Ce sunt comutatoarele de proximitate?

Comutatoarele de proximitate deschid sau închid un circuit electric atunci când intră în contact cu sau vin la o anumită distanță de un obiect. Sunt utilizate cel mai frecvent în echipamente de fabricație, robotică și sisteme de securitate. Există patru tipuri de bază: infraroșu, acustic, capacitiv și inductiv.
Comutatoarele de proximitate cu infraroșu funcționează prin trimiterea de fascicule de lumină infraroșie invizibilă. Un fotodetector de pe comutator detectează orice reflexie a acestei lumini, ceea ce permite dispozitivului să determine dacă există un obiect în apropiere. Întrucât un comutator cu doar o sursă de lumină și fotodiodă este susceptibil la citiri false din cauza luminii de fundal, modelele mai complexe modulează lumina transmisă la o anumită frecvență și au receptori care răspund doar la acea frecvență. Senzorii chiar mai complecși sunt capabili să folosească lumina reflectată de un obiect pentru a calcula distanța acestuia de la senzor.

Senzorii acustici de proximitate sunt similari în principiu cu modelele cu infraroșu, dar folosesc sunetul în loc de lumină. Ei folosesc un traductor pentru a transmite unde sonore inaudibile la diferite frecvențe într-o secvență prestabilită, apoi măsoară timpul necesar sunetului pentru a lovi un obiect din apropiere și se întoarce la un al doilea traductor de pe comutator. În esență, comutatoarele acustice de proximitate măsoară timpul necesar pentru ca impulsurile sonore să „ecouze” și folosesc această măsurătoare pentru a calcula distanța, la fel ca sonarul.

Comutatoarele capacitive detectează distanța față de obiecte prin detectarea modificărilor capacității din jurul acesteia. Un oscilator de radiofrecvență este conectat la o placă metalică. Când placa se apropie de un obiect, frecvența radio se schimbă, iar detectorul de frecvență trimite un semnal care spune comutatorului să se deschidă sau să se închidă. Aceste comutatoare au dezavantajul de a fi mai sensibile la obiectele care conduc electricitatea decât la obiectele care nu o conduc.

Proximitatea inductivă schimbă distanța de detectare a obiectelor prin generarea de câmpuri magnetice. Ele sunt asemănătoare în principiu cu detectoarele de metale. O bobină de sârmă este încărcată cu curent electric, iar un circuit electronic măsoară acest curent. Dacă o piesă metalică se apropie suficient de bobină, curentul va crește și comutatorul se va deschide sau se va închide corespunzător. Principalul dezavantaj al acestui tip este că pot detecta doar obiecte metalice.

Comutatoarele de proximitate sunt folosite în procesele de fabricație, pentru a măsura poziția componentelor mașinii, de exemplu. De asemenea, sunt utilizați în sisteme de securitate, în aplicații precum detectarea deschiderii unei uși și în robotică, unde pot monitoriza apropierea unui robot sau a componentelor acestuia de obiecte și îl pot conduce în consecință.