Как подключить бесконтактный датчик ar-g18-3c5pc?

• Магазины Китая
• BANGGOOD.COM
• Радиотовары
• Сделано руками
• Пункт №18

Добрый день!
У меня в пользовании находится 3D принтер TRONXY X3. У принтера есть небольшая проблема с калибровкой, а именно с калибровкой Z оси. В штатной комплектации идут на все три оси обычные кнопочные концевики, X и Y оси особой точности не требуют, а оси Z необходима точность в десятые доли миллиметра. Обычный концевик не всегда срабатывает корректно, из 10 раз 1-2 раза калибровка проходит неудачно, из-за чего пластик неплотно ложится на поверхность, в следствие чего, деталь отклеивается, не успев напечататься. На обзор мне прислали индуктивный датчик приближения с креплением для принтера Tronxy P802M (14.33$), а также я заказал два более дешевых датчика Lefircko SN04-N (3.99$) и Chiib SN04-N(3.02$)

Индуктивный датчик — бесконтактный датчик, предназначенный для контроля положения объектов из металла. В основу его работы положено свойство дросселя с воздушным зазором изменять свою индуктивность при изменении величины воздушного зазора.

Принцип действия основан на изменении амплитуды колебаний генератора при внесении в активную зону датчика металлического, магнитного, ферро-магнитного или аморфного материала определенных размеров.

При подаче питания на конечный выключатель в области его чувствительной поверхности образуется изменяющееся магнитное поле, наводящее во внесенном в зону материале вихревые токи, которые приводят к изменению амплитуды колебаний генератора.

В результате вырабатывается аналоговый выходной сигнал, величина которого изменяется от расстояния между датчиком и контролируемым предметом. Триггер Шмитта преобразует аналоговый сигнал в логический.

Структура:

Индуктивные бесконтактные выключатели могут состоять из следующих основных узлов:

• Генератор создает электромагнитное поле взаимодействия с объектом.

• Триггер Шмитта обеспечивает гистерезис при переключении.

• Усилитель увеличивает амплитуду сигнала до необходимого значения.

• Светодиодный индикатор показывает состояние выключателя, обеспечивает контроль работоспособности, оперативность настройки.

• Компаунд обеспечивает необходимую степень защиты от проникновения твердых частиц и воды.

• Корпус обеспечивает монтаж датчика, защищает от механических воздействий. Выполняется из латуни или полиамида, комплектуется крепежными изделиями

Рабочий зазор — это любое расстояние, обеспечивающее надежную работу бесконтактного выключателя в допустимых пределах температуры и напряжения.

Так же стоит учитывать поправочный коэффициент рабочего зазора. Поправочный коэффициент дает возможность определить рабочий зазор, который зависит от металла, из которого изготовлен объект воздействия.
Материал Коэффициент
Сталь 40 1,00
Чугун 0,93…1,05
Нержавеющая сталь 0,60…1,00
Алюминий 0,30…0,45
Латунь 0,35…0,50
Медь 0,25…0,45 У обозреваемых датчиков рабочий зазор от 4 мм. до 8 мм. при коэффициенте 1. Датчики Tronxy и Chiib SN04-N получил через две недели после заказа, а вот датчик Lefircko SN04-N пришел через 1.5 месяца.

Датчик TRONXY® 6-38V:

Заявленные характеристики:

• Расстояние обнаружения: 8 мм ± 15%.

Датчик Chiib SN04-N:

Заявленные характеристики:

• Расстояние срабатывания: 4 мм

Датчик Lefircko SN04-N:

Заявленные характеристики:

• Номинальное напряжение: 10-30 В (на корпусе указано 5-30 В)

• Расстояние срабатывания: 4 мм

Управляющая плата принтера выдает 12 вольт, все датчики потребляют приблизительно одинаковый ток. Индикация датчиков:

• Модернизация:

Ни один из датчиков не работает через стекло толщиной 4 мм.

