Новаторские идеи позволяют упростить многие процессы, добавить удобство при использовании бытового и производственного оборудования, автоматизировать рабочие циклы.
Часто для их реализации берут бесконтактный выключатель, умеющий своевременно среагировать на конкретный раздражитель без физического присутствия человека.
Давайте подробнее рассмотрим, что это за прибор и для каких целей он служит.
Для чего нужен бесконтактный выключатель?
Чтобы выполнить определенное действие, необязательно самому принимать активное участие – идти к предполагаемому объекту и проводить с ним какие-либо манипуляции. Предлагаемое производителями электротехнического оборудования умное изделие, способно частично заменить человека.
Принцип работы оборудования
Аппарат, прекращающий функционирование определенного оборудования бесконтактным способом, называется выключателем или сокращенно ВБ. Еще его часто именуют датчиком – но это понятие обобщает в себе еще и приборы с аналоговым выходным сигналом.
Такая терминология, а также сфера использования, устойчивость к различного рода повреждениям и технические характеристики предусмотрены ГОСТом Р 50030.5.2-99. Документ регламентирует соответствие рабочих параметров, своевременное срабатывание защитного механизма при перегрузке и прочие эксплуатационные нюансы приспособления.
Изделие представляет из себя полупроводниковый элемент, который осуществляет управление электрической цепью. При обнаружении раздражителя или его присутствия в зоне своего действия, он отключает ток нагрузки, что приводит к размыканию цепи.
Приспособление имеет прочный корпус, выполненный из полимера или никелированной латуни. Внутри такой оболочки заключена электрическая часть, нуждающаяся в изоляции. Многие модели имеют класс защиты IP65 или 67.
Прибор работает бесконтактно, а чувствительный элемент, который еще называется фотоприемник, может располагаться отдельно от излучателя или в одном корпусе с ним. Работают эти 2 детали в паре.
Что касается размера, формы и внешнего вида ВБ, то эти параметры зависят от предназначения и сферы применения, а также условий эксплуатации.
Стандартом предусмотрено изготовление приборов, форма корпуса которых бывает такой:
- прямоугольной с квадратным или прямоугольным сечением, что обозначается как D или C соответственно;
- цилиндрической с резьбой – A или без нее – B.
В зависимости от модели и ее предназначения, изделие может дополнительно оснащаться проводом, покрытым двойной изоляцией.
Для работы в сложных условиях выпускают бесконтактники, корпус которых залит компаундом. Это полимерное вещество, обеспечивающее надежную защиту от попадания на рабочие механизмы влаги и других посторонних включений.
По принципу функционирования аппараты делятся на 4 обширные группы.
Индуктивный бесконтактный датчик
Емкостный тип выключателя
Ультразвуковой выключатель бесконтактный
Фотоэлектрический бесконтактный датчик
Емкостный и индуктивный способ обнаружения является более надежным, а сами ВБ, работающие таким образом, долговечнее своих аналогов. Первые из них реагируют на предмет, изготовленный практически из любого материала, а вторые – на металл.
Сфера применения бесконтактного аппарата
Уникальное свойство управлять работой приборов, не контактируя с ними напрямую, открывает радужные перспективы для применения такого типа выключателей. Оно позволяет создавать оригинальные разработки в различных сферах, совершенствовать условия проживания в доме/квартире.
А для звуковых модификаций достаточно хлопнуть в ладоши, чтобы устройство, спрятанное внутри корпуса люстры, разомкнуло электроцепь.
Кроме того, бесконтактные датчики повсеместно применяются для оптимизации производственных процессов. Именно они позволяют контролировать качество осуществления сложнейших циклов в машиностроении.
А также на автоматических линиях при производстве пищевых продуктов и товаров текстильной промышленности, при изготовлении деталей в литейных цехах, и прочее.
Бесконтактные выключатели в машиностроении
Датчики бесконтактного типа в робототехнике
Бесконтактные выключатели на автоматических линиях
Бесконтактные датчики в быту
О чем скажет маркировка?
Выключатели бесконтактного типа поставляют на рынок различные производители. Среди них западные, отечественные и китайские компании. Важно при покупке уделить особое внимание качеству агрегатов и репутации фирмы-изготовителя.
В силу серьезности регулируемых процессов, для управления которыми используют различные модификации датчиков, выбирать следует лишь продукцию, имеющую сопровождающую документацию – инструкцию со схемами монтажа, условиями эксплуатации и перечнем технических параметров.
Не все показатели могут поместиться на небольшом участке выключателя. Остальные, имеющие значение для потребителя, содержатся в руководстве пользователя.
Если понравившаяся модель не имеет инструкции в комплекте, то покупать ее не стоит – это может быть подделка. Более того, часть нужных параметров останется неизвестной, а верить на слово продавцу нельзя.
У каждой фирмы, занимающейся выпуском коммутационных устройств для управления электроцепью, разработана своя система обозначений. Ее расшифровка приводится в каталоге, где также содержится ассортимент предлагаемых продуктов.
Потребность в маркировке возникла неслучайно – разнообразие выключателей большое. Кроме того, их можно классифицировать по различным принципам.
Например, в зависимости от выполняемой функции при коммутации, приспособления делятся на следующие категории:
- включение (NO) – A;
- отключение (NF) – B;
- переключение – C;
- программируемый вариант – P;
- другое – S.
А по способу установки датчики бывают утопленные, неутопленные и другие.
