тест и обзор / Комфортный дом и бытовая техника / iXBT Live
Обзор посвящен бесконтактному выключателю для светодиодных лент и других источников света; хотя он может быть использован и для управления любыми устройствами (напрямую или через дополнительную обвязку, в зависимости от требуемого питания).
В обзоре будет рассмотрена конструкция бесконтактного выключателя, показаны осциллограммы работы устройства и продемонстрированы режимы его работы (их может быть шесть!).
Устройство поставляется в бескорпусном виде. И, хотя оно рассчитано на низковольтное питание (до 24 В), для обеспечения техники безопасности настоятельно рекомендуется использовать его в корпусе или кожухе, исключающем случайное прикосновение к токопроводящим частям.
Содержание
- Технические характеристики, конструкция и схемотехника бесконтактного выключателя
- Режимы работы бесконтактного выключателя и его тестирование
- Итоги, выводы, область применения
Технические характеристики, конструкция и схемотехника бесконтактного выключателя
Основные технические характеристики приведены в следующей таблице:
| Максимальная мощность нагрузки | 120 Вт |
| Максимальный ток нагрузки | 5 А |
| Собственный потребляемый ток | Не более 10 мА |
| Принцип действия | Инфракрасное излучение и обнаружение отражения |
| Дальность действия | 10 — 80 мм (рекомендуется до 50 мм) |
| Напряжение питания * | 5 — 24 В (постоянный ток) |
| Габариты | 50 * 12 * 7. 9 мм |
* Примечание. Напряжение питания рекомендуется устанавливать не менее 7 В для устойчивой работы линейного стабилизатора на 5 В на плате выключателя.
Выключатель — очень небольшой, по габаритам он вполне помещается на любом пальце мужской руки, кроме мизинца.
На плате имеется два входных контакта, два выходных и четыре контактных площадки для управления режимами (обозначены буквами A — D).
Так выглядит плата в наклонно-диагональном ракурсе:
В центре платы в пластиковом обрамлении находятся приёмный и передающий инфракрасные светодиоды.
Светодиод в прозрачном корпусе — передающий (излучающий), в чёрном корпусе — приёмный.
Внизу под обрамлением светодиодов находится маленький SMD-светодиод, индицирующий неярким синим светом факт включения платы (но не напряжения на нагрузке!). Интересно, что при обнаружении поднесения руки он гаснет; а если руку убрать — снова зажигается (независимо от режима выключателя).
Вид с противоположной диагонали:
При обычном освещении оказалось затруднительно прочесть маркировку элементов.
Но, если дополнительно подсветить достаточно мощным фонариком, то маркировка становится хорошо различима (по крайней мере там, где она есть):
Итак, главная управляющая микросхема с 8-ю выводами пожелала остаться анонимной. 🙂
Слева от неё расположена микросхема SE8250. Это — линейный стабилизатор на 5 В.
В datasheet на микросхему указано, что напряжение на её входе должно быть, по крайней мере, на 2 В выше выходного. По этой причине не рекомендуется питать плату напряжением ниже 7 В.
На правой стороне платы расположен довольно крупный транзистор NCE3080K (MOSFET). Именно он и управляет включением или выключением нагрузки.
Нагрузку этот транзистор подключает и отключает не со стороны положительного напряжения, а со стороны земли. Это может быть важным, если предполагается подключение какой-то более навороченной схемы, чем просто светодиодная лента.
Максимальный импульсный ток этого транзистора — 80 Ампер! Но, разумеется, включать нагрузку с таким током не рекомендуется: с платы могут испариться печатные проводники.
🙂
Теперь, для завершения картины, посмотрим на обратную сторону платы:
Проследить путь дорожек металлизации под белым лаком сложно, но можно, если вдруг возникнет такая необходимость.
Принцип действия этого выключателя — точно такой же, как и в датчиках приближения смартфонов: по обратному отражению инфракрасного излучения.
Но, чтобы датчик не срабатывал от посторонних источников света, инфракрасное излучение, исходящее от передающего светодиода, промодулировано.
На последующих осциллограммах, снятых на контактах излучающего ИК-светодиода с помощью осциллографа Fnirsi-1013D, видны характерные особенности модуляции.
На следующей картинке — осциллограмма напряжения на излучающем светодиоде в мелком масштабе (5 мс / деление):
На осциллограмме видно, что излучающие импульсы идут сдвоенными пачками с периодом 50 мс (20 Гц).
Посмотрим в увеличенном виде на одну из пачек импульсов (50 мкс / деление):
Внутри каждой пачки импульсы следуют с частотой около 38 кГц.
Вся эта хитрая модуляция помогает устройству выделить отраженный ИК-сигнал из внешнего светового шума.