До модернизации узел выглядел вот так:
Распечатал пробный корпус с креплением под датчик:

снял старый корпус и обдув:

1. Итог:

после сборки у меня получился небольшой косяк, датчик находится далеко от стола, временно закрепил лезвие строительного ножа (решение не самое лучшее),
так оставлять не захотел, в итоге в программе Simplify3D отзеркалил все элементы корпуса, теперь кулер находится слева, а датчик справа:

В напечатанной модели есть два регулировочных винта, один является стопором, а другим непосредственно осуществляется регулировка высоты:
на моем принтере размер стекла больше чем стол (вместо 220 мм. на 220 мм. у меня установлено стекло 240 мм. на 240 мм.) и из-за этого датчик все же не срабатывает от стола, в итоге решил наклеить имевшийся под рукой металлический диск:
расстояние между датчиком и металлическим диском 7 мм.:
Подключение к плате:
отключил штатный концевик (он имеет два контакта)
и на это место подключил новый датчик:
Сборка заняла приблизительно 30 минут, переделка еще приблизительно столько же. В некоторых прошивках 3Д принтера есть калибровка стола принтера по 4 точкам, в которых будет измеряться расстояние от датчика до стола. Процесс очень прост, датчик проезжает по четырем точкам, опускается – поднимается и определяет расстояние между датчиком и столом. Разницы величин учитываются прошивкой 3Д принтера, и начинается печать.
У меня в этом нет необходимости, стол моего 3D принтера двигается по двух направляющим и практически идеально ровный.

Все датчики исправно работают и не вижу смысла платить 14$ за «фирменный» датчик Tronxy P802M, так как ни крепление ни разъем не стоит 10 долларов. Если выбирать из двух дешевых датчиков Chiib SN04-N, Lefircko SN04-N, то здесь стоит ориентироваться только на длину кабеля, длина первого 190 см., второго 150 см. разницы в их работе не обнаружил. Расстроило, что ни один датчик не работает через стекло 4 мм.
Очень интересует опыт тех людей, у которых калибровка стола осуществляется по 4 точками, есть ли смысл заморачиваться? Если есть вопросы, обращайтесь, постараюсь на них ответить.
Всем спасибо за внимание!
Если обзор понравился, не забываем нажать «Обзор понравился»!) Всем добра!

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Планирую купить
+13

Добавить в избранное

Обзор понравился

+19
+29

Источник: https://mysku.me/blog/china-stores/60145.html

Бесконтактный датчик температуры MLX90614

 Наконец-то заполучил в свои руки один интересный датчик-пирометр MLX90614. Это инфракрасный датчик, позволяющий определять температуру бесконтактным методом. Такой датчик позволяет практически моментально считывать температуру тела, измеряя инфракрасное излучение объекта. Сейчас познакомимся с ним поближе и разберем работу в Bascom-AVR.

 Для начала разберемся с тем, какие модификации датчика существуют. Во-первых, они различаются по напряжению питания, бывают 3-х и 5-и вольтовые версии.

 Во-вторых, различаются количеством сенсоров внутри датчика: бывают с одним сенсором и двумя:

 Также есть версия датчика, в которой два сенсора, но показания с них суммируются и усредняются. Именно такой датчик и попал ко мне.

 Третье различие в угле обзора. Бывают, как на картинке выше, с открытым окном, у которых угол обзора стремится к 180°. А есть версии с уменьшенным до 35°, 10° и 5° углом.

Я приобрел датчик с углом обзора 10°, но как оказалось ничего хитрого там нет,  просто на корпус датчика запрессована черная трубка, обрезающая часть обзора. Поэтому можно брать открытые датчики, они дешевле, и уже самим приклеить трубочку.

  Но интересней было бы добавить пару линз, только найти такие, чтобы пропускали инфракрасное излучение наверно будет не просто.

 Все датчики подключаются по стандартному интерфейсу I2C.  Распиновка со стороны ножек.

 На шине I2C датчик имеет настраиваемый адрес, по умолчанию отзывается на &hB4 (&b10110100) Для считывания температуры измеряемого объекта нужно обратится по адресу &h07 (&b00000111) для первого сенсора, и &h08 (&b00001000) для второго (если датчик имеет два отдельных сенсора).

 Для моего варианта, в котором два сенсора объединены, показания считываются только с первого сенсора.  Также датчик может измерить собственную температуру, ее значение хранится по адресу &h06 (&b00000110)

  К слову об измеряемых температурах. Предел температур для измеряемого объекта составляет -70÷380 °C, а для самого датчика -40÷125°C.

