Как сделать индукционный датчик
Digitrode
цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы
Индуктивный датчик приближения на основе TCA505 своими руками
Датчик приближения – это датчик, способный обнаруживать наличие близлежащих объектов без какого-либо физического контакта. Датчик приближения часто излучает электромагнитное поле или пучок электромагнитного излучения и ищет изменения в поле или обратном сигнале.
Опубликованная здесь схема представляет собой индуктивный датчик приближения, который используется для бесконтактного обнаружения металлических объектов. Схема может быть использована для обнаружения металлических предметов или в качестве датчика положения (датчика расстояния).
В данном случае микросхема TCA505 используется для в качестве основы индуктивного бесконтактного переключателя, который может обнаруживать металлические объекты в диапазоне 5-10 мм. Резонансный контур генератора LC реализован с использованием открытого феррита и параллельно подключенного конденсатора (вывод LC). Если металлический объект перемещается ближе к открытой стороне феррита, энергия берется из резонансного контура, и амплитуда колебаний соответственно уменьшается. Это изменение амплитуды передается на пороговое переключение с помощью демодулятора и активирует выходы.
Схема была проверена с напряжением 12 В постоянного тока, однако она также может работать с более высоким напряжением питания, до 42 В с небольшим изменением значений компонентов. Обычно светодиод D2 горит, когда катушка обнаруживает металлический объект. Светодиод D2 гаснет, а светодиод D1 включается, поэтому обычно Out-2 обеспечивает низкую выходную мощность, а Out-1 обеспечивает высокую выходную мощность при обнаружении металлического объекта. Выходной сигнал Q3 переходит в логическую «1», а Q1 в логический «0», оба выхода с открытым коллектором. Потенциометр PR1 помогает отрегулировать расстояние чувствительности датчика. Выход каждого транзистора может напрямую управлять малым реле, так как каждый выход обеспечивает 50 мА тока. Сенсорная катушка может быть изготовлена с использованием металлического сердечника 14 мм, индуктивность должна быть от 540 мкГн до 640 мкГн. Схема подключения выглядит следующим образом.
Расположение компонентов на плате следующее:
Индукционный метод автокалибровки Гефестоса
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Статья относится к принтерам:
Хочу представить вашему вниманию как легко и изящно с помощью нескольких строчек в коде и индуктивного датчика сделать автокалибровку платформы для Гефестоса.
Идея такой автокалибровки принадлежит totofo6, опытному любителю 3D-печати и автору многих апгрейдов для гефеши. Но, к сожалению, француз, а их языком я владею совсем никак. Сам я автокалибровку только начинаю устанавливать на свою машину, поэтому в инструкции могут быть некоторые неточности. Поэтому огромная просьба не стесняться указывать в комментариях на откровенные ошибки (: Ссылка на исходный гайд: http://premium-forum.fr/viewtopic.php?f=9&t=391.
Коричневый: Питание (12V)
Сам концевой выключатель вам больше не потребуется и его можно снять.
Чтобы установить датчик на каретку с экструдером, вам нужно скачать и распечатать особый держатель. Скачать его можно отсюда.
12) Начните загрузку;
13) Удалите из стартового порядка Gcodе эти строки:
ВАЖНО: датчик индукционный. А значит для корректной работы вам нужно установить зеркало под платформу или, как вариант, проложить слой пищевой фольги
Для создания этого апгрейда автор воспользовался отличным учебником от Thomas Sanladerer: https://www.youtube.com/watch?v=EcGFLwj0pnA&list=WL&index=16В Configuration.h:
Закомментируйте строку: //#define ENDSTOPPULLUP_ZMIN
Комментарий на строке : #define ENABLE_AUTO_BED_LEVELING // Delete the comment to enable (remove // at the start of the line)
Настройка прямоугольника калибровки :
// set the rectangle in which to probe
#define LEFT_PROBE_BED_POSITION 15
#define RIGHT_PROBE_BED_POSITION 160
#define BACK_PROBE_BED_POSITION 160
#define FRONT_PROBE_BED_POSITION 20
// set the number of grid points per dimension
// I wouldn’t see a reason to go above 3 (=9 probing points on the bed)
#define AUTO_BED_LEVELING_GRID_POINTS 2
(от автора) Я обычно использую четыре точки калибровки, поэтому 2. Если вы оставите значение 3, то таких точек у вас будет 9.
