Индуктивный датчик своими руками: TCA505

Содержание

MLab.org.ua — Изготовление высоковольтного емкостного датчика

Теория

Высоковольтный емкостной датчик (далее датчик) – устройство для снятия формы вторичного напряжения системы зажигания и последующей передачи его на один из входов регистрирующего оборудования.

Датчик состоит из держателя, емкостной пластины, которая гальванически соединена с сигнальным проводом, экранированного кабеля и соответствующего разъема для подключения датчика к входу регистрирующего оборудования.

Важно!
Экран кабеля датчика обязательно должен быть соединен с землей регистрирующего оборудования. Экран должен представлять собой плотную металлическую оплетку, вязанную крест на крест без просветов. Чем меньше длина участка сигнального провода кабеля без экрана – тем меньше будет электромагнитных наводок с соседних ВВ проводов.
Снятие формы вторичного напряжения датчиком основано на наличии паразитной емкостной связи

, возникающей между токопроводящей жилой ВВ провода и емкостной пластиной датчика.

Из чего следует:

1. Сигнал на выходе датчика будет тем больше чем ближе емкостная пластина к токопроводящей жиле ВВ провода.

2. Влияние электромагнитных наводок с соседних ВВ проводов будет тем меньше чем меньше размер емкостной пластины и чем меньше не экранированный участок сигнального провода.

3. Величина паразитной емкостной связи всегда зависит от ВВ провода (толщины токопроводящей жилы, толщины и диэлектрической проницаемости изоляции) из чего следует, что величина сигнала на выходе датчика будет разной для одного и того же истинного значения вторичного напряжения, т.е. не возможно однозначно установить соответствие 1 В на выходе датчика – 10 КВ во вторичной цепи.

4. Емкостная связь представляет собой дифференцирующую цепочку (ФВЧ) пропускающую высокочастотные колебания (область пробоя), и не пропускающую низкочастотные колебания (область горения), т.е. форма вторичного напряжения на выходе датчика будет искажена.

Сд – емкость между токопроводящей жилой ВВ провода и емкостной пластиной датчика
Rвх – входное сопротивление регистрирующего оборудования
Свх – входная емкость не учитывается, так как она фактически в данном случае ни на что не влияет

На графике красного цвета изображен исходный сигнал (меандр 1 КГц, скважность 10%, амплитуда 1 В)
На графике синего цвета изображен сигнал, полученный на выходе дифференцирующей цепочки

Сигнал с выхода датчика без использования компенсационной емкости

Для устранения искажения формы вторичного напряжения на выходе датчика, необходимо использовать дополнительную компенсационную емкость, которая с емкостью датчик-жила образует емкостной делитель:

Без учета входного сопротивления регистрирующего оборудования, коэффициент передачи емкостного делителя определяется следующим соотношением:

Kп = Сд / (Сд + Ск).

Как видно из соотношения, чем больше значение емкости Ск тем меньше будет значение напряжения на выходе емкостного делителя. Для идеального емкостного делителя без учета входного сопротивления регистрирующего оборудования Ск можно взять сколь угодно малое, при этом форма сигнала на выходе делителя в точности будет соответствовать форме сигнала на его входе.

При учете входного сопротивления соотношение для определения коэффициента передачи становится гораздо объемнее, но зависимость Kп от Ск остается той же. Входное сопротивление регистрирующего оборудования на прямую не влияет на Kп, оно определяет “степень вносимого искажения”.

При увеличении входного сопротивления искажения формы вторичного напряжения значительно уменьшаются. В большинстве случаев входное сопротивления практических все осциллографов используемых для автодиагностики находится в диапазоне 1 МОм, за исключением специализированных входов предназначенных исключительно для подключения ВВ датчиков. По этому при непосредственном подключении датчика к входу осциллографа (без специализированного адаптера) Rвх также можно принять за константу, и ограничится варьированием только Ск.

