Pollife.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Концевой выключатель: виды, применение, конструкция

Концевой выключатель: виды, применение, конструкция

Концевой выключатель или концевик — это электромеханическое устройство, которое подаёт управляющий сигнал при передвижении исполнительно механизма в крайнее или фиксированное положение. Также его ещё называют конечным выключателем. Например, для того чтобы ограничить подъём груза, свыше разрешаемой высоты на кранах или кран-балках устанавливаются концевые выключатели. Они подают отключающий сигнал в систему прекращая подачу напряжения на контактор включающий двигатель. В принципе по действиям которые он выполняет его работа схожа с обычным выключателем, только срабатывает он не от нажатия человека на клавишу. То есть используется, как ограничитель движения того или другого механизма.

Виды концевых выключателей

Все концевые выключатели можно разделить на три основные группы:

  1. Механические. Срабатывают при механическом воздействии на рычаг или колесико, при этом контакты выключателя размыкаются или замыкаются, подавая или предупредительный сигнал, или же управляющий.
  2. Бесконтактные. Это бесконтактная разновидность концевого выключателя, который срабатывает при приближении любого металлического предмета или другого предмета, на который настроена его коммутация.
  3. Магнитные. Как видно из, названия это устройство приводится в действие если приблизить к нему на определённое расстояние магнит. Также их называют герконами.

Сферы применения

Для каждого вида концевого выключателя свойственно использование в различных сферах деятельности. По применению их можно разделить на:

  • Защитные, которые установлены с целью защитить механизм или персонал от непродуманных действий. Например, клетка, спускающая людей в шахту, не начнёт движение пока все двери её не будут закрыты, тем самым обеспечивается безопасность шахтёров.
  • Функциональные. Они регулярно включают или отключают освещение или другой электрический механизм. Самый наглядный пример такого устройства известный каждому это включение света в холодильнике при открытии двери.

В общем применение концевых выключателей зависит от возможности механизма его использования и фантазии конструктора или дизайнера. Люди даже и не подозревают как часто им приходится сталкиваться с этим электрическим механизмом:

  1. в быту и бытовой технике;
  2. в автомобиле и в автомобилестроении;
  3. в мебельной продукции;
  4. на производстве для решения самых различных задач.

Устройство конечных выключателей

Конструкция любого такого устройства состоит из:

  1. Корпуса. Он может быть выполнен из диэлектрического или токопроводящего материала, в зависимости от исполнения.
  2. Подвижной части с помощью воздействия, на которую происходит нажатие на контактную группу. Отсутствует подвижной механизм в герконах и бесконтактных концевых аппаратах.
  3. Контактная часть. Может содержать как замыкающие (нормально открытые), так и размыкающие (нормально закрытые) контакты. При выборе концевого выключателя стоит обратить внимание на напряжение и ток, который будет протекать по контактам. Так как от этого напрямую зависит продолжительность исправной работы выключателя. Это зависит от управления какими механизмами он предназначен.

Механические

Механические концевые выключатели бывают разной конструкции, которая и определяет область их применения.

Основные их виды:

  1. кнопочные;
  2. роликовые;
  3. рычажные.

Чаще всего они применяются, конечно же, в производственных целях, металлургии, машиностроении, строительстве. Зачастую они оснащены резиновым уплотнителем и содержат группу контактов в которые входят и замыкающие и размыкающие.

Одна из разновидностей такого рода концевиков называются микровыключатели и принцип действия их аналогичен с обычными. Вот только размеры и токи значительно меньше. Рабочий ход такого элементы измеряется миллиметрами, и поэтому они применяются с использованием дополнительного рычага, который может быть оснащён небольшим роликом. Поэтому установка его потребует тщательной настройки срабатывания.

Бесконтактные

Бесконтактные концевые выключатели разработаны в противовес механическим и считаются более совершенными устройствами. Они работают на транзисторных ключах, которые в открытом положении обладают небольшим сопротивлением. За счёт применения бесконтактного включения и отключения отсутствует эффект подгорания контакта при разрывании электрической цепи.

