Бесконтактные датчики объектов: Магнитные (Холла), Оптические, Индуктивные, Емкостные. Промышленная поилка для Кошочки!

Число просмотров: 1 712 

Различные типы бесконтактных датчиков: Оптические, Холла, Индуктивные, Емкостные

Различные типы бесконтактных датчиков: Оптические, Холла, Индуктивные, Емкостные

Датчики, про которые я сегодня буду рассказывать, относятся к дичайшей промке и в быту почти не применяются (только если для всяких самоделок и DIY). Зато в промышленности без них уже не обходится почти ни один станок или механизм. На YouTube есть несколько каналов типа «Tantum Tech», «Quantum Tech» и ролики типа «30 minutes amazing continious production», которые можно обозвать технопорно: там показывается работа разных станков и поточных линий нарезки, штамповки, упаковки, розлива и прочих. Иногда, когда я хочу отдохнуть или потупить, я залипаю на эти ролики. Вот там-то и видно то, как часто такие датчики применяются!

О том, что такие датчики существуют, я знал давно, но относился к ним как «Да ну куда мне их? У меня ж не станки, а щиты». Но вот при пусконаладке одного из объектов выяснилось, что чёртов монтажник, который делал там проводку и очень спешил, перепутал маркировку кабелей от датчиков открытия окон. Когда мы прозванивали эти цепи, то мы открывали, например, Левую створку окна, а прозванивали кабель Правой створки, как оказалось. В результате получалось то, что датчик как будто бы не реагировал на открытие окна и залип во включенном состоянии.

Сама идея поставить датчики открытия створок на окна мне нравится, и я бы сделал себе так, если бы мог аккуратно провести кабели по чистовой отделке. Это ж удобно: выходишь из квартиры или дома, и видишь где-нить на ПЛК/СПК то, все ли окна закрыты, или нет.

Те датчики были герконовые, а я от кого-то слышал, что некоторые герконовые датчики иногда залипают, и монтажники их меняют. Так как я подкован технически, то я сразу вспомнил то, что в электронике вовсю применяются датчики Холла, которые реагируют на магнитное поле и не имеют никаких движущихся частей. А в сценическом свете (вот пост про головы LED Spot 90W) такие датчики Холла используются для того, чтобы всякие движущиеся элементы внутри световых голов (диски с цветами, узорами, линзы) могли определить своё начальное положение при включении питания такой головы.

Я поискал — и нашёл такие же датчики Холла в промышленном исполнении и купил их. А заодно обзавёлся и другими моделями датчиков, чтобы сделать пост и крутую автоматическую поилку для Кошочки, которую я временно забрал себе в Санаторий и SPA-курорт из Одинцово =)

1. Как работают бесконтактные датчики и где их можно применять?

У бесконтактных датчиков есть два главных достоинства, благодаря которым они и стали популярны в промышленности.

Во-первых, это ПОЛНОЕ отсутствие движущихся и механических частей. Все эти датчики построены на базе электронных компонентов, которые реагируют на изменение магнитного поля, ёмкости, яркости света и других величин. В таких датчиках нечему ломаться, они не боятся вибраций, грязи (такой, которая не вызовет срабатывание — например, стальная стружка для индуктивного датчика заставит его ложно сработать, а пластиковая — нет) и не требуют обслуживания. Там, где контактные или герконовые датчики давно бы разрушились — бесконтактные датчики будут вовсю работать.

Во-вторых, высокая скорость срабатывания (зависит от модели датчика; надо подбирать нужную). Скорость срабатывания бесконтактных датчиков всегда выше, чем у механических. Это позволяет использовать их в станках, которые должны работать очень быстро (прессовка, вальцовка, штамповка, подача материала) или для отслеживания вращения каких-то механизмов (но не как энкодеры). Контактов нет — изнашиваться нечему.

Так как в промышленности надо решать много хитрых и неочевидных задач (например, определить то, что какая-нибудь тонкая немагнитная плёнка успешно разматывается с рулона и подаётся в станок), то было создано много бесконтактных датчиков различных типов. Если продолжить мой пример с определением наличия плёнки, то можно поставить рядом с местом, где плёнка по роликам подаётся в станок, емкостной датчик. Он не будет касаться плёнки, но будет реагировать на её наличие.

А вот один из бесконтактных датчиков (возможно, емкостной или ультразвуковой), который определяет наличие стакана в кофейном автомате на одной из станций МЦК Москвы:

Один из примеров применения бесконтактных датчиков: датчик наличия стакана в уличном кофейном автомате

Один из примеров применения бесконтактных датчиков: датчик наличия стакана в уличном кофейном автомате

Я расскажу о классификации тех датчиков, которые я купил и нашёл для этого поста. Подбирайте нужный для ваших задач.