Примечание!
Подключение датчика к входу осциллографа просто через резистор 10 МОм приведет к увеличению входного сопротивления и соответственно уменьшению искажения формы вторичного напряжения, но при этом примерно в десять раз уменьшиться коэффициент передачи входного тракта канала. Для увеличения входного сопротивления без уменьшения коэффициента передачи необходимо использовать промежуточный буфер (повторитель – простейший адаптер) с высоким входным сопротивлением и низким выходным сопротивлением.
Для текущих Сд (точно не известно) и Rвх (обычно 1 МОм) значение Ск подбирается исходя из компромисса:

1. Чем меньше Ск тем больше амплитуда напряжения на выходе емкостного делителя
2. Чем больше Ск тем меньше степень искажения формы вторичного напряжения

Практически значение Ск возможно увеличивать до тех пор, пока “амплитуда” напряжения на выходе емкостного делителя будет достаточно выделяться на фоне шума.

Местоположение подключения Ск: в начале кабеля (ближе к емкостной пластине) или в конце кабеля (ближе к входу регистрирующего оборудования) – практически не влияет на форму и амплитуду сигнала с выхода датчика.

На графике красного цвета изображен сигнал, полученный с ВВ датчика и Ск = 3.3 нФ подключенной на входе осциллографа, на графике синего цвета изображен сигнал, полученный с ВВ датчика и Ск = 3.3 нФ подключенной непосредственно возле емкостной пластины. Как видно форма сигналов практически одинакова, а амплитуда различается в пределах разброса номинала используемых емкостей +/- 20%.

Примеры осциллограмм вторичного напряжения снятого одним и тем же датчиком с емкостной пластиной в виде круга диаметром ~10 мм при разных значениях Ск, на стенде с DIS катушки 2112-3705010 (форма вторичного напряжения несколько отличается от привычной из-за разряда на открытом воздухе).

Ск = 470 пФ. Область горения значительно проседает, но амплитуда пробоя достигает 5 Вольт.

Ск = 1.8 нФ. Область горения также значительно проседает, амплитуда пробоя уменьшилась до 2 Вольт.

Ск = 3.3 нФ. Область горения не много проседает, амплитуда пробоя уменьшилась до 1 Вольта.

Ск = 10 нФ. Область горения практически не проседает, но и амплитуда пробоя уменьшилась до 0.4 Вольт.

Как видно при Ск = 10 нФ форма вторичного напряжения практически не искажена, а шум довольно не значительный.

Для сравнения приведены осциллограммы вторичного напряжения снятые с одного и того же ВВ провода без использования адаптера и с использованием специализированного адаптера зажигания.

На графике красного цвета изображен сигнал, полученный с ВВ датчика (Ск = 10 нФ) непосредственно подключенного к входу осциллографа. На графике синего цвета изображен сигнал, полученный с адаптера Постоловского, к которому подключен “родной” ВВ датчик Постоловского.

Как видно форма обеих сигналов практически совпадает, но с адаптера содержащего промежуточные усилители, сигнал имеет в 3 раза большую амплитуду.

Примечание!
Все адаптеры, использующие емкостные датчики искажают форму вторичного напряжения, но при высоком входном сопротивлении и достаточной Ск, вносимое искажение крайне не значительно.

Изготовление

В простейшем случае емкостной съемник это любой металлический предмет расположенный рядом с ВВ проводом, т.е. в роли емкостной пластины могут выступать зажим типа “крокодил”, фольга намотаня на ВВ провод, монетка и т.д.

Практически в качестве высоковольтного емкостного датчика рекомендуется использовать конструкцию, которая удовлетворяет следующим требованием:
1. Высокая степень защиты от пробоя
2. Малая подверженность электромагнитным наводкам от соседних ВВ проводов
3. Удобное конструктивное исполнение для быстрого подключения датчика к ВВ проводу

Примеры конструкции ВВ емкостных датчиков:

Жестяная пластинка 20×70 мм, выгибается, так что бы плотно прижиматься к ВВ проводу.

По сути, та же пластина только в изоляции.

ВВ датчик типа “прищепка”.

ВВ датчик аналогичный одной из конструкций Бош (поставляется по цене $7 / шт).

В качестве примера рассмотрим процесс изготовления ВВ датчика на основании выше приведенной конструкции компании Бош.