Мои настройки датчика :
#define Z_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER 0
Высота экструдера до Home Z:
#define Z_RAISE_BEFORE_HOMING 10
Подъём между точками замера (1mm):
#define Z_RAISE_BEFORE_PROBING 1 //How much the extruder will be raised before traveling to the first probing point.
#define Z_RAISE_BETWEEN_PROBINGS 1 //How much the extruder will be raised when traveling from between next probing points
Также не забудьте заменить загрузочный Gcode:
;Basic settings: Layer height:
;M190 S
;M109 S
G90 ;absolute positioning
M107 ;start with the fan off
G1 Z15.0 F1200 ;move the platform down 15mm
G92 E0 ;zero the extruded length
G1 F200 E5 ;extrude 5mm of feed stock
G92 E0 ;zero the extruded length again
;Put printing message on LCD screen
Если у вас возникают проблемы с изменением файла Configuration.h, то вы можете воспользоваться готовым файломот автора апгрейда. Однако он предупреждает, что пользуется уже другим датчиком и параметры дистанции всё равно придётся изменить.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Еще больше интересных постов
BMG direct на одном уголке
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Сделал и я малыша на директе.
Сборка портала оси Z на примере набора для сборки 3D принтера B&R Pro, и несколько подводных камней.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Blue Pill & SSD1306, ну очень маленькие. но 32 бит!
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Решил я тут попробовать перейти с 8 бит на 32.
Комментарии
Ни совсем понял или может я ни так понял )) 😳
Так какая точность достигается такой настройкой?
Будет ли расстояние между соплом и столом реально соответствовать 0.1 мм по всей площади стола (если конечно взять за cons, что сам стол ровный)?
Как уже сказано в статье, сам сейчас только устанавливаю, так что некоторые ‘пробелы’ в экспериментальной базе пока есть) По идее точность должна достигаться очень высокая, датчики клёвые. 0.1 сравнительно не самое маленькое расстояние, так что думаю такое значение датчик гарантированно ловит. Но самому интересно стало, пойду поищу его предельно допустимые отклонения)
Мне кажется должно быть менее 5%, по крайней мере на таких дистанциях
На форуме целая ветка про это дело есть. Точность полная фигня.
для этого датчика и нормальной его работы необходим металл 4 мм минимум, тогда он будет срабатывать точно
Блин вы молодцы! сколько за вами смотрю как какой пост не напишут что мол вот новые разработки, у вас уже давно это сделано!
а что у вас еще интересного на машинах стоит?
на самом деле и у нас на ‘альфе’ давно датчик уже такой ставится. Отсутствие калибровки сильно упрощает процесс печати.
Ну вот, расскажите нам о преимуществах использования такого датчика)
на данный момент, мы отказались от его использования в силу конструктивных решений своего принтера)
Только из за конструктивных особенностей или все же качество калибровки страдало?
я так понял есть два способа выравнивания стола
1. ручной, когда головку подводят в разные точки стола и регулируют винтами расстояние от головки до подложке. При печати одного слоя детал по Z не движется.
2. автоматический, когда принтер замеряет расстояние при z=0 в нескольких точках и уже в зависимости от координат ХУ поднимает либо опускает стол постоянно.
из-за конструктивных особенностей, страдало качество калибровки);)
Посмотрел характеристики датчика и возник вопрос. Максимальная температура 55 градусов. А как он поведет себя в случае печати ABS-м? Температура стола 90-110, пусть зазор, что снизит температуру воздействия. Но при печати первого слоя, который отрабатывается на пониженной скорости, датчик будет находится достаточно длительное время в зоне повышенной температуры (тут, правда, все будет зависеть от области печати). Не повлияет ли это на точность измерений и на отказоустойчивость?
Alfa. У вас вроде бы стол с подогревом. Что скажите?
очень хороший вопрос!
Не ясно почему до сих пор не применяются лазерные указки и фотоприемники в трубочке для такой деятельности.
Уверен, сразу убьют несколько зайцев за 1 выстрел,>стоимость, вес, точность, зазор головы для последовательной печати.
Действительно, ведь под ардуино есть лазерные дальномеры, по моему. Инфракрасные точно есть.