Перед тем, как я пройдусь по их типам, стоит сказать то, что их всех объединяет.

Во-первых, они все имеют цилиндрический корпус и крепятся в отверстие или кронштейн двумя гайками:

Бесконтактные датчики препятствий: Индуктивный, Емкостной, Холла (Магнитный)

Бесконтактные датчики препятствий: Индуктивный, Емкостной, Холла (Магнитный)

Диаметр корпуса зависит от типа датчика. Датчики холла могут иметь корпус диаметром 8 мм, а другие — 15..18 мм и более. Если это нужно — гайки можно выкинуть и просто вставить датчик в отверстие — например в дверной коробке или раме окна.

Во-вторых, большинство таких датчиков имеют универсальную схему включения NO/NC (в кабеле есть две жилы: одна для NC, другая для NO). Тип выхода (NPN — «-» на выходе, PNP — «+» на выходе) выбирается при заказе датчика (напоминаю пост про выходы типа Открытый Коллектор заодно). Некоторые датчики могут иметь полностью универсальный выход, но это скорее редкость.

ВАЖНОЕ ПРЕДУПРЕДЖДЕНИЕ: большинство выходов этих датчиков — транзисторные. Если вы подключаете выходы датчиков на дискретные входы модулей IO — то проблем не будет. Если же вы будете подключать выходы датчиков к реле напрямую (токи выходов позволяют это сделать), то ОБЯЗАТЕЛЬЛЬНО ставьте защитный диод на катушку реле, иначе вы сожгёте выход датчика напряжением самоиндукции от катушки реле. Даже от интерфейсного — сожгёте (я — сжёг).

В-третьих, почти все такие датчики имеют встроенный светодиод, который показывает срабатывание датчика:

Индикаторы срабатывания, характерные для бесконтактных датчиков

Индикаторы срабатывания, характерные для бесконтактных датчиков

В промке это важно, так как многие датчики имеют небольшое расстояние срабатывания, и при установке такого датчика надо визуально отслеживать то, когда он начнёт хорошо и чётко срабатывать.

В-четвёртых, все такие датчики имеют не клеммные колодки, а жёстко заделанный и выведенный из датчика кабель длиной от 1 до 2 метров. Поэтому следует озаботиться тем, как вы будете подключать такой датчик (монтажной коробкой, клеммником).

1.1. Датчики Магнитного поля (Датчики Холла).
  • Реагируют ТОЛЬКО на магнитное поле (магнит). Некоторые датчики полярны: реагируют только на «Север» или только на «Юг» магнита. Некоторые — нет.
  • Расстояние срабатывания может быть 10-20 мм. Если надо больше — можно поставить более мощный магнит.
  • Самые недорогие датчики.
  • Корпус может быть небольших размеров. У моего диаметр резьбы — 8 мм. Есть варианты на 10, 12 и 18 мм.
  • Можно использовать для контроля положения механизмов в сложных условиях (среди металлических частей, на которые будут ложно срабатывать другие датчики) или, из-за компактности, для контроля положения дверей, окон и так далее.
1.2. Датчики наличия металла (Индуктивные).
  • Реагируют на металлические объекты, которые могут магнититься. Я могу быть не до конца прав, но некоторые датчики могут реагировать и на немагнитные металлы (цветные).
  • Расстояние срабатывания — небольшое: 5-8-10 мм.
  • Стоят дороже датчиков Холла, но дешевле Ёмкостных.
  • Корпус имеет большие размеры. От 15-18 мм и выше.
  • Может быть использован для контроля чего-то металлического среди немагнитных материалов. Например, считать железки, которые едут по резиновому конвееру. Или отслеживать положение поршня пневматического цилиндра.
1.3. Датчики наличия предметов (Емкостные).
  • Реагируют на металл, стекло, пластик и другие крупные объекты, которые могут накапливать заряд (Кошочка ;)).
  • Расстояние срабатывания — тоже небольшое: 5-8 мм.
  • Стоят дорого.
  • Корпус тоже имеет большие размеры от 15-18 мм и выше.
  • Могут использоваться там, где надо контролировать наличие чего-то немагнитного: бутылок, банок, коробок, наличия плёнки, картона, бумаги.
1.4. Оптические датчики (пересечение луча света).
  • Имеют два глобальных подвида. В первом (прямой, барьерный) датчик состоит из отдельных излучателя (который даёт свет) и приёмника (который принимает свет). Излучатель и приёмник монтируются по разные стороны пространства, которое надо отслеживать.
    Во втором (на отражение, рефлекторные или диффузные) излучатель и приёмник находятся в одном корпусе и монтируются на одной стороне пространства, а специальный отражатель-мишень — на другой стороне (рефлекторные). Есть варианты, когда луч отражается непосредственно от объекта (например, от коробки на конвеере — диффузные). Этот подвид датчиков применяется там, где второй компонент датчика установить нельзя: где мало места, мокро, грязно или просто неудобно тянуть кабель.
  • Могут иметь огромное расстояние срабатывания: 1, 2, 3, 5, 6, 10, 15, 20 метров. Оно зависит от подвида датчика. Например, рефлекторные датчики с мишенью легко делаются на 10 метров, а рефлекторные без мишени (диффузные) — на 2-5 метров, условно.
  • Стоят дороже всех остальных. Стоимость зависит от характеристик датчика (прямой, на отражение без мишени, на отражение с мишенью) и от расстояния срабатывания.
  • Используют два типа луча: невидимый (инфракрасный) и видимый (красный). Тип луча выбирается в зависимости от условий, в которых работает датчик. Чаще всего красный луч хорошо работает среди паразитной засветки, например.
  • Для улучшения условий работы датчика в среде с отражениями и бликами есть варианты датчиков с поляризационным фильтром. Он позволяет датчику реагировать только на «свой» луч света, а не на другие, посторонние.
  • Корпуса имеют разные типы и размеры в зависимости от подвида датчика. Прямые могут иметь такие же круглые корпуса, как и Индуктивные и Емкостные, а датчики на отражение обычно имеют прямоугольный корпус.
  • Чаще всего имеют регулятор чувствительности.
  • Могут применяться во множестве случаев: контроль наличия отдалённых предметов (коробок на конвеере, проезд техники через ворота) или для безопасности (попадание человека в зону, где работает робот, станок, техника). В некоторых случаях можно выпендриться и при помощи зеркал пустить луч по какому-нибудь углу или периметру для организации безопасной зоны работ робота.