Все эти устройства бесконтактной коммутации делятся на:

  • Емкостные — основаны на взаимодействии с человеческим телом. Дело в том что когда человек приближается к нему то возникает электрическая ёмкость в результате которой, приводится в действие контур мультивибратора, установленный внутри концевика. Чем ближе приближается человеческое тело тем больше ёмкость и ниже частота импульса. Такой элемент обладает большой чувствительностью. Основную функцию выполняет пластина, плотно присоединенная к конденсатору.
  • Индуктивные — это электронный бесконтактный выключатель отзывается на передвижение магнитного материала. В зависимости от этого такой датчик оснащён металлическим или же немагнитным сердечником. При приближении или отдалении объекта, на который настроено срабатывание, он вырабатывает электрические импульсы, которые обрабатываются пороговым элементом, и даётся сигнал на закрытие или открытие ключа.
  • Оптические — это особая разновидность концевых выключателей, которая оснащена инфракрасным светодиодом и специальным транзистором, улавливающим этот сигнал (фототранзистором). Оптический элемент работает вне зависимости от естественного освещения. При прерывании луча светодиода фотоэлемент будет закрываться, тем самым выключая исполнительный механизм, в схему которого он подключен.
  • Ультразвуковые. Здесь применяются уже кварцевые звуковые излучающие элементы. Они также могут применяться как датчики движения или объёма. При появлении в радиусе его действия меняется амплитуда звукового сигнала определённой частоты, зачастую неслышной человеческому уху.
Читайте так же:
Выключатель уличный влагозащищенный кнопочный

На базе этих выключателей изготавливаются всевозможные датчики контроля сыпучих и жидких материалов, дозаторов и т. д.

Магнитные

Электромагнитный концевой выключатель (герконовый) реагирует на постоянное магнитное поле. Содержит зачастую один или пару контактов из специального ферромагнетика. Если к нему приблизить магнит то контакты замыкаются тем самым, давая сигнал в схему управления. Основным преимуществом данного устройства является полное отсутствие механического воздействия, что заметно повышает срок его службы. Изготавливается магнитный концевой выключатель в стеклянном или пластиков корпусе, и имеют очень миниатюрные габариты.

Автомобильные

Такие применяемые в автомобилях устройства применяются зачастую для схем освещения и сигнализации. По большому счёту это механический конечный выключатель. Конструктивно он выполнен с одним выводом, на который подключается положительный потенциал. Отрицательная клемма считается корпусом, зажимаемым к металлическому элементу кузова машины.

При этом нужно следить чтобы часть кузова где устанавливается концевик была зачищена от краски.

Шпиндельные

Шпиндельный концевой выключатель используются как ограничитель хода механизма или как путевой выключатель для циклического управления. Вращающий механизм его служит переключателем контактной группы, установленной внутри. Может применяться на лебёдках, и других вращающих валах с небольшой скоростью.

Зачастую оснащён несколькими группами размыкающих и замыкающих контактов.

Пневматические

Пневматический концевой выключатель — это устройство, которое может останавливать подачу сжатого воздуха или другого газа за счёт нажатия на управляющую кнопку или рычаг. При этом существует ещё одна разновидность данных выключателей, которая срабатывает при достижении определённого давления в системе.

Хотелось бы напомнить что подключать или отключать концевые выключатели к электрической схеме стоит при полностью снятом напряжении. После чего указателем напряжения убедится в его отсутствие, а металлические корпуса нужно обязательно заземлять.

Бесконтактные путевые выключатели

Бесконтактные путевые выключатели (преобразователи пути, работающие без механического воздействия со стороны движущегося упора) применяются в схемах управления электроприводами станков, механизмов и машин. Бесконтактные выключатели предназначены для коммутации цепей управления посредством электромагнитных реле или бесконтактных логических элементов, которая осуществляется под воздействием управляющего элемента.

Бесконтактные путевые выключатели

Классификация бесконтактных путевых выключателей

Бесконтактные путевые выключатели могут быть классифицированы по: способу воздействия на чувствительный элемент, физическому принципу действия преобразователя, конструктивному исполнению, классу точности, степени защиты.

По способу воздействия на чувствительный элемент бесконтактные путевые выключатели могут быть разделены на выключатели механического и параметрического действия.