О регулировке яркости. В случае, если яркость светодиодной линейки требуется установить не на максимальном, а на каком-либо промежуточном уровне, то диммирование осуществляется, разумеется, с помощью ШИМа.
Импульсы ШИМа следуют с высокой частотой (20.8 кГц), благодаря чему мерцание светодиодов не заметно для зрения и не вредит ему, осциллограмма:
На этой позитивной ноте перейдём к следующему разделу обзора: режимам работы бесконтактного выключателя и его испытаниям.
Режимы работы бесконтактного выключателя и его тестирование
Режим работы выключателя задаётся перемычками между контактными площадками A — D на плате. Расстояние между площадками — небольшое, поэтому требуется аккуратность при пайке.
Выключатель запоминает ту конфигурацию, которая была на момент подачи питания. В связи с этим, если требуется конфигурацию поменять, то это надо делать при выключенном питании (иначе новая конфигурация не будет работать).
На странице продавца приведена краткая таблица с возможными конфигурациями выключателя:
Немного комментариев с более подробным описанием режимов.
1-ая конфигурация (без перемычек, т.е. по умолчанию): медленное включение и выключение света. Под медленным имеется в виду интервал около одной секунды.
2-ая конфигурация (перемычка AB): «мгновенное» включение и выключение света.
3-я конфигурация (перемычка CD): светится, только когда рука поднесена и удерживается у датчика.
4-ая конфигурация (перемычка AB+CD). Режим, обратный предыдущему: лента светится постоянно. Гаснет, только когда рука поднесена и удерживается у датчика.
5-ая конфигурация (перемычка ABC): медленное включение и выключение при поднесении руки на короткое время. При длительном удержании руки сначала идёт падение яркости, затем рост, и так циклически повторяется. Яркость фиксируется и запоминается на тот момент, когда рука была убрана.
6-ая конфигурация (перемычка BC): такой же режим, как и предыдущий, но с «мгновенным» включением и выключением по короткому поднесению руки.
Испытания бесконтактного выключателя для светодиодной ленты начались с определения рабочей дистанции включения/выключения.
Дистанция устойчивого управления всей ладонью составила 7.5 см от уровня платы, а на расстоянии 5 см уже можно было управлять одним пальцем. Это — нормально, т.к. здесь не действует принцип «больше — лучше»; для дальних дистанций есть датчики присутствия.
Собственное потребление выключателя составило 6.4 мА при напряжении питания 12 В, так что потреблением в постоянном дежурном режиме можно пренебречь.
Все шесть режимов работы выключателя подтвердились.
Увидеть, как они работают, можно на этом видео:
На видео, к сожалению, пятый режим показан не полностью: там можно не только снижать яркость, но и увеличивать.
Итоги, выводы, область применения
Рассмотренный бесконтактный выключатель показал себя надёжным и полностью функциональным устройством во всех заявленных режимах.
Заодно, кстати, в обзоре был рассмотрен принцип работы датчика приближения в смартфонах, планшетах и т.п.
Такого рода выключатель — практически вечный, если не нарушать условий эксплуатации. У него нет механических контактов, которые могли бы окислиться или быть «съеденными» искрой, которая проскакивает в обычных выключателях в моменты включения и выключения.
Тем не менее, это не значит, что его надо устанавливать везде, где попало.
В первую очередь, он будет удобен для включения и регулировки местного освещения на рабочем месте.
А наибольшую пользу он принесёт в случаях, когда руки могут быть мокрыми или загрязнёнными, и тогда лучше руками ни к чему не прикасаться. Такие ситуации часто могут встречаться на кухне или в мастерской.
Выключатель может использоваться и не обязательно для управления освещения именно руками. Он может, например, срабатывать от открытия и закрытия дверей.
Стоит выключатель очень недорого. Регулярная цена — $1.36; на распродаже 11.
11 — ещё дешевле (в дальнейшем цена может меняться в любую сторону).
Купить протестированный бесконтактный выключатель купить можно на Алиэкспресс, например, у этого продавца.
Там же можно купить упрощённую версию, у которой нет управления режимами, и которая умеет только включать и выключать. Но при этом надо иметь в виду, что у неё не только нет дополнительных режимов, но и меньше допустимая мощность нагрузки (72 Вт).
Всем спасибо за внимание!
Бесконтактные выключатели на sargas.spb.ru
Бесконтактный выключатель – это относительно редкий вид выключателей, который состоит из сенсора и реле.
Невидимые бесконтактные выключатели
Сенсор может быть скрытого монтажа, то есть, он может располагаться за гипрочной стеной или за деревянной панелью, толщиной не более 1-2 см. НО при этом материал не должен быть токопроводящим, например, за зеркалом такого рода сенсор установить нельзя.