 Данные в датчике хранятся в сыром виде и занимают два байта, поэтому для перевода их в градусы Цельсия необходимо преобразование: поделить значение на 50 и затем вычесть из результата 273,15. Еще нужно учитывать одну особенность — датчик сперва отправляет младший байт, а затем старший. Поэтому полученные данные перед преобразованием приходится «переворачивать».

 Для примера собрал схему на микроконтроллере ATmega8, показания будут выводиться на жк дисплей. Датчик у меня приехал в пятивольтовой версии, поэтому никаких преобразователей между ним и схемой не нужно.  Только подтяжка резисторами к плюсу согласно стандарту протокола I2C

• 
• Программа в Bascom-AVR:
• $regfile = «m8def.dat»
  $crystal = 8000000
• 'конфигурация дисплея

Config Lcd = 16 * 2
Config Lcdpin=Pin, Rs=Portb.5, E=Portb.4, Db4=Portb.3, Db5=Portb.2, Db6=Portb.1, Db7=Portb.0

'подключение датчика

Config Scl = Portc.0
Config Sda = Portc.1

I2cinit

Dim Value As Byte                           'принимаемый байт

Dim Temp As Single                          'температура
Dim Tempword As Word                        'вспомогательная переменная
Dim Irtemp As String * 8                    'температура объекта
Dim Senstemp As String * 8                  'температура датчика
Dim Cmd As Byte                             'команды для датчика

Cls

Cursor Off

Do

 Cmd = &B00000111                           'адрес чтения температуры объекта

 Gosub Read_mlx                             'опрашиваем датчик
 Irtemp = Fusing(temp , «##.##»)

 Cmd = &B00000110                           'адрес чтения температуры датчика

 Gosub Read_mlx                             'опрашиваем датчик
 Senstemp = Fusing(temp , «##.##»)

 Cls

 Locate 1 , 1
 Lcd «To » ; Irtemp ; «°C»                  'выводим температуру объекта
 Lowerline
 Lcd «Ts » ; Senstemp ; «°C»                'выводим температуру датчика

1.  Waitms 500
2. Loop
3. 'подпрограмма опроса датчика

Read_mlx:

 I2cstart

 I2cwbyte &B10110100                        'отправляем адрес датчика
 I2cwbyte Cmd                               'отправляем команду с адресом

 I2cstart

 I2cwbyte &B10110101                        'отправляем адрес датчика с битом чтения
 I2crbyte Value , Ack                       'принимаем первый байт
 Tempword = Value
 Shift Tempword , Left , 8

 I2crbyte Value , Ack                       'принимаем второй байт

 Tempword = Tempword Or Value               'складываем два байта

•  I2cstop                                    'окончание опроса датчика
•  Rotate Tempword , Left , 8                 'меняем местами два байта в переменной
•  Temp = Tempword * 0.02                     'преобразование данных в температуру по Цельсию

 Temp = Temp — 273.15

Return

 Программа выводит на дисплей две температуры. В верхней строке температуру измеряемого объекта, в нижней — температуру самого датчика.

Фото с экспериментов. Температура горячего чайника

чайник только вскипел, но температура пластикового корпуса выше 80 не поднималась.

температура в морозилке

 А вот интересная картинка из даташита, показывающая погрешность датчика в зависимости от внешних факторов. 
To — измеряемая температура объекта, Ta — температура окружающей среды

 В ходе тестирования заметил одну особенность,  для более точного измерения температуры, датчик нужно подносить как можно ближе, чтобы объект перекрывал весь угол обзора датчика. В общем датчик интересный, мне понравился. А вот интересный проект с этим датчиком https://geektimes.ru/post/257850/

1. Исходник и прошивка
2. Документация на датчик MLX90614
3. Датчик покупался здесь

  Могу рекомендовать также присмотреться к готовому прибору в котором используются аналогичные сенсоры.  При цене отдельного датчика мы сразу получаем законченное устройство, с хорошими характеристиками.

Купить можно например здесь

Источник: http://AVRproject.ru/publ/kak_podkljuchit/beskontaktnyj_datchik_temperatury_mlx90614/2-1-0-168

Схемы включения индуктивных датчиков приближения — блог СамЭлектрик.ру

Данная статья – вторая часть статьи про разновидности и принципы работы датчиков. Кто не читал – рекомендую, там очень много тонкостей разложено по полочкам.