Такие датчики производятся множеством заводов, куча из которых — Китайские. Это нормально, и вы можете выбирать нужные варианты датчиков по их характеристикам, стоимости и надёжности. Я использовал датчики от KipPribor.Ru (http://kippribor.ru/, торговая марка компании «ОВЕН») и KipSpb.Ru (http://kipspb.ru/, знаю их с примерно 2012 года, когда мы у них анализатор качества сети-регистратор OMIX покупали).

2. Бесконтактные датчики Холла (Магнитного поля) KipSpb SM8-3010.

Бесконтактный датчик Холла (Магнитного поля) KipSpb SM8-3010

Бесконтактный датчик Холла (Магнитного поля) KipSpb SM8-3010

Первым делом давайте посмотрим на самые простые датчики — Датчик Холла (магнитного поля) от KipSpb модели SM8-3010 (ссылка на сайт производителя KipSpb). Последние две буквы в модели обозначают тип выхода датчика:

  • SM8-3010NA — NPN, минус питания на выходе;
  • SM8-3010PA — PNP, плюс питания на выходе.

Датчики имеют корпус с метрической резьбой диаметром 8 мм и длиной 31 мм. На выходе у датчика стоит транзистор с выходным током до 150 мА.

В комплекте с датчиком даются магнит и крепёжные гайки с шайбами. Полярность магнита для срабатывания важна!

Внешний вид датчика Холла (Магнитного поля) KipSpb SM8-3010

Внешний вид датчика Холла (Магнитного поля) KipSpb SM8-3010

Сзади датчика есть индикатор срабатывания, который представляет собой светодиод, залитый компаундом и расположенный где-то в глубине датчика. Из-за этого иногда плохо видно, сработал датчик или нет.

Срабатывание (активация) датчика Холла (Магнитного поля) KipSpb SM8-3010

Срабатывание (активация) датчика Холла (Магнитного поля) KipSpb SM8-3010

После того случая с якобы залипанием герконовых датчиков я стал закладывать на свои объекты такие вот датчики вместо герконовых. Для тестирования и того, чтобы показать вам пример монтажа, я установлю такой датчик на квартиру родственничков (куда делаю щит с автоматикой на ПР 200) и добавлю сюда фотографии его монтажа.

3. Индуктивные (AR-LM18-3005) и Емкостные (AR-CM18-3008) датчики.

Емкостной (сверху, AR-CM18-3008) и Индуктивный (AR-LM18-3005) датчики от KipSpb

Емкостной (сверху, AR-CM18-3008) и Индуктивный (AR-LM18-3005) датчики от KipSpb

Эти два датчика я рассматриваю вместе, так как они отличаются только тем, на что реагируют их сенсоры. Производитель — снова KipSpb.Ru. Вот ссылка на Индуктивные датчики, а вот ссылка на Емкостные датчики.

Диаметр корпусов обоих датчиков — 18 мм. Максимальный выходной ток транзистора — 200 мА.

