излучение.

Читайте также:  Автоматический выключатель ап50б 3мт 10а

Простой взмах рукой либо нажатие на произвольную кнопку ПДУ и бесконтактный выключатель меняет свое состояние на противоположное. В случае сбоя в электросети и при возобновлении электроснабжения, оптический выключатель света будет находиться в выключенном состоянии.

Повысив силу излучения инфракрасного светодиода, выполняющего роль оптического датчика, можно добиться увеличения дальности действия срабатывания устройства. В этом случае, к примеру, устройство может оповещать охрану о подъезде автомобиля к пропускному пункту.

Описание работы оптического бесконтактного выключателя.

В схеме применена всего одна интегральная микросхема К561ТМ2, имеющая в своем составе два D-триггера. На первом триггере DD1.1 собран мультивибратор, создающий прямоугольные импульсы в диапазоне 35…40кГц. Подстройка частоты осуществляется путем подбора сопротивлений R1 и R2.

Данные импульсы, пройдя сквозь токоограничивающий резистор R3, поступают на ИК-светодиод HL1. Можно применить любой подходящий ИК-светодиод, к примеру, такой который используется в ПДУ. Совместно с фотодатчиком они создают оптическую схему, которая срабатывает при отражении инфракрасного излучения.

Для предотвращения ложных срабатываний между фотодатчиком и ИК-светодиодом, необходимо проложить непрозрачную перегородку, а так же они должны быть обращены в сторону, куда подносят руки. Схема запитана от бестрансформаторного источника питания собранного на диодном мосте VD4, гасящем резисторе R7 и стабилитроне VD3 на 4.7В. Конденсатор C5 предназначен для фильтрации выпрямленного напряжения.

В момент подачи напряжения на бесконтактный выключатель освещения, через резистор R5 идет зарядка конденсатора C4. В результате этого на вход триггера DD1.2 поступает импульс, из-за которого на инверсном его выходе 2 появляется уровень лог.0. транзистор VT1 закрыт и лампа не горит.

Так же после подачи питания на схему оптического выключателя, мультивибратор начинает генерировать импульсы. Приблизительная частота их составляет 38 кГц, и соответственно светодиод испускает излучение с такой же частотой. Если теперь поднести руку к окошку, где расположен оптический блок выключателя, то отраженный луч от руки попадет на фотоприемник. На его выходе образуется низкий уровень напряжения, убрав руку, вновь появляется высокий уровень. Таким образом, формируется импульс, который поступая на вход 3 триггера DD1.2 переключает его в противоположное состояние, тем самым включая освещение.

Для обеспечения четкого переключения триггера добавлена цепь из элементов R6 и C3, обеспечивающая некоторую задержку переключения.

Источник