Если компания использует принцип маркировки, рекомендуемый ГОСТом, то надпись на выключателе будет иметь, например, такой вид:
U3 A30 A D2
Где:
- U – ультразвуковой способ обнаружения раздражителя. Остальные соответствуют другим латинским буквам: I – индуктивный, C – емкостный, D, R и T – фотоэлектрический прямого, отражающего и барьерного действия соответственно;
- 3 – способ установки другой;
- A30 – форма и диаметр, что в этом случае означает цилиндрическая с резьбой диаметром в 30 мм;
- A – функция коммутации элемента, что означает включение (NO);
- D – количество проводов для вывода постоянного или переменного тока, что соответствует двум разъемам для постоянного тока;
- 2 – втычной способ соединения.
Всего предусмотрено 4 варианта совмещения, среди которых единице отвечают ленточные провода, двойку рассмотрели выше, тройке – зажим, а четверке – другой метод.
Среди добросовестных производителей выделяют таких как ЗАО Сенсор/Sesor, немецкая фирма Fotoelektrik Pauly, НПК ТЕКО, ПКФ СТРАУС, ЗАО Меандр, компании ОВЕН и СКБ ИС, НПП ПРИЗМА из Екатеринбурга и другие.
Многие из них предлагают услугу по изготовлению ВБ с параметрами, нужными потребителю, – на заказ.
Рекомендуем также прочесть другую нашу статью, где мы подробно описали различные типы выключателей света. Подробнее – читайте далее.
Особенности подключения своими руками
Установить выключатель для бытового использования, функционирующий бесконтактно, можно самостоятельно. Что касается моделей для управления током нагрузки на производстве, то здесь монтажом разрешено заниматься лишь сотруднику, имеющему допуск к конкретному оборудованию.
Перед подключением следует обратить внимание на следующие моменты:
- для функционирования ВБ требуется питание, но его нельзя подключать напрямую, если изделие относится к двухпроводному типу;
- у источника питания, использующегося для бесконтактного датчика, напряжение должно соответствовать параметрам, указанным в паспорте выключателя;
- при затягивании крепежей важно не перетянуть гайки.
В руководстве должна быть схема подключения, которой нужно следовать, а также способ установки конкретной модели.
Сначала выполняется механический тип монтажа – используя крепежи, если нужно, то стопорные гайки, для присоединения прибора.
Когда все надежно зафиксировано, то пора приступать ко второму этапу – электрическому подключению.
При работе с электросетью важно не забыть отключить питание на квартирном щитке, чтобы обезопасить себя. Затем провод ВБ подсоединяется одним из способов, предусмотренных ГОСТом. Его тип зависит от модификации.
Чаще всего для бытового использования покупают датчик, управляющий работой люстры. Поэтому последний этап – размещение приспособления в корпусе осветительного изделия. При необходимости выполняют регулировку и настройку времени отклика, активного расстояния, на котором будет срабатывать устройство.
Сборка аппарата в домашних условиях
Изготовить выключатель можно самостоятельно. Хотя на первый взгляд, эта затея кажется сложной и непонятной для рядового потребителя, но при желании все получится, если выбрать простой способ.
Самое приятное, что человек, не имеющий особого опыта в сборке электроприборов, но живо интересующийся такими агрегатами, сможет справиться с задачей.
Конечно, если не нацеливаться на создание устройства, способного совершать программируемую коммутацию элемента, – когда реализуются сложные варианты реагирования.
Изделие должно уметь выключить лампочку, если в зону действия на пару секунд попала рука пользователя.
Сначала предстоит подготовить рабочие элементы для сборки приспособления. Это будет плата, микросхема, транзисторы, реле, конденсаторы, светодиоды, фотоэлементы и прочие комплектующие.
Хороший вариант – купить готовый набор элементов
Сборка по схеме
Загнуть кончики ножек элементов
Пропаять каждое соединение
Поставить оставшиеся детали
Поставить и припаять реле
Установить фотодиод и светодиод
Установка микросхемы
После пайки предстоит проверить качество выполненных соединений, чтобы каждый элемент конструкции был надежно зафиксирован.
Именно от этого зависит срок эксплуатации, ведь изделие предстоит разместить внутри корпуса вентилятора, сушилки для рук или люстры.
Главное, не перепутать при установке микросхемы ключи
подсоединение блока питания к плате
Проверка работоспособности
Регулировка времени срабатывания прибора
Еще одна микросхема CD4013BE
Резистор на 10 кОм припаяли к микросхеме
Определение плюса и минуса на плате
Провода плюса и минуса припаять к плате
Осталось проверить работоспособность собранного устройства. Для этого осуществляют несколько тестов на срабатывание, проводя ладонью рядом с датчиком.
Когда полученный итог не устроил, то предстоит адаптером – винтиком для регулировки – установить нужные параметры для реагирования.
Собранный выключатель можно дополнительно модифицировать, добавив желаемые функции, если имеется опыт проведения электромонтажных работ и желание создать что-то оригинальное.
Выводы и полезное видео по теме
Зачем нужны коммутирующие приспособления бесконтактного типа, их виды, подключение и маркировка:
Инфракрасный выключатель помогает включать свет, не касаясь реальных клавиш коммутирующего прибора. Сборка и демонстрация его работы в видеоролике:
Для автоматической сушки можно использовать умное приспособление бесконтактного типа. Об этом в видео:
О выключателях емкостного типа, срабатывающих без непосредственного контакта с объектом:
Разобравшись с тонкостями маркировки и сферой применения конкретных видов датчиков, можно подобрать оптимальную модель для коммутации электроцепи. Или и вовсе изготовить бесконтактный агрегат своими руками, приобретя набор необходимых элементов со схемой по их расположению. Такой выключатель позволит сделать свое жилье немного «умнее».
Хотите задать вопрос по монтажу бесконтактного выключателя? Пожалуйста, оставляйте комментарии в расположенном ниже блоке. Здесь также у вас есть возможность сообщить интересный факт по теме статьи.