Индуктивные датчики имеют длину корпуса в 67 мм из-за того, что их сенсор выступает наружу меньше, чем у Емкостных. Расстояние срабатывания индуктивных датчиков — 5 мм.

  • AR-LM18-3005NC — Индуктивный, NPN, минус питания на выходе;
  • AR-LM18-3005PC — Индуктивный, PNP, плюс питания на выходе.

Емкостные датчики имеют длину корпуса в 73 мм из-за того, что их сенсор выступает из корпуса больше, и расстояние срабатывания 8 мм.

  • AR-CM18-3008NC — Емкостной, NPN, минус питания на выходе;
  • AR-CM18-3008PC — Емкостной, PNP, плюс питания на выходе.

Принцип работы емкостных датчиков основан на изменении частоты встроенного колебательного контура внешними предметами. Термин «Колебательный контур» относится к радиосвязи. Технически это катушка (индуктивность) и конденсатор (ёмкость), соединённые параллельно. Оказалось, что если подавать на них напряжение разной частоты, то на одной из частот такой колебательный контур войдёт в резонанс, и напряжение на нём резко увеличится. А так как частота резонанса этого контура зависит от величины индуктивности или ёмкости, то изменяя их, мы можем настраивать его на разную частоту.

В радиосвязи это применялось прям по прямому назначению: для настройки на нужную радиостанцию (частоту). В приёмниках делался конденсатор переменной ёмкости в виде пластин, которые вдвигались друг в друга меньше или сильнее в зависимости от того, на какой угол мы повернём ручку настройки приёмника.

А вот в Емкостных датчиках этот «конденсатор» сделан из внутреннего в датчике и из наружного сенсора. Как только мы поднесли что-то к сенсору, ёмкость колебательного контура датчика изменилась, частота колебательного контура уплыла, и датчик зафиксирует сработку. На ёмкость влияют как проводящие, так и непроводящие материалы. Именно из-за этого Емкостные датчики и могут реагировать на непроводящие материалы.

Кстати, в детской книжке 60ых годов «Август удивительных открытий» Инженер сделал у себя емкостное реле на включение света и описывает принцип его работы мальчику, который всем интересуется:

— А свет как зажегся? Почему, пока я был в передней, свет горел, а когда я ушел в комнату, погас?
— Пока ты был в передней, автомат, который у меня заведует светом, «чувствовал» твое присутствие и держал свет зажженным. Как только ты ушел в комнату, «почувствовал», что тебя нет, и погасил свет в передней, зато включил в комнате. Видишь, какой он «умный»?
— Ох, Сергей Иванович, да ведь он же не живой! Как же он узнал, что я вышел из передней? Даже дверь была в комнату открытой, я и за ручку не подержался.
— Видишь ли, есть такие устройства — емкостные реле — ты не пугайся, я объясню тебе, что такое реле…
— Да я знаю, Сергей Иванович! — обрадованно воскликнул Славка. — Это такие катушечки из проволоки. У нас ребята в школу приносили, весь класс опутали!
— Эх ты, катушечка! — добродушно рассмеялся Сергей Иванович. — Совсем не обязательно катушечка. Есть много разнообразных устройств реле. Потом я расскажу тебе о них и объясню, как они работают. Такое реле, как у меня, «чувствует» появление вблизи него предмета, в котором могут накапливаться электрические заряды. Пусть даже самые маленькие. Например, заряды, возникающие в твоем теле. «Почувствовав» присутствие такого предмета, реле включает какое-нибудь электрическое устройство, в данном случае электрический свет.

Побалуемся немного.

Индуктивный датчик срабатывает на коробку с саморезами, так как они из металла:

Работа индуктивного датчика: реагирует на металл

Работа индуктивного датчика: реагирует на металл

…и НЕ срабатывает на стеклянную чашку, так как она не из металла (капитан очевидность, мать его):

Работа индуктивного датчика: НЕ реагирует на стекло (пластик)

Работа индуктивного датчика: НЕ реагирует на стекло (пластик)

Но, как вы помните, достоинством индуктивного датчика является его цена: он стоит дешевле Емкостного, и в тех случаях, когда нам надо реагировать на что-то металлическое, цена будет иметь значение.

Емкостной датчик тоже срабатывает на металл:

Работа емкостного датчика: реагирует на металл

Работа емкостного датчика: реагирует на металл

…и на стекло чашки:

Работа емкостного датчика: реагирует на стекло (пластик)

Работа емкостного датчика: реагирует на стекло (пластик)

4. Оптический датчик KipPribor OK50-R (работа на отражение от мишени OR51-S).