В выключателях первого вида управляющий элемент непосредственно механически воздействует на первичный привод бесконтактного путевого выключателя, который бесконтактно взаимодействует с чувствительным элементом. В выключателях второго вида в зависимости от положения управляющего элемента, механически не связанного с бесконтактным путевым выключателем, изменяется какой-либо физический параметр преобразователя. При определенном значении этого параметра изменяется состояние релейного элемента.

Классификация бесконтактных путевых выключателейКлассификация бесконтактных путевых выключателей по физическому принципу действия преобразователя включает в себя следующие виды:

Индуктивные выключатели , построенные на изменении индуктивности, взаимоиндуктивности, а также индукционные выключатели.

В настоящее время большинство серийно выпускающихся промышленностью бесконтактных путевых выключателей — это индуктивные аппараты.

В свою очередь преобразователи индуктивных бесконтактных путевых выключателей могут быть построены по следующим схемам: резонансной, автогенераторной, дифференциальной, мостовой, непосредственного преобразования.

Магнитоиндуктивные выключатели , которые построены на следующих принципах: эффекте Холла, магниторезисторном, магнитодиодном, магнитотиристорном, герконном.

Емкостные выключатели : с изменяющейся площадью пластин, с изменяющимся зазором между пластинами, с изменяющейся диэлектрической проницаемостью зазора между пластинами.

Фотоэлектронные выключатели с элементами: фотодиодными, фототранзисторными, фоторезисторными, фототиристорными.

Фотоэлектрические выключатели и примыкающие к ним лучевые выключатели, в которых наряду с лучами видимого света могут использоваться лучи другой физической природы, например радиоактивное излучение.

По конструктивному исполнению бесконтактные путевые выключатели подразделяются на: щелевые, кольцевые (полукольцевые), плоскостные, торцевые, выключатели с механическим приводом, многоэлементные выключатели.

Разделение бесконтактных путевых выключателей торцевого и плоскостного исполнений носит в какой-то мере условный характер, поскольку движение управляющего элемента относительно чувствительной поверхности может для некоторых видов бесконтактных путевых выключталелей осуществляться как в параллельной, так и в перпендикулярной плоскостях. В этом случае за основу может быть принято его преимущественное использование.

По классу точности (величине основной погрешности) бесконтактные путевые выключатели делятся на выключатели низкой (примерно ±0,5 мм и более), средней [примерно ±(0,05—0,5) мм], повышенной [примерно ±(0,005—0,05) мм] и высокой (примерно ±0,005 мм и менее) точности.

Бесконтактные путевые выключатели могут обладать различной степенью защиты от попадания посторонних твердых тел и проникновения воды внутрь аппарата. Характеристики степени защиты бесконтактных путевых выключателей и связанная со степенью защиты классификация соответствуют принятым в нашей стране и за рубежом характеристикам и классификации для электрического оборудования и электрических аппаратов напряжением до 1000 В.

Технические характеристики бесконтактных путевых выключателей

Технические характеристики бесконтактных путевых выключателейК техническим характеристикам бесконтактных путевых выключателей относятся точностные (метрологические) характеристики, быстродействие, электрические характеристики, габаритные и установочные размеры и масса, номинальные и допустимые условия работы, показатели надежности, стоимость и пр.

Читайте так же:
Дифференциальный автоматический выключатель что это такое

Одна из основных характеристик бесконтактных путевых выключателей, непосредственно влияющая на его конструкцию и ряд других технических характеристик, определяется геометрическим расположением управляющего элемента относительно чувствительной поверхности во время работы . Для плоскостных бесконтактных путевых выключателей в качестве основной характеристики принимается рабочий зазор — расстояние между чувствительной поверхностью выключателя и управляющим элементом, при котором происходит работа выключателя. Основная характеристика торцевого выключателя — максимальное расстояние воздействия, т. е. максимальное расстояние между чувствительной поверхностью выключателя и управляющим элементом, при котором возможно изменение его коммутационного состояния. Основной характеристикой щелевогои кольцевого выключателей является ширина щели и внутренний диаметр кольца этих выключателей соответственно.

К точностным характеристикам бесконтактных путевых выключателей относятся основная погрешность, дополнительные погрешности от изменения окружающей температуры и изменения напряжения питания, а также максимальная суммарная погрешность. К точностным характеристикам бесконтактных путевых выключателей относятся также дифференциал хода т. е. разность между координатой точки срабатывания бесконтактного путевого выключателя и координатой точки его отключения при перемещении управляющего элемента в обратном направлении.