Повторяемость таких датчиков не самая лучшая, да и вовсе это не ноу-хау. Такое много где используют. Собственно это и есть предназначение этих датчиков
Не, я про индукционный датчик
а, ну тогда согласен 8)
[IMG WIDTH=217 HEIGHT=252]
цены на датчики покусываются. http://www.chipdip.ru/catalog-show/proximity-switches/
вроде есть емкостные датчики. им металл не нужен http://www.megak.ru/emkostnie.php
Интересная статья 🙂 ничего не работает, но зато много букв
Вот есть датчики дешевле и точность высокая, смотрите 4 снизу списка http://darxton.ru/catalog_section/kontsevye-datchiki/
Так же было бы супер, если бы:
— из меню можно было выбрать количество точек для автокалибровки,
— автокалибровка проводилась не по всей платформе, а только по области построения,
— сетка автокалибровки сохранялась бы в памяти принтера. Вот например, нужно напечатать 20 одинаковых деталей, зачем каждый раз при запуске калибровать платформу? Откалибровал первый раз, а затем если не задано иное принтер просто использует старые значения. Если принтер перезагрузить, то автокалибровка начнется наново.
Подстройка под высоту сопла производится каждый раз после смены сопла. Индукционный датчик не решает эту проблему. Он решает проблему наклона стола при известной высотой между концом сопла и точкой срабатывания датчика.
Помогите найти скрипт для автокалибровки.
Не пинайте сильно, не силен в электронике
Я правильно понимаю на LJ12A3-4-Z / BX я подаю +12 со входа платы, а сигнал и граунд вместо датчика Z, через резисторы естественно 15кОМ на сигнал и 10кОм между сигналом и граудом?
там винтик на датчике регулировка чувствительности должен быть.
видимо что датчик стоит выше над соплом на 2.5мм
Ну вместо трубочек, лазеров и прочего можно фотоинтераптор на отражение поставить ))) например http://robocraft.ru/shop/index.php?route=product/product&path=38&product_id=143 и цена копейки и с питанием проблем нет (не нужен делитель)
в очередной раз спасибо. снова вынул из избранного ваш пост и реализовал подключение датчика
подскажите чем редактировать прошивку? принтер анет а8 плата анет 1.0
Индуктивные датчики бесконтактные
Товары
Индуктивные датчики приближения широко используются как в любительских проектах, так и в промышленной отрасли. Принцип их действия заключается в обнаружении металлических объектов вблизи чувствительного элемента.
Обзор
Как видно из вышеприведенного рисунка, с помощью высокочастотного генератора в обмотке чувствительного элемента наводится электромагнитное поле. При поднесении к датчику металлического предмета происходит изменение параметров этого поля, что в последствии фиксируется триггерной схемой. Выход триггера управляет ключевым элементом, который может коммутировать небольшую нагрузку в виде реле и т.п. Также на большинстве датчиков установлен индикатор сработки в виде светодиода. Такой подход позволяет оценить исправность датчика и выполнить его калибровку во время монтажа. Ниже, на рисунке №2, приведен один из вариантов схемного исполнения индуктивного датчика приближения.
Итак, выше была изложена обобщенная информация, которая в целом дает представление о всех видах индуктивных датчиков. Но как правильно выбрать датчик для своего проекта? Для этого нужно понимать по каким критериям они могут отличаться друг от друга.
Геометрия и материал корпуса
Чувствительный элемент в цилиндрических датчиках расположен в их торцевой части, которая может быть выполнена из как из пластика, так и из металла. Такие датчики могут иметь разный диаметр (от 3мм и выше), а также гладкое или резьбовое исполнение.
Датчики кольцевого типа имеют форму кольца, внутри которого сконцентрировано переменное магнитное поле. Сработка происходит при прохождении металлического объекта непосредственно через кольцо.
Щелевые датчики, как правило, оснащены U-образным армированным корпусом из высокопрочного пластика. Расположенные друг напротив друга обмотки формируют в между собой переменное магнитное поле, которое позволяет фиксировать металл между двумя U-образными стержнями.
Датчики в квадратных или прямоугольных корпусах имеют монтажные отверстия, с помощью которых можно установить датчик в необходимом для контроля направлении.