Оптический бесконтактный датчик KipPribor OK50 (работа на отражение) со специальной мишенью

Оптический бесконтактный датчик KipPribor OK50 (работа на отражение) со специальной мишенью

А теперь переходим к оптическим датчикам. Я как уже говорил в начале поста, их видов и модификаций очень много. Под мои задачи (какие — вы уже догадались из заголовка поста) мне достался ОЧЕНЬ крутой датчик от KipPribor.Ru следующей модели: OK50-RR0600S3.U1.K.F (ссылка на эту линейку датчиков).

Вот его характеристики:

  • Размеры примерно 50х50 мм;
  • Универсальный выход NO/NC и NPN/PNP (зависит от того, каким образом подключать четыре провода из кабеля датчика);
  • Ток выхода — 200 мА;
  • Рефлекторный (работа на отражение);
  • Красный луч света (видимый);
  • С поляризационным фильтром;
  • Расстояние срабатывания — 6 мм.

Это очень сложный и дорогой датчик! Дополнительно к нему у меня есть прямугольная мишень OR51-S тоже с размерами примерно 50х50 мм.

Комплект поставки датчик KipPribor OK50 (работа на отражение) со специальной мишенью

Комплект поставки датчик KipPribor OK50 (работа на отражение) со специальной мишенью

Рефлекторные датчики, ИМХО, самые лучшие, так как они работают со «своей» мишенью и не реагируют на всякие паразитные засветки и блики. Уже на практие я понял, что луч датчика не обязательно может попадать точно в центр мишени, да и сама мишень может стоять не под точным прямым углом к датчику. На видео в конце поста я демонстрирую это.

Сверху датчика есть два индикаторных светодиода. Зелёный — питание, Жёлтый — сработка. Для регулировки чувствительности датчика есть крутилка (потенциометр).

Вид верхней части датчика KipPribor OK50 и индикаторами питания и срабатывания и с регулятором чувствительности

Вид верхней части датчика KipPribor OK50 и индикаторами питания и срабатывания и с регулятором чувствительности

Датчик устроен очень интересно (и я даже не представлю, как именно это сделано, чудеса): в зависимости от того, как подключить его четыре провода, можно получить разные комбинации типов выхода датчика.

Схемы включения датчика KipPribor OK50 в разных режимах (NPN, PNP, NO, NC)

Схемы включения датчика KipPribor OK50 в разных режимах (NPN, PNP, NO, NC)

На датчика нарисованы катушки реле. На деле это НЕ ТАК, и я таким образом спалил один из выходов этого датчика, запитав от него самое простое интерфейсное реле Slim-серии (пост про разные реле). Если вы хотите управлять реле при помощи этого датчика — то ОБЯЗАТЕЛЬНО ставьте шунтирующий диод в цепь его катушки!

Хорошо, что наклейка сделана на корпусе датчика. По ней его можно легко опознать и заменить. На круглых бесконтактных датчиках вся информация о них приведена на ярлычке, которые наклеен на проводе датчика и может потеряться, а круглые датчики разных модификаций выглядят одинаково.

Спереди датчик имеет два окна: излучателя и приёмника.

Вид на переднюю часть датчика OK50: за стеклом видны излучатель и приёмник

Вид на переднюю часть датчика OK50: за стеклом видны излучатель и приёмник

Вот таким образом работает излучатель:

Работа излучателя датчика OK50

Работа излучателя датчика OK50

Датчик полностью проклеен так, что его не разберёшь вообще никак.

А вот так выглядит мишень. Немного напоминает катафоты для велика.

Мишень KipPribor OR51-S для оптических датчиков, работающих на отражение

Мишень KipPribor OR51-S для оптических датчиков, работающих на отражение

В комплекте с датчиком даётся крепёжная пластина, два винта и отвёрточка для регулировки чувствительности. Забавная тем, что она очень маленькая =)

Комплект монтажа датчика KipPribor OK50: монтажная пластина, винты и отвёртка для регулировки чувствительности

Комплект монтажа датчика KipPribor OK50: монтажная пластина, винты и отвёртка для регулировки чувствительности

Если датчик сконфигурирован на NO-выход, то работает он так. Если луч датчика отражается от мишени — то выход датчика выключен.

Принцип работы оптического датчика OK50-R на отражение: луч отражается от мишени - датчик не активен

Принцип работы оптического датчика OK50-R на отражение: луч отражается от мишени - датчик не активен

Если же луч закрыт чем-то, то выход датчика включен (активен).

Принцип работы оптического датчика OK50-R на отражение: луч перекрыт предметом - датчик сработал (активен)

Принцип работы оптического датчика OK50-R на отражение: луч перекрыт предметом - датчик сработал (активен)

5. Автоматика на датчике OK50-R: Промышленная поилка для Кошочки.

Есть у меня Кошочка. Она живёт то у меня, то в Одинцово. У меня для неё SPA-курорт: и почешут, и погладят, и фитнесом погоняют (лазером). Мы все её любим и стебём по полной за её милые подколы и характер.