Быстродействие (время срабатывания) бесконтактного путевого выключателя — это время между моментом установления координаты срабатывания и моментом достижения установившегося значения напряжения на выходе бесконтактного путевого выключателя. Зная величину быстродействия бесконтактного путевого выключателя, можно определить динамические погрешности работы бесконтактных путевых выключателей при изменении скорости перемещения управляющего элемента.

Электрические характеристики бесконтактных путевых выключателей включают в себя требуемые параметры источника питания (питающей сети) и нагрузочные характеристики. К параметрам питающей сети относятся: род тока (постоянный, переменный), напряжение питания и его допустимые отклонения, уровень пульсаций, потребляемая бесконтактных путевым выключателем мощность или потребляемый ток, частота сети (для переменного тока). Нагрузочные характеристики бесконтактных путевых выключателей — это вид нагрузки (реле, микросхема или др.). выходное напряжение, мощность или ток, потребляемый нагрузкой.

К показателям надежности и долговечности бесконтактных путевых выключателей в первую очередь относятся: вероятность безотказной работы в течение определенного срока эксплуатации или на определенное число срабатываний и срок службы бесконтактного путевого выключателя.

К важнейшим параметрам следует отнести также габаритные и установочные размеры бесконтактных путевых выключателей.

Требования к бесконтактным путевым выключателям

Требования к бесконтактным путевым выключателямОдним из важнейших требований, предъявляемых к путевым выключателям, является требование высокой надежности их работы. В сравнении с остальным электрооборудованием, в том числе и электронным, путевые выключатели работают в наиболее тяжелых условиях, поскольку располагаются непосредственно в рабочих зонах технологических машин, где возможен широкий диапазон температур, вибрации и удары, сильные электромагнитные поля, загрязнения стружкой и различными жидкостями.

К путевым выключателям могут быть предъявлены требования высокой частоты срабатывания при больших скоростях перемещения управляющих органов.

Технические данные контактных путевых выключателей не всегда позволяют удовлетворить предъявленным требованиям. Особенно это характерно для автоматизированного технологического оборудования со сложным электрооборудованием, содержащим большое число контактных путевых выключателей, например автоматические станочные линии, подвесные толкающие конвейеры и другие разветвленные транспортные системы, литейное и металлургическое оборудование и т. д. Это также характерно для оборудования, работающего в напряженном режиме, с большим числом срабатываний в единицу времени, например для кузнечно-прессового оборудования.

Во многих из приведенных случаев при использовании контактных путевых выключателей невозможно обеспечить приемлемую надежность работы автоматизированного технологического оборудования и, кроме того, эти выключатели необходимо периодически заменять на работающем оборудовании из-за их малого срока службы по полному числу срабатываний.

Как правило, бесконтактные путевые выключатели обладают высокой надежностью, способны работать с большой частотой срабатываний и имеют большой срок службы по полному числу срабатываний. Важным преимуществом бесконтакных путевых выключателей является то, что их надежность (вероятность безотказной работы за какой-либо определенный период) практически не зависит от частоты срабатываний.

Повышению надежности оборудования при использовании бесконтактных путевых выключателей способствует также и то, что бесконтактные путевые выключатели могут включаться только тогда, когда в этом есть необходимость. В случае же использования контактных путевых выключателей переключение контактов происходит при каждом нажатии кулачка вне зависимости от того, включены эти контакты в электрическую цепь или нет.

Определенные требования к бесконтактным путевым выключателям обусловлены также условиями эксплуатации.

Требования к бесконтактным путевым выключателямОсновными учитываемыми внешними условиями, как правило, являются изменяющиеся напряжение питания и температура окружающей среды. В заданных пределах изменения внешних условий бесконтактные путевые выключатели должны сохранять работоспособность и требуемую точность. На работу бесконтактных путевых выключателей не должна оказывать существенного влияния влажность окружающего воздуха, а также высота над уровнем моря в пределах, принятых для путевых выключателей.