Здесь же я отдельно вынес такой важный практический вопрос, как подключение индуктивных датчиков с транзисторным выходом, которые в современном промышленном оборудовании – повсеместно. Кроме того,  приведены реальные инструкции к датчикам и ссылки на примеры.

Принцип активации (работы) датчиков при этом может быть любым – индуктивные (приближения), оптические (фотоэлектрические), и т.д.

Рекомендую тем, кто интересуется, также мою статью про параллельное подключение транзисторных выходов.

Схемы подключения датчиков PNP и NPN

Отличие PNP и NPN датчиков в том, что они коммутируют разные полюсы источника питания. PNP (от слова “Positive”) коммутирует положительный выход источника питания, NPN – отрицательный.

Ниже для примера даны схемы подключения датчиков с транзисторным выходом. Нагрузка – как правило, это вход контроллера.

PNP выход датчика. Нагрузка (Load) постоянно подключена к “минусу” (0V), подача дискретной “1” (+V) коммутируется транзистором. НО или НЗ датчик – зависит от схемы управления (Main circuit)

NPN выход датчика. Нагрузка (Load) постоянно подключена к “плюсу” (+V). Здесь активный уровень (дискретный “1”) на выходе датчика – низкий (0V), при этом на нагрузку подается питание через открывшийся транзистор.

Призываю всех не путаться, работа этих схем будет подробно расписана далее.

На схемах ниже показано в принципе то же самое. Акцент уделён на отличия в схемах PNP и NPN выходов.

Схемы подключения NPN и PNP выходов датчиков

На левом рисунке – датчик с выходным транзистором NPN. Коммутируется общий провод, который в данном случае – отрицательный провод источника питания.

Справа – случай с транзистором PNP на выходе. Этот случай – наиболее частый, так как в современной электронике принято отрицательный провод источника питания делать общим, а входы контроллеров и других регистрирующих устройств активировать положительным потенциалом.

Как проверить индуктивный датчик?

Для этого нужно подать на него питание, то есть подключить его в схему. Затем – активировать (инициировать) его. При активации будет загораться индикатор. Но индикация не гарантирует правильной работы индуктивного датчика. Нужно подключить нагрузку, и измерить напряжение на ней, чтобы быть уверенным на 100%.

Замена датчиков

Как я уже писал, есть принципиально 4 вида датчиков с транзисторным выходом, которые подразделяются по внутреннему устройству и схеме включения:

• PNP NO
• PNP NC
• NPN NO
• NPN NC

Все эти типы датчиков можно заменить друг на друга, т.е. они взаимозаменяемы.

Это реализуется такими способами:

• Переделка устройства инициации – механически меняется конструкция.
• Изменение имеющейся схемы включения датчика.
• Переключение типа выхода датчика (если имеются такие переключатели на корпусе датчика).
• Перепрограммирование программы – изменение активного уровня данного входа, изменение алгоритма программы.

Ниже приведён пример, как можно заменить датчик PNP на NPN, изменив схему подключения:

PNP-NPN схемы взаимозаменяемости. Слева – исходная схема, справа – переделанная.

Понять работу этих схем поможет осознание того факта, что транзистор – это ключевой элемент, который можно представить обычными контактами реле (примеры – ниже, в обозначениях).

А что там свежего в группе вк самэлектрик.ру?

Итак, схема слева. Предположим, что тип датчика – НО. Тогда (независимо от типа транзистора на выходе), когда датчик не активен, его выходные “контакты” разомкнуты, и ток через них не протекает. Когда датчик активен, контакты замкнуты, со всеми вытекающими последствиями. Точнее, с протекающим током через эти контакты)). Протекающий ток создает падение напряжения на нагрузке.

Внутренняя нагрузка показана пунктиром неспроста. Этот резистор существует, но его наличие не гарантирует стабильную работу датчика, датчик должен быть подключен к входу контроллера или другой нагрузке. Сопротивление этого входа и является основной нагрузкой.