Вот тут она делает ConCat:

Кошочка изображает функцию ConCat (одна и другая лапка)

Кошочка изображает функцию ConCat (одна и другая лапка)

А тут говорит «Ну и чё ты этот WirenBoard принёс? Нахер он нужен?»

Кошочка заинтересовалась коробочками

Кошочка заинтересовалась коробочками

Сделана она на старом восьмибитном микропроцессоре КР1816ВЕ51 (Intel i8051; я на таких программировал на бумажке, и их архитектуру до сих помню), у которого мало памяти для программ и оперативной памяти, и поэтому не все штуки может нормально запомнить.

Например, в таблице вызова подпрограмм по прерываниям у неё мало места, и поэтому у неё программа Мяуканья вызывается только когда надо из астрала вытащить и не дать заснуть (она делает жалобное ми…ми…миу-миу), а на то, чтобы дали покушать или открыли кран воды в ванной вызовов не прописалось, и она может полчаса сидеть у крана в ванной и лупоглазить (а в этот момент все ищут её по квартире).

Кошочка, которая любит пить из смесителя ванной

Кошочка, которая любит пить из смесителя ванной

Также из-за этого часть связей прописана жёстко (hardcoded — захардкодено). Например, воду она может пить только из смесителя ванной. Даже если неудобно, если надо раскорячиться!.. Я как-то открыл ей кран в раковине, и фига с два она туда пришла: программа услышала звук льющейся воды, и Кошочка стала лизать пустой воздух под краном в ванной.

Функции безопасности у неё тоже сокращены и вызываются по единственному прерыванию — сигналу внешней активности. Если ты идешь к ней, чтобы что-то сделать (погладить, перенести в другое место, почесать, подстричь когти) — то срабатывает система безопасности, и она начинает думать, что её несут топить или на мясокомбинат. При этом, например, если ты её чешешь за ухом, то она подставляет это ухо так, чтобы туда влез палец и чтобы ты ей его почистил. Но если взять ватную палочку и подойти — то фиг что будет!

В тех процессорах оперативная память и память программ была организована страницами по 256 байт и, если какой-то подпрограмме не хватает этого, нужно выполнять подгрузку другой страницы памяти. В этот момент Кошочка немного зависает.

К сожалению, обновить программу нельзя — аппаратная платформа у неё старая, современные объёмы памяти она не поддерживает, и прошивку фиг накатишь.

А раз программу не обновить — то будем решать проблему воды АППАРАТНО при помощи внешних систем!

Берём наш датчик OK50-R и пихаем его во влагозащищённую коробку с прозрачной крышкой. Я использовал корпус GAINTA, который имел глубину 55 мм и просто прижал датчик своей крышкой так, что его не надо было дополнительно фиксировать.

Установка датчика KipPribor OK50-R во влагозащищённую коробку (корпус GAINTA)

Установка датчика KipPribor OK50-R во влагозащищённую коробку (корпус GAINTA)

На двухстороннем скотче крепим датчик в коробке на тот край ванной, где будет меньше литься воды (противоположный от душа и смесителя).

Датчик OK50-R для Кошочки смонтирован на краю ванной, где мало брызг воды

Датчик OK50-R для Кошочки смонтирован на краю ванной, где мало брызг воды

А мишень клеим в самое мокрое место — около смесителя и душа.

Мишень OR51-S для датчика OK50-R смонтирована около смесителя, где Кошочка пьёт

Мишень OR51-S для датчика OK50-R смонтирована около смесителя, где Кошочка пьёт

Вот это — как раз и есть очень правильный пример использования рефлекторных датчиков: дорогой датчик ставится в безопасном месте, а дешёвая (и не содержащая электроники) мишень — в грязном, мокром и неудобном месте.

Датчик при этом работает с ней настолько корректно, что даже капли воды после душа не мешают ему её «видеть»!

При помощи электромагнитного клапана (я использовал клапан KipSpb.Ru AR-2W21-15-1/2-GBV; напоминаю пост про электромагнитные клапаны) и регулировочного вентиля собираем простой узел дозирования воды:

Простейшая схема дозации воды: электромагнитный клапан (KipSpb AR-2W21-15-1/2-GBV) и регулировочный вентиль с переходом на систему трубок John Guest

Простейшая схема дозации воды: электромагнитный клапан (KipSpb AR-2W21-15-1/2-GBV) и регулировочный вентиль с переходом на систему трубок John Guest

…а из старого логического реле EATON Easy512 (напоминаю посты про них) делаем простую автоматику и крепим её на испытательной стенке в туалете (напоминаю мою Автоматику санузла, сделанную на таком же реле):

Простейшая автоматика на базе логического реле EATON Easy-512, которая управляет клапаном воды

Простейшая автоматика на базе логического реле EATON Easy-512, которая управляет клапаном воды

Логическое реле (его входы — тоже) и клапан имеют питание на 230V. Датчик питается от блока питания Mean Well на 15 Вт, а его выход развязан через интерфейсное реле Slim-серии (6 мм толщиной; пост про разные реле). Датчик включает это реле, а реле своими контактами активирует вход логического реле, на котором сделана автоматика.