Требования, предъявляемые обычно к бесконтактным путевым выключателям, — возможность занимать любое рабочее положение в пространстве и отсутствие влияния материала основания, на котором они устанавливаются, и соприкасающихся с корпусом бесконтактного путевого выключателя металлических тел. На работоспособности бесконтактных путевых выключателей не должны сказываться вибрации и ударные сотрясения, а также попадание масла, эмульсии, воды, пыли.

Наибольшая частота срабатываний бесконтактных путевых выключателей при использовании в качестве нагрузки электромагнитного реле может практически достигать 120 срабатываний в минуту. Если в качестве нагрузки бесконтактных путевых выключателей используются электронные устройства, то частота срабатываний системы может быть значительно выше.

Читайте так же:
Автоматический выключатель авв s231

Генераторные бесконтактные торцевые выключатели

Принцип действия генераторных бесконтактных путевых выключателей основан на изменении при внешнем воздействии параметров колебательного контура генератора. Таким изменяющимся параметром, преобразующим перемещение управляющего элемента в изменяющийся электрический сигнал, является обычно индуктивность или емкость колебательного контура или взаимоиндуктивность между катушками контура. В индуктивных генераторных бесконтактных путевых выключателей торцевого типа управляющий элемент, представляющий собою проводящую пластину, вносит при приближении возмущение в высокочастотное электромагнитное поле, создаваемое катушкой индуктивности контура автогенератора.

При этом в управляющем элементе наводятся вихревые токи, создающие собственное электромагнитное поле. Электромагнитное поле вихревых токов оказывает обратное воздействие на катушку преобразователя, вызывая в ней изменения активного и реактивного сопротивлений и, следовательно, изменение сигнала на выходе автогенератора по частоте и по амплитуде от начальных значений, соответствующих значительному удалению управляющего элемента, до значений этих параметров, соответствующих такому положению управляющего элемента, при котором происходит скачкообразное изменение состояния , порогового устройства. Это изменение выходного сигнала автогенератора регистрируется, в конечном счете, исполнительным элементом.

Выходным сигналом автогенератора является колебание напряжения частотой в несколько сотен килогерц. На выход порогового устройства этот сигнал должен поступить однополярным. Поэтому между генератором и пороговым устройством включается выпрямитель.

Бесконтактные переключатели щелевого типа БВК-24

Бесконтактные переключатели щелевого типа БВК-24Широкое распространение получили бесконтактные переключатели щелевого типа с транзисторными усилителями, работающими в генераторном режиме. На рис. 1, а показан общий вид переключателя типа БВК-24. Его магнитопровод, размещенный в корпусе 4, состоит из двух ферритовых сердечников 1 и 2 с воздушным зазором шириной 5-6 мм между ними. В сердечнике 1 размещается первичная обмотка wк и обмотка положительной обратной связи wп.с, в сердечнике 2 – обмотка отрицательной обратной связи wо.с. Такой магнитопровод исключает влияние внешних магнитных полей. Катушки обратной связи включены последовательно – встречно. В качестве переключающего элемента используется алюминиевый лепесток (пластинка) 3 толщиной до 3 мм, который может перемещаться в щели (в воздушном зазоре) магнитной системы датчика.

Бесконтактный путевой переключатель БВК-24: а – общий вид; б – схема электрическая принципиальная

Если лепесток находится вне сердечника, то разность напряжений, индуктируемых в обмотках wп.с и wо.с, будет положительной, транзистор VT1 закрыт и генерация незатухающих колебаний в контуре wк – С3 (рис. 1, б) не возникает. При введении лепестка в щель датчика связь между катушками wк и wо.с ослабляется (поэтому лепесток еще называют экраном), на базу транзистора VT1 подается отрицательное напряжение и он открывается. В контуре wк – С3 возникает генерация и появляется переменный ток, который индуктирует ЭДС в катушке wп.с в цепи базы транзистора. В цепи базы транзистора VT1 происходит детектирование переменной составляющей тока базы. Транзистор открывается, вызывая срабатывание реле К.

Для стабилизации работы транзистора при колебаниях температуры и напряжения служит нелинейный делитель напряжения, состоящий из линейного элемента – R1, полупроводникового терморезистора R2 и диода VD2.

Погрешность срабатывания составляет 1-1,3 мм. Напряжение питания переключателя БВК–24 составляет 24 В.