Для изготовления датчика необходимо:

1. Выше рассмотренная ручка ВВ датчика.

2. Экранированный кабель 1-3 м. Желательно использовать мягкий микрофонный кабель, так как при эксплуатации он намного удобнее жесткого коаксиального кабеля. Волновое сопротивление кабеля 50 или 75 Ом, значения не имеет, так как все исследуемые сигналы находятся в области низких частот.

3. Разъемы для подключения датчика к осциллографу или адаптеру зажигания BNC-FJ / BNCP / FC-022 Переходник гнездо F / BNC под F-ку (разъем один и тот же только у разных производителей / продавцов он по-разному называется).

BNC-M / FC-001 / RG58 / F разъем

Примечание!
При покупке F разъема и кабеля обращайте внимание на соответствие диаметра кабеля к диметру разъема для накрутки на кабель, иначе либо придется срезать часть изоляции кабеля для уменьшения его диаметра, либо наматывать ленту на кабель для увеличения его диаметра.
4. Сальник / гермоввод / кабельный ввод PG-7 с дюймовой резьбой

5. Емкостная пластина “пятачок” диаметром 9-10 мм

“Пятачок” возможно либо вырезать из жести, либо использовать специальный пробойник (лучше всего использовать пробойник на 8 мм, после развальцовки получится “пятачок” диаметром чуть больше 9 мм):

Также в качестве “пяточка” возможно, использовать подходящие по диаметру канцелярские кнопки.

6. Компенсационная емкость – не полярный (лучше керамический) конденсатор номиналом от 2.2 нФ до 10 нФ на напряжение 50 Вольт (если использовать конденсатор на 1 КВ то в случае пробоя ВВ провода он все равно сгорит). Возможно использовать как выводные конденсаторы так и планарные в корпусе 1206 или 0805.

Порядок изготовления:

1. Удалить изоляцию с экранированного кабеля до оплетки, на участке 12-13 мм. Часть оплетки под снятой изоляцией вывернуть наружу и равномерно расположить вдоль кабеля. С сигнального провода снять изоляцию на участке 10-11 мм и залудить его.

2. Накрутить на кабель F разъем, так что бы он плотно держался на кабеле и хорошо контактировал с частью вывернутой оплетки. При этом сигнальный провод должен выступать на достаточную длину из F разъема для надежного контакта с центральным стержнем разъема BNC-FJ.

3. Накрутить разъем BNC-FJ на F разъем. После чего проверить наличие контакта (прозвонить тестером) между сигнальным проводом и центральным стержнем разъема BNC-FJ, между оплеткой кабеля и экраном разъема BNC-FJ и отсутствие контакта между сигнальным проводом и оплеткой кабеля.

4. Если есть сальник PG-7 то предварительно надеть его на кабель открутив с него гайку.

5. Удалить изоляцию и оплетку с противоположного конца кабеля, на участке 3-5 мм. С сигнального провода снять изоляцию на участке 2-3 мм. Припаять к залуженному сигнальному проводу емкостную пластину.

При необходимости припаять компенсационную емкость между сигнальным проводом и оплеткой.

6. Обмотать участок сигнального провода и припаеную компенсационную емкость изолентой, так что бы емкостная пластина не болталась и была поджата краем изоленты. После чего емкостную пластину обильно смазывать солидолом.

Солидол “улучшает” диэлектрическую проницаемость и устраняет скачки области горения.

На графике красного цвета изображен сигнал, полученный с ВВ датчика (Ск = 3.3 нФ) без солидола. На графике синего цвета изображен сигнал, полученный с ВВ датчика (Ск = 3.3 нФ) с использованием солидола. Без использования солидола область горения иногда “подскакивает” на 20-30%.

7. Надеть ручку ВВ датчика так, что бы емкостная пластина упиралась в дно колпачка датчика. После чего зажать кабель либо с помощью сальника PG-7 либо закрепить изолентой (при этом с датчиком нужно обращаться крайне осторожно, что бы случайно не вырвать кабель из ручки датчика).