Автоматика тут самая простая. В логическом реле использованы два таймера:

  • Задержка выключения — для того, чтобы вода лилась некоторое время после того, как датчик был активен. Вдруг Кошочка решит в ванную спуститься и там около воды потусить. Время настроено на 10 секунд.
  • Задержка включения — для того, чтобы вода не лилась дольше заданного времени. Этот таймер настроен на 2 минуты и включается вместе с водой. Если включится — то он блокирует работу клапана, выключая его.

Всё работало хорошо ровно дней пять. А потом выход датчика СДОХ. Светодиод показывал срабатывание, а реле не включалось. Собственно, про это я сто раз вас в этом посте и предупреждал: ОБЯЗАТЕЛЬНО ставьте шунтирующий диод параллельно катушке реле и кладите хер на инструкцию, если там это не указано. Мне повезло: у датчика был второй выход, который я и задействовал. А все эти «Protection and Indication circuit» на интерфейсных реле — обман полный!

Интерфейсные реле серии CR-S

Интерфейсные реле серии CR-S

Всё это проработало около месяца, а потом вдруг в час ночи датчик из нормально разомкнутого перенастроился на нормально замкнутый. Сам. То ли это произошло из-за того, что я подпалил один из его выходов, то ли это какой-то его глюк. «Сделай автоматику и получи ночью инфаркт»! Тут-то защитный таймер и пригодился. А иначе вода лилась и лилась бы! Я подумал — и перетряхнул схему так, что теперь она инвертирует вход датчика и снова работает нормально.

В качестве трубки для подвода воды я использовал трубку от фильтров воды с системой John Guest и фитинги для неё. Так как Кошочка у меня временно, то я прокинул трубку через шкафчик в ванной и закрепил стяжками на смесителе — её любимом месте для питья.

Трубочка для воды системы Johnn Guest, выведенная по временной схеме рядом со смесителем ванной

Трубочка для воды системы Johnn Guest, выведенная по временной схеме рядом со смесителем ванной

Трубка приходит сверху ещё и для того, чтобы по ней на пол не стекала вода от душа.

Конец трубки я нагрел и загнул. Получилось вот так:

Работа системы: водичка для Кошочки вытекает из трубочки в привычном для неё месте

Работа системы: водичка для Кошочки вытекает из трубочки в привычном для неё месте

То, что из этого получилось, вы можете посмотреть на видео:

Кошочка довольна до невозможности! Пьёт теперь только оттуда, и воду в миске я ставлю ей на то время, когда надолго уезжаю из дома!

Вот вам нарезочка Shorts:

13 Отзывов на “Бесконтактные датчики объектов: Магнитные (Холла), Оптические, Индуктивные, Емкостные. Промышленная поилка для Кошочки!”


  • 1 rimas79  [Краснодар]

    Шаман, привет! Хотел подписаться на комменты про Кошочку и заодно про датчики, но при переходе по ссылке «Вы можете подписаться без комментирования.» вылезает »
    Ошибка 404 — Не найдено
    Извините, здесь нет того что вы ищите!
    »
    Сорри за спам, не сориентировался куда лучше про это написать…

  • 2 CS  [Москва]

    Да, эта фишка не работает. Ей много лет уже. Оставь просто какой-нить коммент и подпишись так уж.

  • 3 Redfox  [Екатеринбург]

    По индуктивным датчикам- на самом деле они и не на ферромагнитные металлы реагируют, правда расстояние в пару-тройку раз падает. Как раз дома лежат индуктивные датчики для мелкого чпу станочка который всё никак недособеру. Плюс по диаметрам- они и на 8 и на 12 мм бывают (по крайней мере на 8 мм вроде в каталогах видел производителей).

    И да, защита от писанины в одной строчку тут не всегда удобна)

  • 4 CS  [Москва]

    Redfox …а нефиг в одну строчку писать =)
    Я тебе в мыле отвечу про свои страдания, ахахаха =)
    Я чего-то не нашёл их — взял на 18 мм для фоток и для концепта поста!