Избирательность
Тип выхода
Количество проводов для подключения
Отличие N-P-N выхода от P-N-P
В случае использования индуктивного датчика приближения с NPN структурой, имеем следующее. При отсутствии металла в чувствительной зоне, на выход подается высокий уровень через внутренний диод и резистор 10 кОм. Появление металла приводит к открытию NPN-транзистора с последующей коммутацией низкого уровня на выход датчика.
Если используется датчик PNP-типа, то всё происходит с точностью наоборот. По умолчанию на его выходе будет низкий уровень напряжения. После обнаружения металла, откроется PNP-транзистор и соединит его выход с плюсом питания.
Цветовая маркировка выводов
Маркировка индуктивных датчиков приближения
Где приобрести другие датчики для Ардуино? Купить датчики Arduino можно в нашем магазине 3DIY!
Пример использования индуктивных датчиков приближения в проектах с Arduino.
Для более тесного знакомства с индуктивным датчиком приближения, реализуем на его основе небольшой проект, суть которого в следующем. Допустим у нас есть типичная ветрогенераторная установка, структура которой показана на рисунке №9
Исходя из вышеизложенного, следует, что индуктивный датчик приближения наилучшим образом подходит для подсчета скорости вращения, а плата Arduino будет принимать решение о коммутации основной или дополнительной нагрузки. На рисунке №10 показан вариант размещения индуктивного датчика с целью фиксации оборотов.
Получается, что в момент прохождения металлического выступа над чувствительной поверхностью датчика, последний срабатывает и выдает команду микроконтроллеру на готовность отсчета времени. Как только металл пропадает из области видимости, Arduino начинает отсчёт. При следующем срабатывании датчика вычисляется время, за которое вал генератора сделал один полный оборот.
Если обороты соответствуют норме, то Arduino коммутирует генератор с аккумуляторной батареей, в противном случае, подключает дополнительную нагрузку в виде нагревательного ТЭНа. На рисунке №11 показана полная схема проекта.
В исходном состоянии аккумуляторная батарея через нормально замкнутый контакт реле подключена к генератору. Выход индуктивного датчика приближения соединен с выводом D2 Arduino, который впоследствии будет настроен на обработку внешних прерываний. Это позволит оперативно контролировать обороты вала генератора. При достижении максимальных оборотов, заданных в скетче, Arduino выдаст команду на переключение реле и тем самым подключит нагревательный ТЭН. После стабилизации оборотов схема вернется в исходное состояние. Для исключения частого срабатывания реле на пороговых значениях, в программу будет введен некоторый гистерезис. Ниже приведён полный код проекта с подробными комментариями.
Если Вам потребуется распечатать корпус для проекта на 3Д-принтере, то купить комплектующие для 3D-принтера можно у нас в магазине.
F.A.Q. Часто задаваемые вопросы.
Вопрос: Может ли индуктивный датчик приближения работать если на него попадает масло?
Ответ: Да, может. Масло не оказывает никакого влияния на датчик. Но длительное воздействие масла на изоляцию проводов может им навредить.
Вопрос: Что такое положительная и отрицательная логика работы индуктивного датчика приближения?
Ответ: Положительная или отрицательная логика относится к уровню напряжения, который активизирует вход. Используйте положительную логику для датчиков типа PNP. Положительная логика применяется чаще всего. Отрицательная логика используется для датчиков типа NPN.
Вопрос: Как проверить индуктивный датчик?
Ответ: Для проверки датчика, необходимо подать на него питание и активировать его посредствам приближения металла. Как правило на каждом датчике присутствует световой индикатор, который будет загораться при вышеупомянутых действиях. Также следует помнить, что даже наличие индикации не гарантирует исправное состояние датчика. Чтобы полностью быть уверенным в его исправности, следует подключить нагрузку и измерить на ней напряжение.
Вопрос: Можно ли подключить к выходу NPN электромагнитное реле?
Ответ: Датчик должен обеспечивать нужный ток и напряжение для катушки реле, и логику работы (НО/НЗ). Кроме того, обычно параллельно катушке включают диод в обратном включении.
Вопрос: Какой основной недостаток индуктивных датчиков приближения?
Ответ: К основному недостатку можно отнести большой разброс пределов реагирования датчика при его нестабильном питании. Он достаточно требователен к качеству напряжения сети.