В результате должен получится высоковольтный емкостной датчик, который возможно непосредственно подключать к одному из аналоговых (с наличием Ск) или к логическому (без Ск) входов осциллографа.

Диагностика классической системы зажигания с трамблером с помощью 2-х рассматриваемых датчиков…

Как проверить индуктивный датчик — проверка индукционного датчика

Свежие обзоры Подробные инструкции Все новое, Важное и интересное

Главная>Техобслуживание>Как проверить индуктивный датчик

Оглавление:

Зачем в автомобиле индукционный датчик коленвала
Признаки неисправности индукционного датчика
Как проверить индукционный датчик на исправность
Видео

Индуктивный датчик – специальное семейство бесконтактных датчиков, предназначенных в автомобиле для того, чтобы следить, в частности, за положением коленвала. Особенностью датчика является высокая надежность и отсутствие необходимости в дополнительных усилителях сигнала. Принцип работы индукционного датчика заключается в том, что при прохождении металла мимо катушки индуктивности в последней вырабатывается электрическое напряжение, которое может достигать 1,5 вольта.

Зачем в автомобиле индукционный датчик коленвала

Схема устройства

Из всех датчиков автомобиля наиболее важным считается датчик положения коленчатого вала двигателя. Он отвечает за впрыск топлива во впускной цилиндр двигателя и, в зависимости от датчика положения коленвала и показаний лямбда-зонда, выставляется угол опережения зажигания для максимального сгорания воздушно-бензиновой смеси.

Признаки неисправности индукционного датчика

Датчик углового положения коленчатого вала

Как устроен датчикВ автомобиле индукционные датчики используются давно поэтому степень их интеграции в конструкцию автомобиля высока. Правда, в последнее время используются более современные датчики Холла или пьезоэлектрические. Но индукционные датчики по-прежнему часто встречаются в системах контроля положения коленвала. Рассмотрим чем грозит автолюбителю выход из строя такого датчика.

Значительное снижение мощности двигателя из-за неправильной подачи топлива во впускной коллектор;
Автомобиль перестает удерживать обороты на одном уровне. Схожая неисправность наблюдается при неисправности клапана холостого хода или засоренной дроссельной заслонке.
При обрыве индуктивного датчика двигатель автомобиля не запустится в работу.

Как проверить индукционный датчик на исправность

Установка индуктора коленчатого вала

Способов проверки существует довольно много, все зависит от навыков автомобилиста и наличия необходимых приборов.

Наиболее примитивным способом проверки исправности индуктивного датчика является его визуальный осмотр. В процессе осмотра определяется наличие механических повреждений и нарушение изоляции и целостности проводов.
Второй не менее простой способ заключается в банальной замене тестируемого датчика. Но скажем сразу – способ не лучший и, мало того, что он требует наличия нескольких резервных датчиков, он еще и крайне неточен.
Если под рукой имеется тестер, то можно проверить датчик и с большой вероятностью сказать, неисправен ли он. Для этого необходимо достать индукционный датчик из посадочного гнезда, соблюдая полярность, подключить к питающим клеммам напряжение от аккумулятора автомобиля. Если длины штатных проводов достаточно, то можно использовать их и не отключать датчик от бортовой сети. Затем отключается сигнальный провод (он обычно имеет маркировку «В») и между ним и корпусом автомобиля подключается вольтметр. Далее, к датчику необходимо несколько раз поднести и убрать металлический предмет, при этом показания вольтметра должны замеряться. Если показания вольтметра не изменились, то датчик необходимо заменить на исправный.

Осциллограф

Более сложный способ проверки индукционного датчика при помощи измерительных приборов потребует от автолюбителя хорошего навыка обращения с осциллографом. Для того чтобы определить исправен датчик или нет, необходимо снять его характеристики в процессе работы и сравнить с эталонными. Образцовые характеристики можно найти на сайте производителя датчика. Для съема характеристик осциллограф подключается как и вольтметр, только датчик остается на штатном месте. Потом двигатель автомобиля заводится, и на экране осциллографа появляется искомая характеристика. Если эталонная и измеренная характеристики значительно не совпадают, то датчик необходимо заменить.