  • 5 Redfox  [Екатеринбург]

    Хехе)

    По датчикам- у меня то китайские, по 300 р штука чтоль) У впрочем у меня и станок больше игрушечный- ну который я тебе еще полгода назад показывал) А так, ради интереса у festo сегодня в каталоге посмотрел каких размеров вообще бывают индуктивные датчики- аж даже 4 мм диаметром бывают- оо)

    Про мыло, давай, жду))) У меня кстати очередные новости по звуку будут)) Правда в конце недели- заказали кое-чего с другом по звуковому железу, в пятницу обещают привезти, правда на имя друга заказали, так что я не раньше выходных поковыряю железку))) Правда я и себе всякого потихоньку прикупаю)))

  • 6 Генерал Дрозд  [Череповец / Вологодская область]

    Когда-то давно я на оптических датчиках барьерного и с рефлектором сделал защит подъёмника чтобы он машины о потолок не плющил. Тогда датчики обошлись тыщ по 10 за каждую ось. Они просто включали реле которое размыкало цепь пуска мотора гидростанции. В ряде положений можно получить дребезг реле, конечно, но для той задачи совершенно пофиг, контактор успевал отвалиться.

    Но потом я догадаться, что вместо дорогих барьерных датчиков на расстояние до 10 метров можно использовать барьеры для ворот, типа Came DIR-10, которые сегодня стоят порядка 5000.

    Но вообще работа по ограждению оборудования любопытная задача.

    Индуктивный датчик приходилось ставить как концевой выключатель, где механический мешал зело.

    Остальные не пользовал. Хотя в заначке лежит поросёнок Telemecanique OsiSense многорежимный но пока никуда не заказывали.

  • 7 CS  [Москва]

    Генерал Дрозд О, КРУТО! Прям ВАЩЕ! Отлично ты их применил!
    Вроде как у ЭКФа есть какие-то оптические барьерные датчики, но я хрен понял, сколько они стоят и как их выбирать (забил, пока этот есть).
    Хах! Мне сделали подгон старых (2012го года) индуктивных датчиков с расстоянием сработки 2 мм. Может быть, на окна поставлю их наконец!

  • 8 Генерал Дрозд  [Череповец / Вологодская область]

    Хош похихикать?
    Позвонил старший мастер автосервиса и попросил сделать такие же противоплющительные защиты на втором гидроподъёмнике.

    И пока шнайдер ломается как целка, придется осваивать овеновскую продукцию.

    Может быть, на окна

    А нахуа?

  • 9 CS  [Москва]

    Генерал Дрозд А чего тут хихикать? Молодец он, правильно мыслит!
    Только учти, что такие барьерные датчики от ОВЕН — это китай под маркой KipPribor. У них может быть большой срок поставки!

    А нахуа?

    Да чтобы смотреть, все ли окна закрыты, когда обещают ливень, и ты из квартиры уходишь. У меня так многие заказчики сделали, и я идею оценил: логика в этом есть, особенно если квартира — распашонка по планировке!

  • 10 Генерал Дрозд  [Череповец / Вологодская область]

    все ли окна закрыты

    гыыыы
    http://ic.pics.livejournal.com/general_drozd/68243594/335496/335496_original.jpg
    вот минитаблошечка в центре.

    Но, по моему, если на окна выведены провода, охранные ИО 102-16/1 решают задачу за сильно дешевле.

  • 11 CS  [Москва]

    Вот! Умничка! И держатели для светодиодов классные сделал! ^_^
    Так датчики уже есть, бесконтактные (я тебе писал, мне подгон сделали старых). Герконовые не хочу: в Майлихе (пост будет) мне ПОКАЗАЛОСЬ, что они меня подвели — ии хер с ними!
    А вот с проводами — жопа! Окна ставились в 2017ом, когда я ещё про датчики и вообще про ОВЕН не знал ничего! Я как раз и думаю, как быть и как провода подводить…

  • 12 Генерал Дрозд  [Череповец / Вологодская область]

    Для начала бери КСПВ-2 или КСПВ-4 от паритета. Они тонкие, штробу можно даже скоблилкой по штукатурке сделать.

  • 13 CS  [Москва]

    Да ты шо! Какая штроба?! У меня там штукатурка декоративная…
    Я думал поморочиться и сделать так:
    а) Датчик ставим вверху, так как надо же отслеживать работу окон и на фрамуге тоже.
    б) Кабель от него (может вот КСПВ — но многопроволочный, гибкий хочу) идёт через пластиковые откосы (у меня там накладные уголки на них съёмные) вниз под подоконник.
    в) И уже оттуда куда-то уходит к стене или полу за батареей. А там в плинтус.

    Ещё я думаю, как сверлить оконный профиль. Ну, делают так или нет. Датчики у меня с диаметром 8 мм, так что сверлить много будет не надо. Но не рашит ли это герметичность окон и как её сохранить?

Оставить отзыв

Вы должны войти на блог, чтобы оставить комментарий.