Menggunakan Sakelar Kedekatan dengan Aktuator Linear Anda

Sakelar Kedekatan

Sakelar kedekatan, atau sensor, adalah sakelar non-kontak yang dapat mendeteksi keberadaan suatu objek di sekitarnya. Sensor ini dapat digunakan untuk memberi tahu aktuator linier untuk bergerak atau berhenti ketika suatu benda berada di depan sensor atau jika ada benda yang dibawa pergi. Mereka juga dapat digunakan untuk menentukan seberapa jauh objek terdekat dengan mereka dan dapat digunakan untuk memberikan umpan balik untuk mengontrol aktuator linier. Biasanya, Anda akan melihat sensor jarak yang digunakan dengan perangkat hands-free atau touchless, seperti pada pengering tangan tanpa sentuhan dan tailgates bertenaga hands-free pada SUV, tetapi juga digunakan dalam berbagai aplikasi industri. Untuk digunakan dengan aktuator linier, sensor jarak dapat digunakan dalam berbagai situasi termasuk kontrol tanpa sentuhan dan umpan balik deteksi objek.

Sensor jarak umumnya mendeteksi keberadaan suatu objek dengan menggunakan medan elektromagnetik, cahaya, atau suara [1]. Metode di mana aktuator linier Anda mendeteksi keberadaan suatu objek akan bergantung pada jenis sensor jarak. Ada empat jenis sensor jarak yang umum:

  • Induktif: Menggunakan medan magnet untuk mendeteksi material besi
  • Kapasitif: Menggunakan perubahan kapasitansi untuk mendeteksi objek 
  • Fotolistrik: Menggunakan cahaya untuk mendeteksi jika ada objek
  • Ultrasonik: Menggunakan suara untuk mendeteksi jika ada objek 

Pilihan jenis Anda akan tergantung pada aplikasi Anda dan materi apa yang ingin Anda deteksi [1]. Anda juga akan memiliki sejumlah spesifikasi lain yang perlu Anda pertimbangkan saat memilih sensor jarak yang tepat, yang mencakup rentang deteksi, waktu respons, frekuensi switching, suhu pengoperasian, dan sinyal keluaran. Untuk memilih sensor jarak yang tepat, Anda perlu mempertimbangkan kebutuhan aplikasi Anda, jenis sensor, spesifikasi di atas, dan melihat lembar data sensor untuk informasi tambahan.

Sensor Jarak Kapasitif

Apa Perbedaan Antara Sensor Jarak & Detektor Gerakan?

Sensor jarak bukanlah pendeteksi gerakan karena mereka mendeteksi kedekatan suatu objek daripada gerakan. Detektor Gerakan, seperti yang disarankan oleh namanya, merasakan gerakan daripada kedekatan suatu objek atau orang. Secara fungsional, sensor proximity akan dapat memberi tahu Anda seberapa dekat suatu objek dengan sensor apakah objek tersebut bergerak atau tidak. Sedangkan detektor gerak, hanya akan terpicu ketika ada gerakan terlepas dari seberapa dekat suatu benda.

Detektor Gerakan

Kontrol Tanpa Sentuhan

Untuk kontrol tanpa sentuhan, Anda akan memanfaatkan sensor jarak seperti tombol tekan sederhana. Untuk melakukan ini, Anda sebaiknya memilih sensor jarak yang memiliki jangkauan deteksi lebih pendek, sehingga Anda tidak memicu sakelar secara tidak sengaja, dan sensor yang akan mendeteksi tangan, kaki, atau apa pun yang Anda coba deteksi. Pilihan yang baik untuk ini adalah sensor jarak kapasitif karena mereka memiliki jangkauan deteksi pendek dan dapat mendeteksi berbagai bahan, tetapi ultrasonik dan beberapa sensor jarak fotolistrik juga akan bekerja selama mereka memiliki jangkauan deteksi yang lebih pendek [1]. Anda perlu menyambungkan sensor jarak ke mikrokontroler, seperti Arduino, untuk membaca keluaran sensor. Bagaimana Anda menghubungkan sensor jarak ke mikrokontroler Anda akan bergantung pada pilihan sensor Anda, tetapi dalam banyak kasus, mikrokontroler Anda akan menerima nilai analog digital yang dikonversi atau perlu mengubah sinyal analog menjadi nilai digital.

Sensor jarak hanya akan bertindak seperti satu tombol tekan dalam aplikasi ini, yang akan membatasi kendali kita atas aktuator linier. Memanfaatkan mikrokontroler kami, kami dapat menulis kode untuk beralih antara memanjang dan menarik ketika sensor dipicu dan dengan menggunakan sakelar batas internal dari aktuator linier untuk menghentikan aktuator ketika mencapai posisi yang sepenuhnya diperpanjang atau ditarik. Kami juga dapat menggunakan umpan balik internal atau sakelar batas eksternal yang memungkinkan kami untuk memanfaatkan posisi lain daripada diperpanjang atau ditarik sepenuhnya, meskipun kami masih akan dibatasi pada dua posisi. Untuk melakukan ini di firmware mikrokontroler kami, kami perlu mengaktifkan variabel bendera setiap kali sensor jarak dipicu. Contoh kode di bawah ini menunjukkan loop utama dari kode Arduino IDE menggunakan flag sensorFlag untuk menentukan arah ke mana menggerakkan aktuator linier, yang digerakkan oleh a pengemudi motor.