Если внутренней нагрузки в датчике нет, и коллектор “висит в воздухе”, то это называют “схема с открытым коллектором”. Эта схема работает ТОЛЬКО с подключенной нагрузкой.

Так вот, в схеме с PNP выходом при активации напряжение (+V) через открытый транзистор поступает на вход контроллера, и он активизируется. Как того же добиться с выходом NPN?

Бывают ситуации, когда нужного датчика нет под рукой, а станок должен работать “прям щас”.

Смотрим на изменения в схеме справа. Прежде всего, обеспечен режим работы выходного транзистора датчика. Для этого в схему добавлен дополнительный резистор, его сопротивление обычно порядка 5,1 – 10 кОм.

Теперь, когда датчик не активен, через дополнительный резистор напряжение (+V) поступает на вход контроллера, и вход контроллера активизируется.

В данном случае происходит перефазировка работы датчика. Зато датчик работает в режиме, и контроллер получает информацию. В большинстве случаев этого достаточно. Например, в режиме подсчета импульсов – тахометр, или количество заготовок.

Да, не совсем то, что мы хотели, и схемы взаимозаменяемости npn и pnp датчиков не всегда приемлемы.

Как добиться полного функционала? Способ 1 – механически сдвинуть либо переделать металлическую пластинку (активатор). Либо световой промежуток, если речь идёт об оптическом датчике. Способ 2 – перепрограммировать вход контроллера чтобы дискретный “0” был активным состоянием контроллера, а “1” – пассивным. Если под рукой есть ноутбук, то второй способ и быстрее, и проще.

Условное обозначение датчика приближения

На принципиальных схемах индуктивные датчики (датчики приближения) обозначают по разному. Но главное – присутствует квадрат, повёрнутый на 45° и две вертикальные линии в нём. Как на схемах, изображённых ниже.

НО НЗ датчики. Принципиальные схемы.

На верхней схеме – нормально открытый (НО) контакт (условно обозначен PNP транзистор). Вторая схема – нормально закрытый, и третья схема – оба контакта в одном корпусе.

Цветовая маркировка выводов датчиков

Существует стандартная система маркировки датчиков. Все производители в настоящее время придерживаются её.

Однако, нелишне перед монтажом убедиться в правильности подключения, обратившись к руководству (инструкции) по подключению. Кроме того, как правило, цвета проводов указаны на самом датчике, если позволяет его размер.

Вот эта маркировка.

• Синий (Blue)  – Минус питания
• Коричневый (Brown) – Плюс
• Чёрный (Black) – Выход
• Белый (White)  – второй выход, или вход управления, надо смотреть инструкцию.

Система обозначений индуктивных датчиков

Тип датчика обозначается цифро-буквенным кодом, в котором зашифрованы основные параметры датчика. Ниже приведена система маркировки популярных датчиков Autonics.

Система обозначений датчиков Autonics

Скачать инструкции и руководства на некоторые типы индуктивных датчиков:

• Autonics_PR / Индуктивные датчики приближения. Подробное описание параметровэ, pdf, 135.28 kB, скачан:1859 раз./

• Autonics_proximity_sensor / Каталог датчиков приближения Autonics, pdf, 1.73 MB, скачан:989 раз./

• Omron_E2A / Каталог датчиков приближения Omron, pdf, 1.14 MB, скачан:1301 раз./

• ТЕКО_Таблица взаимозаменяемости выключателей зарубежных производителей / Чем можно заменить датчики ТЕКО, pdf, 179.92 kB, скачан:1054 раз./

• Turck_InduktivSens / Датчики фирмы Turck, pdf, 4.13 MB, скачан:1380 раз./

• pnp npn / Схема включения датчиков по схемам PNP и NPN в программе Splan/ Исходный файл., rar, 2.18 kB, скачан:2257 раз./

Реальные датчики

Датчики купить проблематично, товар специфический, и в магазинах электрики такие не продают. Как вариант, их можно купить в Китае, на АлиЭкспрессе.

А вот какие оптические датчики я встречаю в своей работе.

Всем спасибо за внимание, жду вопросов по подключению датчиков в х!

Статья понравилась?Добавьте её в свою соц.сеть и дайте оценку!

(21

Источник: https://SamElectric.ru/promyshlennoe-2/vkluchenie-datchikov.html