Концевые выключатели: виды, устройство, принцип действия

Концевые или как их еще называют путевые выключатели используются для связывания электрической цепи, например, в электрических приборах и сигнализации. Также данные устройства применяются для контроля и управления электротехникой, которая систематически проверяется на подвижность. Выключатель монтируется на самой конструкции там, где необходимо контролировать движение отдельных элементов. Чтобы использовать концевой выключатель необходимо знать для чего он нужен, каких видов бывает и как работает каждый отдельный вариант исполнения. Именно об этом пойдет речь далее.

Конструкция выключателя

В состав данного устройства входят следующие компоненты:

  • панель;
  • корпус;
  • контакты;
  • головка.

Очень важно, чтобы корпус переключателя имел хорошую прочность, чтобы устройство было устойчиво и выдерживало различные механические влияния на корпус. В качестве материала изготовители применяют алюминиево-кремниевый сплав, а некоторые виды концевых выключателей изготовляют из прочного пластика.

Подробно конструкция путевых выключателей рассмотрена на видео:

Разновидности

Важно знать, какие бывают концевые выключатели, ведь без этих знаний тяжело будет выбрать нужное устройство. Данные коммутационные аппараты делятся на несколько основных типов:

  1. Бесконтактные. Это устройство срабатывает в случае приближения любого металлического или другого предмета, на который заранее была сделана коммутация.
  2. Механические. Они срабатывают только при механическом воздействии на колесико либо на рычаг. В следствии контакты либо замыкаются, либо размыкаются, тем самым подают управляющий или предупреждающий сигнал.
  3. Магнитные. Их еще называют герконами. Исходя из названия можно понять, что устройство срабатывает при приближении к нему магнита на определенном расстоянии.

Виды бесконтактных концевиков

Бесконтактные концевые выключатели являются более современными по сравнению с механическими. Работают они на специальном транзисторном ключе, который в открытой позиции имеет небольшое сопротивление.

Читайте так же:
Выключатель открытой проводки 2кл

Все бесконтактные выключатели делятся на четыре группы:

  1. Индуктивные. Концевой выключатель срабатывает, когда датчик обнаруживает металлический объект. В момент обнаружения металла индуктивное сопротивление возрастает, благодаря этому понижается ток в обмотке, и таким образом происходит размыкание контактов в цепи. Ассортимент данной продукции очень велик и разнообразен, поэтому можно легко подобрать необходимый по размеру.
  2. Емкостные, взаимодействуют с человеческим телом. При приближении человека к датчику возникает электрическая емкость, благодаря которой приводится в работу контур мультивибратора, установленного внутри устройства. Чем ближе находится человек, тем ниже становится частота импульса, а емкость становится больше. Главную функцию исполняет пластина, которая присоединена к конденсатору.
  3. Ультразвуковые. Используются кварцевые звуковые излучающие элементы. Когда что-то появляется в радиусе действия устройства, меняется амплитуда звукового сигнала, в основном эта чистота неслышна людям.
  4. Оптические выключатели имеют специальный транзистор и инфракрасный светодиод. Когда прерывается луч светодиода, фотоэлемент закрывается.

На видео ниже рассмотрены некоторые виды концевых выключателей:

Особенности работы

Концевой выключатель имеет определенный принцип работы, благодаря которому он запускается и приводится в движение. Коммутационный аппарат будет срабатывать в момент соединения с восстановленным ограничителем, в этот момент прекращается подача питания на электрическое оборудование. Очень важно, чтобы все элементы данного устройства работали надежно и правильно, выполняя все необходимые команды. При этом, все должно безупречно работать, не смотря на тип, конфигурацию аппарата и на способ его подключения. Именно поэтому область применения путевого выключателя находится в местах особой опасности.

Схема работы

В момент контакта подвижного механизма с устройством концевого выключателя, он подает сигнал. Это будет говорить о том, что появилась опасность в электрической цепи. Данное устройство является датчиком, оснащенным системой автоматического выключения.