Видео

В следующем видеоролике подробно рассказывается о принципах работы индуктивных датчиков:

Использование микроконтроллера для изготовления индуктивного датчика приближения?

Перейти к основному содержанию

Перейти к объекту

Добро пожаловать на EDAboard.

com

Добро пожаловать на наш сайт! EDAboard.com — это международный дискуссионный форум по электронике, посвященный программному обеспечению EDA, схемам, схемам, книгам, теории, документам, asic, pld, 8051, DSP, сети, радиочастотам, аналоговому дизайну, печатным платам, руководствам по обслуживанию… и многому другому. более! Для участия необходимо зарегистрироваться. Регистрация бесплатна. Нажмите здесь для регистрации.

Регистрация Авторизоваться

JavaScript отключен. Для лучшего опыта, пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере, прежде чем продолжить.

Добрый день,
Мне нужно обнаружить кусок кожуха из нержавеющей стали на пластиковом стержне, проходящем мимо датчика.
Это оказывается трудным, так как близость эффекта Холла для этого не работает, и ИК не может «увидеть» разницу между металлом и пластиком.
Мне нужен индуктивный датчик приближения. готовые бывают только в промышленных форматах и не могут работать от низкого напряжения (3,3-5В). Также дорого.
Теперь мне интересно, могу ли я просто сделать это с PIC или другим микро. Многие из них уже могут к емкостному контакту посредством CVD.
Я думаю, что можно сделать что-то подобное и для индуктивного зондирования.
У кого-нибудь есть идеи, можно ли это сделать или, может быть, он даже пробовал?
С уважением
X

Сортировать по дате Сортировать по голосам
между
Супер модератор
Возможности:
1. Датчик сопротивления. Постоянный магнит с катушкой вокруг него. Поле будет возмущаться проходящей сталью и напряжением, индуцируемым в катушке.
2. Полевая проводимость. Подайте сигнал переменного тока на катушку на одной стороне проходной муфты и используйте катушку на другой стороне для измерения сигнала. Сигнал должен увеличиваться, поскольку сталь работает как сердечник трансформатора. Этот метод довольно легко реализовать с помощью небольшого микроконтроллера, и вы можете сделать его невосприимчивым к другим магнитным помехам.
3. Емкостный датчик. Вы можете сделать это, используя MCU с функциями «сенсорного переключателя», или вы можете использовать любой источник сигнала на достаточно высокой частоте и использовать втулку в качестве диэлектрика для увеличения связи с пластинчатым датчиком.
Брайан.

Голосовать за 0 Понизить
пользователь x2
Полноправный член уровня 2
Я думал о том, чтобы каким-то образом использовать принципы емкостного прикосновения, где мы используем источник тока для зарядки входа и присутствующей паразитной емкости и измеряем время зарядки с помощью таймера. Затем время зарядки определяет емкость и, исходя из этого, прикосновение и близость.
Мне интересно, можно ли сделать что-то подобное с небольшой катушкой и подать ток и измерить рост напряжения или что-то в этом роде. Лично я никогда не делал.

Голосовать за 0 Понизить
KlausST
Супер модератор
Привет
Не хватает как минимум двух важных данных:
* размер металлического листа
* расстояние до датчика
Это становится затруднительным, если металлический лист мал и расстояние превышает несколько миллиметров.
Расстояние 10 мм сложно, 100 мм почти невозможно.
Клаус

Голосовать за 0 Понизить
пользователь x2
Полноправный член уровня 2
Совершенно верно — извините.
Металлическая втулка представляет собой тонкостенный (0,6-0,7 мм) кусок трубки. Нержавеющая сталь 304
длина около ~3/4″: 20 мм
Внешний диаметр ~1/2″: 12,7 мм.
Расстояние датчика между 1 и ~1/2 дюйма: 12 мм.
X

Голосовать за 0 Понизить
Тайхун
Уровень участника 5
Да, можно использовать Pic MCU.
Расчетная схема, аналогичная приложению для измерения индуктивности.
Опам с LC-резонансом и автогенератором, когда металл закрывает катушку, частота изменяется. Используйте MCU для измерения частоты, чтобы обнаружить близость.
Чувствительность зависит от изменения частоты. Позаботьтесь о тепле и дрейфе после рабочего времени.
Используя этот метод, вы можете узнать, что металл может быть сталью (железом) или алюминием при увеличении или уменьшении частоты.
Или используйте катушку с импульсом, как металлоискатель, если в ней нет металла, длина импульса будет отражаться дольше. Когда металл существует, время импульса будет короче.
Брг!

Голосовать за 0 Понизить
пользователь x2
Полноправный член уровня 2
Вчера я провел несколько экспериментов с ОУ и LC на LtSpice. Я был удивлен, насколько сложно заставить такой осциллятор надежно работать даже при моделировании. Я нашел одно университетское упражнение, где упоминалось, что студенты должны построить это, чтобы испытать реальные проблемы и сложности этого.
У меня мало опыта в подобных вещах.
Я понятия не имею, какую начальную индуктивность должна иметь подходящая катушка. Говорим ли мы о диапазоне nH или uH.
И, конечно же, я понятия не имею, насколько изменится индуктивность при наличии металла.
Мне придется провести много экспериментов, чтобы все это выяснить.
С наилучшими пожеланиями
X

Голосовать за 0 Понизить
Скорость деформации
Расширенный член уровня 5
Какой пластиковый стержень?
В то время как отражающий оптический датчик может иметь проблемы, пропускающий датчик, светящий прямо через стержень, может быть возможен с источником лазерного диода.
Reflective может по-прежнему работать на другой оптической длине волны.
Еще одна мысль. Отверстие, просверленное в стержне, если возможно, может помочь.

Последнее редактирование: 5 августа 2022 г.
Голосование за 0 Понизить
пользователь x2
Полноправный член уровня 2
Пластик представляет собой некую полилинию, содержащую жидкость. Итак, нет отверстия :-(.
Я провел несколько тестов на отражение с помощью ИК-прокси, и это все еще может быть вариантом, но проблема заключается в калибровке его на лету, а также при изменении температуры, грязи, износе и расстоянии. Значения отражения ИК-излучения различаются. кучи в зависимости от точного расстояния объекта от датчика, что очень затрудняет обнаружение объектов на основе отражательной способности.
Я еще не полностью исключил это, в зависимости от дальнейших исследований и испытаний.

Голосовать за 0 Понизить
Скорость деформации
Расширенный член уровня 5
Гильза тонкая, а расстояние проблемное, так что все, что вам остается, это довольно эффектный укороченный виток.
Этот закороченный виток, входящий и выходящий из контура настроенного резервуара, должен достаточно эффективно сдвигать резонансную частоту.
Как вы уже поняли, придется решить серьезные проблемы с дрейфом и долговременной стабильностью.
Другой менее известной технологией для изучения может быть линейный регулируемый дифференциальный трансформатор (LVDT).
Они делают именно то, что вам нужно, создают выходное напряжение с осевым смещением полосы или пробки.
Я понятия не имею, есть ли они в продаже в виде дискретной сенсорной катушки, но может быть.
https://en.wikipedia. org/wiki/Линейная_переменная_дифференциальная_трансформер
Можно даже намотать свой собственный на круглую пластиковую катушку с тремя перегородками и подключить ее к Analog Devices AD598.

Последнее редактирование: 5 августа 2022 г.
Проголосовать за 0 Понизить
пользователь x2
Полноправный член уровня 2
Спасибо.
Это целый проект со своими сложностями.
В моей реальности это всего лишь небольшой строительный блок гораздо большего проекта, и краткое описание было таким:
«Просто используйте датчик для обнаружения рукава»
Забавно, как это часто работает.
С уважением
X

Голосовать за 0 Понизить
Скорость деформации
Расширенный член уровня 5
Ах да!
Проекты в проектах, но, преодолевая одно препятствие за раз, вы в конечном итоге доберетесь до цели.

Голосовать за 0 Понизить
Тайхун
Уровень участника 5
Ссылка на эту схему:

Голосовать за 0 Понизить
конманхх
Уровень новичка 6
Как насчет датчика Холла?
Обычно используется как датчик приближения, датчик скорости вращения колеса и т. д.

Голосовать за 0 Понизить
dick_freebird
Расширенный член уровня 7
Я бы подумал о датчике с вихретоковой нагрузкой, катушка
должна действовать как первичная обмотка xfmr с разомкнутой или закороченной вторичной обмоткой
.
Наряды изготавливают датчики углового положения и приближения
с использованием пар катушек и токопроводящей мишени.
Microchip Technology, по-видимому, предлагает либо микросхемы, либо модульные продукты
, а eval board — хороший способ создать прототип такой вещи, работая над окончательной формой.

Голосовать за 0 Понизить
Дж
Как сделать тему
Автор johnjohnuu
3 мая 2023 г.
Ответов: 1
Микроконтроллеры
А
Чтение постоянного напряжения батареи и использование полученного значения в формуле датчика
Автор: anon7548
22 февраля 2023 г.
Ответов: 6
Микроконтроллеры
ЧАС
Хотите получить данные в микроконтроллер
Автор Hayee
28 февраля 2023 г.
Ответов: 26
Микроконтроллеры
г
Датчик уровня воды (DN-BLC)
Автор: gauravkothari23
10 января 2023 г.
Ответов: 2
Микроконтроллеры
л
Разработка датчика с термистором
Автор lucasromeiro
17 декабря 2022 г.
Ответов: 20
Микроконтроллеры

В этом руководстве вы узнаете, как собрать самодельный металлоискатель с использованием датчика приближения на Arduino. Во многих подобных проектах используется катушка и транзистор, но вместо катушки можно использовать датчик приближения. Вы просто заметите разницу в диапазоне и энергопотреблении.
Дальность действия датчика приближения, как правило, намного меньше, чем у катушки (подумайте о миллиметрах против нескольких сантиметров — хотя дальность действия катушки зависит от ее диаметра). Что касается мощности, датчик приближения потребляет меньше энергии, чем катушка. Ведь большая дальность требует большей мощности.
Оба датчика используют катушку для обнаружения объектов (металлических, пластиковых, черных и т. д.). Однако отдельная катушка требует ручного расчета чувствительности, компонентов (включая емкость, индуктивность и сопротивление) и достижимого диапазона. Это трудоемкая задача, требующая глубоких знаний в области электроники и физики.
Индуктивные и емкостные датчики приближения используют электрическое и магнитное поле для обнаружения объекта. В индуктивных датчиках внешний объект увеличивает напряжение всякий раз, когда он находится в пределах диапазона электромагнитного поля датчика. Однако этот объект должен быть металлическим, чтобы его можно было намагнитить.
Емкостной датчик может обнаруживать наличие или отсутствие практически любого объекта, независимо от материала. По сути, датчик и объект действуют как конденсатор, накапливая заряд, и этот заряд используется датчиком для обозначения объекта.
Когда чувствительность датчика сочетается с объектом из непроводящего материала, возникает емкость. Разница в емкости между датчиком и емкостью объекта отражается на выходе. Таким образом, аналоговый вывод используется для различения двух объектов.
Для этого проекта также требуется небольшой 5-вольтовый зуммер. Он подключен к цифровому контакту № 5 Arduino с помощью транзистора между ними для ограничения тока. Мы использовали цифровой вывод в качестве вывода с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).
Код проекта
Сначала определите индуктивный датчик и контакт зуммера. (Аналоговые контакты Arduino можно использовать без необходимости их определения.) В функции настройки контакт индуктивного датчика должен быть объявлен как вход, а контакт зуммера как выход. Последовательный монитор Arduino настроен на 9600 бит/с.
Функция аналоговой записи делит значение емкости на четыре, поскольку функция аналоговой записи принимает значения не более 255. Аналоговый вывод Arduino может считывать максимум 1023 (10-битный АЦП). Таким образом, значение переменной емкости никогда не превышает 1023 (1023/4 = 255).