Емкостные датчики
Рис.131. Конденсатор и его условное обозначение |
Конденсатор (собиратель) – это две металлические пластины, между которыми находится изолятор. Если пластины достаточно велики и расположены друг напротив друга на небольшом расстоянии, то такое устройство будет способно накапливать и хранить электрический заряд. |
Конденсаторы (ёмкости) не делают из плоских пластин. Чаще всего берут две тонкие полосы металлической фольги, между ними кладут изолирующий материал, а затем скручивают в трубочку.
Рис.132. Конденсаторы
Емкость конденсатора, т.е. способность накапливать электрический заряд, зависит от очень многих факторов. Основными из них является расстояние между пластинами, то, насколько они перекрывают друг друга, а так же то, что находится между ними.
Рис. 133. Схема-рисунок конденсатора |
Изменяя эти величины, т.е. меняя расстояние между пластинами или их взаимное расположение, или помещая между ними какие-либо предметы, мы сможем замерить количество накопленного на пластинах конденсатора заряда, т.е. измерить его – конденсатора – емкость. А коли мы можем измерить эту величину, то мы получаем не что иное, как датчик. |
Фотодатчики
Фотодатчик состоит из двух элементов – светодиода для подсветки (вместо светодиода можно использовать и лампу накаливания) и фотоэлемента – фотодиода, фототранзистора или фоторезистора.
Со светодиодом для подсветки все просто - его задача заключается в свечении. Фотодиод должен ловить отраженный свет. В зависимости от освещенности, фотодиод меняет свое сопротивление.
В отличие от фоторезистора фотодиод пропускает ток лишь в одном направлении (если его осветить). Поэтому следует соблюдать порядок включения фотодиода. Излучающий светодиод также должен быть включен в нужном направлении (рис.134). |
Рис.134. Фотодиод (фототранзистор) и светодиод |
При конструировании датчика полосы берутся излучатель (светодиод) и приемник (фотодиод). Они располагаются так, чтобы свет излучателя, отразившись от поверхности, попадал на приемник (рис. 135). Если поверхность светлая, то лучи отразятся от нее и попадут на фотодатчик, сопротивление его |
Рис.135. Расположение излучателя и приемника |
уменьшится, откроется транзистор и т.д. Если датчик находится над черной полосой, то от темной поверхности отражение будет слабым и фотодатчик ничего «не увидит».
Подключение датчиков
Существуют датчики температуры, датчики ускорения, веса, направления.
Если вместо фотодиода включить термодатчик, то скорость вращения двигателя будет зависеть от температуры. Подключив контактный датчик, получим систему, реагирующую на прикосновение.
Рис.136. Схема подключения различных датчиков
Основное требование к подключаемым датчикам заключается в том, чтобы они, в зависимости от своего назначения, изменяли свое сопротивление.