Работает такой бесконтактный выключатель так: вы подносите руку к месту установки сенсора, реле считывает изменение магнитного поля и реле замыкает контакт – свет зажигается.
Такие выключатели выпускает, например, польский бренд Zamel.
К СТРАНИЦЕ ZAMEL
Такое устройство может изрядно повеселить ваших гостей и заставить их поверить в магические способности )) Взмах руки рядом со стеной – свет зажегся, еще один – отключился.
Особенностью такого выключателя является необходимость прятать релейный блок и сенсор. Также при повседневном использовании лучше всего пометить место установки сенсора чем-то малоприметным, но имеющим свое место. Узор обоев, рисунок на плитке, например, могут служить ориентиром для вас или ваших гостей, пока вы не привыкните к его месторасположению.
Бесконтактные выключатели с декоративными панелями
Второй вид бесконтактных выключателей предлагает немецкий бренд Rohde+Rohde, специализирующийся на необычных продуктах.
К СТРАНИЦЕ ROHDE+ROHDE
Большой выбор декоративных накладок, интересная магнитная система дизайнерских розеток с крышкой показывает стремление этого производителя к творческому подходу к изготовлению дизайнерских выключателей и розеток.
Бесконтактные выключатели Rohde Rohde Free Touch выглядят, как цветные панели с подсветкой, расположенные на стене. При поднесении руки, внутренне реле срабатывает и свет включается. Такой выключатель устанавливается в обычную монтажную коробку. Для работы требует подключение ноля.
Нулевой провод, кстати, лучше всегда дополнительно закладывать к каждому выключателю – это позволит решить множество потенциальных задач, например, создать в будущем, даже если сейчас нет необходимости, современную систему управления освещением.
Выключатели, работающие без прикосновения хорошо использовать в ванных комнатах, в мебели, когда не хочется нагружать поверхность никакими клавишами и рамками. В этом случае их применение оправдано.
В офисах, в местах общего пользования, где нет текучки людей также можно использовать беспроводные выключатели Rohde+Rohde – они красивы и надежны. Нет касания – нет переноса вирусов, а значит такие выключатели являются наиболее безопасными в случае тревожной эпидемиологической обстановки.
Правда к работе без касания нужно будет привыкнуть.
В обилии электроустановочных изделий можно запутаться, как учесть и внешние данные розеток и выключателей и предугадать необходимый функционал? Если этот вопрос кажется сложным или даже неразрешимым, приходите к в нам шоу-рум!
У нас Вы легко сможете сориентироваться, какие выключатели вам больше нравятся по внешнему виду и тактильным ощущениям, а наши специалисты помогут подобрать необходимый функционал.
ПОДРОБНЕЕ О РАБОТЕ С ПРОЕКТАМИ
Остались вопросы?
Датчики приближения – Датчики приближения | Pepperl+Fuchs
Промышленные датчики
- Датчики приближения
- Индуктивные датчики
- Емкостные датчики
- Датчики магнитного поля
- Аксессуары для датчиков приближения
Индуктивные датчики
Индуктивные датчики приближения являются предпочтительным выбором для большинства приложений, требующих точного бесконтактного обнаружения металлических объектов в машинах или оборудовании автоматизации.
Стандартный индуктивный датчик Характеристики продукта:
- Гладкие или резьбовые корпуса из нержавеющей стали
- Защита от переполюсовки и короткого замыкания
- Светодиодная индикация состояния
- Стили подключения включают M8, M12 или модели клеммного подключения
- Модели с кабелем из ПВХ, полиуретана или силикона
- Выходы в 2-, 3-, 4-проводных версиях постоянного тока, переменного тока, NAMUR и AS-Interface
Характеристики индуктивных датчиков для конкретных приложений:
- Модели с аналоговым выходом и выходным сигналом 4-20 мА
- Встроенный монитор скорости с частотой до 100 Гц
- Датчики для баллонов, устойчивые к давлению, до 500 бар
- Датчики, одобренные для взрывоопасных зон газа и пыли
- Модели с чувствительной поверхностью из нержавеющей стали
- Класс защиты до IP68/IP69k (погружной/устойчивый к струям воды под высоким давлением)
- Устойчивые к сварке конструкции с покрытием из ПТФЭ
- Понижающий коэффициент 1, все металлы обнаруживаются на одинаковом расстоянии
- Эксклюзивные модели обнаружения черных и цветных металлов
- Датчики функции безопасности
- Расширенный диапазон температур: от -40 °C до +250 °C
Емкостные датчики
Емкостные датчики могут использоваться для обнаружения металлических объектов, а также почти всех других материалов.
Стандартный емкостный датчик Характеристики продукта:
- 12, 18 и 30 мм цилиндрические корпуса из нержавеющей стали или пластика
- 5 мм тонкие прямоугольные и длинные модели 80 мм x 80 мм x 40 мм
- Выходы датчиков с 3-проводным выходом постоянного тока и NAMUR
- Модели с допуском для опасных зон
Датчики магнитного поля
Наш выбор датчика магнитного поля состоит из корпуса M12 для традиционных приложений магнитного обнаружения. Также предлагается бесконтактный поршневой датчик обнаружения для использования со стальными гидроцилиндрами. Эти 9Магнитные датчики 0023 обеспечивают надежное обнаружение поршневого магнита и легко монтируются без необходимости в монтажных пазах или отверстиях в цилиндре.
Индуктивные бесконтактные выключатели | Баумер США
- Обзор продукта
- Обнаружение объекта
- Индуктивные бесконтактные выключатели
Ассортимент продукции
Сверхминиатюрные датчики
- Цилиндрические датчики от Ø3 мм
- Очень короткие конструкции
- Прямоугольные плоские датчики с монтажной глубиной всего 4 мм и далее
- Расстояние срабатывания до 2 мм
Миниатюрные датчики
- Цилиндрические датчики от Ø6,5 мм до M8
- Прямоугольные датчики с монтажной глубиной от 8 мм и выше
- Расстояние срабатывания до 2 мм
- Различные варианты разъемов и кабелей
Стандартные датчики
- Размеры от 12 до 30 мм
- Прямоугольные и цилиндрические
- Расстояние срабатывания до 15 мм
- Полностью интегрированная электроника оценки
- Экономичная
Большое расстояние срабатывания
- Расстояние срабатывания до 24 мм
- Большие монтажные допуски
- Повышенная защита от механических повреждений
- Цилиндрические конструкции от Ø6,5 мм до M30
- Варианты с заподлицо и без заподлицо
Фактор 1 – одинаковое расстояние обнаружения на любом металле
- Обнаружение нержавеющей стали, алюминия и цветных металлов с одинаковым расстоянием срабатывания
- Высокие частоты переключения до 3 кГц
- Ø6 мм конструкции и далее
Прочные датчики для сложных условий эксплуатации
- Корпус из нержавеющей стали (V4A) или цельнометаллический для применения в условиях промывки
- Датчики, устойчивые к высокому давлению и высокой температуре
- Невосприимчивость к сварке и магнитным полям до 90 мТл
- Датчики, сертифицированные ATEX, для взрывоопасных зон
- Датчики, сертифицированные DNV-GL, для наземного и морского применения
- Датчики для внедорожной техники машины
Гигиеническое исполнение
- Корпус из нержавеющей стали – на основе EHEDG
- Долговременное уплотнение IP 69K – proTect+
- Невосприимчив к сильным колебаниям температуры
- Широкий диапазон расстояний срабатывания 3 .
.. 12 мм
.. 12 ммИндуктивные датчики с IO-Link
АльфаПрокс
- Дополнительные данные процесса, напр. функция измерения частоты и счетчика
- Сбор и оценка дополнительных диагностических данных
- Индивидуальная и специализированная параметризация
- Фильтрация измеренных значений для быстрых или точных приложений
Видео
Индуктивные бесконтактные выключатели от Baumer делают солнечные панели мобильными
Благодаря уникальной во всем мире солнечной складной крыше технология Horizon dhp устанавливает стандарты на рынке возобновляемых источников энергии. Индуктивный бесконтактный переключатель IFRM 30 уведомляет систему управления, когда панели достигли исходного защищенного положения. Посмотрите видео для получения дополнительной информации.
Ваши преимущества
- Эффективная конструкция и простая конструкция машины
- Миниатюрные датчики и плоские конструкции для узких конструкций машин
- Полностью интегрированная электроника обработки данных
- Высокая безопасность процесса даже в самых сложных условиях
- Очень высокая точность повторения и частота переключения
- Индивидуальная калибровка датчика
- Высокая температурная стабильность и превосходные свойства ЭМС
- Минимальные затраты на ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание, а также эксплуатационные расходы
- Быстрая установка благодаря минимальному изменению производственной партии
- Отсутствие движущихся частей для чрезвычайно длительного срока службы
- Отличное соотношение цены и качества
Применение
Благодаря своей надежности и эффективности индуктивные бесконтактные выключатели используются везде металлический предмет должен обнаруживаться с точностью до нескольких миллиметров:
- Обнаружение присутствия компонента машины
- Сверхточное определение нулевой позиции движущегося компонента машины (например, в робототехнике)
- Обнаружение различных положений (например, концевых выключателей)
- Подсчет металлических предметов (например, в технологии подачи компонентов или конвейера)
- Обнаружение присутствия объектов в процессе
- Измерение скорости вращения на металлическом зубчатом колесе
Технология
Индуктивные датчики обнаруживают любой металлический объект, движущийся или неподвижный.