Untuk mengaktifkan flag ini, kita perlu membaca nilai sensor jarak. Karena kami tidak tahu kapan sensor akan dipicu, kami harus terus membaca sensor di loop utama kode kami atau kami dapat menggunakan interupsi timer internal untuk membaca sensor secara berkala. Yang terakhir dianggap praktik terbaik, terutama jika Anda ingin menggunakan mikrokontroler untuk membentuk tugas paralel, karena ini memastikan sensor Anda akan selalu terbaca selama periode waktu yang tepat. Contoh kode di bawah ini, yang menggunakan Arduino, menunjukkan cara mengatur interupsi pengatur waktu internal yang dipicu setiap detik. Untuk Arduino, ini sedikit lebih kompleks daripada interupsi eksternal dan Anda mungkin perlu melakukan beberapa bacaan tambahan untuk mempelajari cara menyiapkan interupsi untuk aplikasi Anda.

Fungsi SINGAL, dalam kode di atas, adalah rutinitas layanan interupsi untuk interupsi timer, yang berjalan setiap kali interupsi dipicu, memperbarui nilai dari sensor jarak setiap detik. Jika nilai yang dibaca dari sensor lebih kecil dari nilai ambang kami, kami menganggap sensor "ditekan" dan mengaktifkan sensorFlag. Anda perlu menentukan nilai ambang ini sebelumnya dengan menguji sensor Anda dan menentukan nilai keluaran yang ingin Anda anggap sebagai "ditekan". Untuk membatasi sakelar sensorFlag menjadi hanya sekali saat sensor "ditekan", ada tanda lain yang tidak direset hingga nilai sensor tidak lagi lebih kecil dari nilai ambang batas.

Deteksi Rintangan

Sensor jarak juga dapat digunakan untuk mengukur seberapa dekat objek terdekat di depannya. Ini dapat sangat berguna dalam aplikasi dengan aktuator linier untuk mendeteksi rintangan di depan aktuator dan mengirim umpan balik ke pengontrol untuk menghentikan aktuator jika terlalu dekat dengan suatu objek, seperti dalam video di bawah. Untuk menggunakan sensor jarak dengan cara yang sama, Anda sebaiknya memilih sensor jarak yang memiliki jangkauan deteksi lebih besar dan mampu mendeteksi berbagai jenis bahan. Sensor ultrasonik adalah pilihan yang tepat untuk ini karena dapat memiliki bidang penginderaan yang luas, meskipun Anda harus berhati-hati dengan titik buta sensor.

Pengaturan sensor jarak untuk aplikasi ini sangat mirip dengan kontrol tanpa sentuh. Anda masih perlu membaca keluaran sensor menggunakan mikrokontroler dan Anda dapat menggunakan interupsi pengatur waktu internal untuk membaca nilai dari sensor secara berkala. Meski, sensor sekarang akan diposisikan di depan aktuator untuk mendeteksi rintangan di depannya. Keluaran dari sensor akan berhubungan dengan jarak benda terdekat didepan sensor, artinya kita dapat menentukan nilai ambang batas berdasarkan jarak aman minimum. Nilai ambang ini akan bervariasi berdasarkan sensor yang dipilih. Dalam contoh kode di bawah ini, fungsi SIGNAL, yang merupakan rutinitas layanan interupsi, dibentuk sebelumnya setiap milidetik dan mengukur keluaran sensor kami dan membandingkannya dengan nilai ambang batas kami. Jika nilai terukur lebih kecil dari nilai ambang, bendera sensorFlag disetel ke 1 dan digunakan dalam loop utama untuk menghentikan aktuator linier. Sementara nilai terukur lebih kecil dari nilai ambang, kode tidak akan memungkinkan aktuator diperpanjang lebih jauh sampai nilai pengukuran lebih besar dari nilai ambang dan bendera diatur ulang ke 0. Kode masih akan memungkinkan untuk linier aktuator untuk menarik kembali sementara sensorFlag diatur ke 1 karena masih aman untuk menarik kembali aktuator.

Referensi

[1] Kinney, T. A. (2001, Sept) Sensor Jarak Dibandingkan: Induktif, Kapasitif, Fotoelektrik, dan Ultrasonik Diterima dari: https://www.machinedesign.com/automation-iiot/sensors/article/21831577/proximity-sensors-compared-inductive-capacitive-photoelectric-and-ultrasonic

Gambar Sensor dari: Digikey.com  

product-sidebar product-sidebar
Tags:

Share this article

Produk Unggulan

Linear Actuator - 12v dc
Aktuator Linear Batang Klasik In Stock
From $109.99USD
water resistant IP66 Premium Linear Actuator
Aktuator Linear Premium In Stock
$129.99USD
TVL-170 Pemasangan Belakang TV Pop-Up Lift
TVL-170 Pemasangan Belakang TV Pop-Up Lift In Stock
On Sale From $590.00USD
Seri Peluru 50 Cal. Aktuator Linear
Seri Peluru 50 Cal. Aktuator Linear In Stock
From $279.99USD

Butuh Bantuan Menemukan Aktuator yang Tepat?

Kami melakukan rekayasa presisi dan memproduksi produk kami sehingga Anda mendapatkan harga produsen langsung. Kami menawarkan pengiriman di hari yang sama dan dukungan pelanggan yang berpengetahuan luas. Coba gunakan Kalkulator Aktuator kami untuk mendapatkan bantuan memilih aktuator yang tepat untuk aplikasi Anda.