Область применения

Также необходимо знать, где применяются концевые выключатели. Каждый тип исполнения имеет свое определенное назначение, и применяются в разных сферах деятельности. Однако по использованию они делятся на:

  1. Функциональные. Они отвечают за регулярное отключение или включение освещения, или какой-то другой электрический прибор. Например, такое устройство находится в холодильнике. При открытии двери механизм включает свет, а при закрытии – отключает, это один из вариантов применения концевого выключателя.
  2. Защитные. Они монтируются для того, чтобы защитить как механизм, так и работников от неправильных действий. Например, шахтерский лифт не начнет спускаться до того времени, пока дверцы не закроются, благодаря этому люди могут безопасно пользоваться лифтом.

Применение концевика

Если подытожить, то использование данного аппарата зависит от конструкции и возможностей механизма. Зачастую потребители и не знают о том, что им часто приходится использовать данный механизм в жизни:

  • в автомобилестроении и в автомобиле;
  • в бытовой технике и быту;
  • в мебельных изделиях;
  • на заводах и производственных предприятиях для осуществления разных задач.

Концевые выключатели являются очень практичными и необходимыми устройствами. Но для подключения таких устройств лучше обратится за помощью к специалистам. Как уже стало понятно, эти устройства во многом упрощают использование многих бытовых предметов. Надеемся, предоставленная статья была для вас полезной и интересной!

БЕСКОНТАКТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Бесконтактные выключатели

При всей своей простоте традиционные контактные выключатели имеют множество недостатков.

Основной из них – это низкий ресурс при коммутации высоких нагрузок: при размыкании контактов между ними возникает искра, приводящая к их обгоранию и выходу из строя.

Если в цепях постоянного тока с этим явлением в некоторой степени может бороться конденсатор, подключенный параллельно контактам (классический пример – трамблер контактного зажигания), то в цепях переменного тока единственным способом увеличения ресурса контактов является тугоплавкая вольфрамовая напайка.

Второй недостаток – это высокая чувствительность к загрязнению: попадание масла, пыли или песка способно если не полностью разорвать цепь, то как минимум уменьшить площадь соприкосновения контактов и вызвать их перегрев.

Развитие силовой электроники позволило создать транзисторные и симисторные ключи с крайне низким сопротивлением в открытом состоянии – от десятых до сотых долей ома, благодаря этому они способны пропускать большие токи без заметного нагрева (напомним, что тепловая мощность, выделяемая на ключе, определяется как квадрат тока, умноженный на сопротивление открытого ключа).

Таким образом стало возможным создание индуктивных, емкостных и оптических бесконтактных выключателей – удобных, долговечных и стойких к воздействию внешних условий.

  • чувствительный элемент (емкостный, индуктивный и т.д.);
  • схема обработки сигнала;
  • силовой ключ.

Принцип работы чувствительного элемента может быть различным. В зависимости от конкретных условий работы и требуемого быстродействия выключателя могут использоваться следующие варианты:

Емкостный датчик использует в своей работе собственную емкость человеческого тела. Чувствительный элемент емкостного датчика – это пластина, являющаяся фактически обкладкой конденсатора, подключенного к мультивибратору. Выход мультивибратора соединяется с преобразователем частота-напряжение и пороговым элементом (компаратором).

Поднося руку к емкостному датчику, человек создает определенную электрическую емкость, запускающую времязадающий RC-контур мультивибратора.

Чем меньше расстояние между телом человека и емкостным датчиком, тем больше емкость образующегося конденсатора и ниже частота, генерируемая мультивибратором. Как только она становится ниже заданного порога, пороговый элемент открывает ключ.

Читайте так же:
Авдт 34 c10 30ма автоматический выключатель дифф тока

Индуктивный датчик в отличие от емкостного реагирует не на расстояние до объекта, а на движение рядом с ним магнитного предмета либо предмета, выполненного из способного намагничиваться сплава.

В первом случае индуктивный датчик имеет простой металлический сердечник, во втором – намагниченный (как, например, у автомобильного датчика положения коленвала или гитарного звукоснимателя).

В зависимости от того, приближается или отдаляется предмет, индуктивный датчик генерирует импульс тока разного направления. Обработка сигнала датчика осуществляется обычным пороговым элементом – как только напряжение на обмотке индуктивного сенсора превышает заданное значение, срабатывает триггер, открывающий ключ.

Оптические датчики состоят из инфракрасного (для избавления от помех, создаваемых солнечным светом) светодиода и работающего с ним в паре фототранзистора.

В зависимости от типа датчика они могут работать на отражение света (таким образом, например, работают считыватели штрих-кода) или на прерывание потока (объект должен оказаться между датчиком и источником света).

Ультразвуковые датчики используют кварцевые излучатели звука, улавливаемого затем настроенным на ту же частоту приемником. Также их называют датчиками объема и движения – в помещении, где нет движущихся предметов, время возврата и амплитуда принятого датчиком сигнала будут постоянными.

Как только в помещение кто-нибудь войдет или в нем начнется движение, картина распределения звуковых волн изменится, соответственно изменится и сигнал, принимаемый датчиком.

БЕСКОНТАКТНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ СВЕТА

Бесконтактные выключатели позволяют осуществлять не только удобное, но и экономичное управление светом.

Простейший пример – это освещение проходных помещений наподобие лестничных пролетов и коридоров: инфракрасный датчик включает освещение только тогда, когда в коридор кто-либо входит, и гасит свет спустя некоторое время после прекращения движения.

Благодаря этому минимизируются затраты на дежурное освещение, увеличивается ресурс ламп освещения. Наиболее удобно использовать такие датчики в системах светодиодного освещения.

Минимальный ток потребления и работа в цепях постоянного тока позволяет коммутировать осветительные приборы сравнительно маломощными ключами.

Емкостные бесконтактные выключатели света являются основой сенсорных датчиков. В зависимости от размеров и чувствительности емкостного элемента они могут реагировать как на прикосновение пальца к панели, так и на поднесение руки к нему.

Чаще всего подобного рода емкостные бесконтактные выключатели оформляются как обычные настенные, просто они не используют клавиш.

Бесконтактные выключатели, использующие индуктивный принцип работы датчика, реагируют на металлические предметы, которые есть у входящего в помещение человека – как минимум, это связка ключей. В отличие от емкостных бесконтактных выключателей, они не чувствительны к изменению плотности или влажности воздуха.

С другой стороны, для срабатывания индуктивного выключателя в его «поле зрения» должна обязательно вноситься определенная масса металла – включать таким образом свет в бане, как Вы понимаете, точно не получится.

КОНЦЕВЫЕ БЕСКОНТАКТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Наибольшее распространение бесконтактные выключатели получили в промышленности. На основе емкостных выключателей создаются разнообразные датчики уровня (жидкостей, сыпучих тел), применяемые в дозаторах различного рода.

Например, при заполнении жидкостью емкостей в них вводится бесконтактный концевой выключатель, перекрывающий поток жидкости по достижению нужного уровня.

Индуктивные бесконтактные выключатели часто являются элементами систем безопасности, так как реагируют не только на массу металла, но и на скорость его движения. Таким образом реализуются ограничители хода штоков, индуктивные датчики поворота зубчатых колес, датчики движения защитных кожухов.

Нечувствительность индуктивных сенсоров к грязи, влажности и запыленности позволяет им надежно работать в любых условиях производства.

Оптические сенсоры благодаря точности и высокому быстродействию применяются в станкостроении как концевые выключатели хода подвижных узлов (кареток, суппортов), в системах автоматического управления воротами, где они срабатывают как в финишных точках движения створки (сигнал прекращения подъема/опускания), так и при появлении посторонних предметов перед начавшей опускаться створкой.

В обычном бесконтактном выключателе ключом управляет либо схема временной задержки (инфракрасные выключатели света) или триггер, меняющий состояние при каждом срабатывании (емкостные бесконтактные выключатели, включающие и выключающие свет по касанию).

Бесконтактный же концевой выключатель в большинстве случаев подает лишь импульс в блок управляющей электроники (в первую очередь это касается индуктивных сенсоров).

Исключением являются оптические бесконтактные концевые выключатели – они, как и обычные механические концевики, имеют два постоянных состояния, благодаря чему часто используются при усовершенствовании схем, рассчитанных на использование контактных концевых выключателей.

Широкий выбор типов бесконтактных выключателей позволяет выбрать наиболее подходящий для каждого конкретного применения чувствительный элемент. Емкостные выключатели наиболее удобны при реализации сенсорного управления, индуктивные – лучший выбор для работы в условиях загрязнения и вибраций.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector