İndüktif, Kapasitif, Ultrasonik, IR? Bunlar, günümüzde çeşitli uygulamalar için kullanılan yaygın yakınlık sensörü türleridir. Kolayca bağlanabilen, doğru ve güvenilir bir sensör seçmek, amaçladığınız kullanımları yerine getirmek için oldukça önemlidir.
Bu kılavuzda, çeşitli yakınlık sensörü türlerini, kullanım alanlarını ve fiyatlarını ele alacağım; karar vermenizi kolaylaştıracak önerilerle birlikte!
Bu kılavuz aşağıdaki bileşenleri kapsayacaktır:
- Yakınlık sensörleri nedir?
- Yakınlık Sensörü Türleri
- Bir Yakınlık Sensörü nasıl seçilir
- Farklı Yakınlık Sensörleri arasındaki karşılaştırma
Yakınlık sensörleri nedir? Genel Bakış
Yakınlık sensörleri, nesnelerin hareketini/varlığını fiziksel temas olmadan algılayan ve bu bilgiyi elektrik sinyaline dönüştüren sensörlerdir. Ayrıca, Japon Endüstriyel Standartları (JIS) tarafından tüm temassız algılama sensörlerine verilen bir tanım olan yakınlık anahtarı olarak da tanımlanabilir.
- Karmaşık mı geliyor? Yakınlık sensörü, fiziksel temas olmadan nesnelerin hareket bilgilerini algılayan, yakalayan ve ileten bir sensördür!
Yakınlık Sensörleri nerelerde kullanılır?
Yakınlık sensörleri, özellikle güvenlik ve envanter yönetimi uygulamaları için endüstriyel ve üretim alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, otomatik bir üretim hattında nesne algılama, konumlandırma, muayene ve sayım için kullanılır. Ayrıca, endüstriyel bir konveyör sisteminde parça algılama için de kullanılır.
Yakınlık sensörleri, tüketici cihazlarında da bulunabilir. Akıllı telefonlarda, yakınlık sensörleri, bir kullanıcının telefonunu yüzüne yakın tutup tutmadığını algılamak için kullanılır. Ayrıca, tüketici elektroniği ürünlerinde kapasitif dokunmatik anahtarlar olarak da kullanılır.
Ayrıca, kamu tuvaletlerinde bir difüz sensör veya robotlar için bir çarpışma algılama sensörü gibi birçok farklı uygulamada da kullanılmaktadır!
Yakınlık Sensörü Özellikleri
Yakınlık sensörünün ne olduğunu daha iyi anlamak için, özelliklerine göz atacağız. Aşağıda, geleneksel optik/temas sensörleri ile karşılaştırıldığında bazı benzersiz özellikleri ile birlikte özellikleri verilmiştir:
Temassız algılama
Temassız yakınlık algılama, nesneye dokunmadan algılama sağlar ve nesnenin iyi durumda kalmasını garanti eder.
Yüzey koşullarından etkilenmez
Yakınlık sensörleri, esasen fiziksel değişiklikleri algıladığı için nesnelerin yüzey renklerinden neredeyse etkilenmez.
Geniş uygulama yelpazesine uygunluk
Yakınlık sensörleri, geleneksel optik algılamanın aksine, nemli koşullara ve geniş sıcaklık aralığında kullanılmak için uygundur.
Yakınlık sensörleri, Android veya iOS cihazlarınızda da kullanılabilir. Kullanımınıza göre ekranı açıp kapatan basit bir IR teknolojisi içerir. Örneğin, bir telefon görüşmesi sırasında, yanaklarınıza yakın bir şekilde yerleştirildiğinde yanlışlıkla bir şeyin aktif hale gelmesini önlemek için ekranınızı kapatır!
Daha uzun hizmet ömrü
Bir yakınlık sensörü, yarı iletken çıkışları kullandığı için, işletim döngüsüne bağlı hareketli parçalar yoktur. Bu nedenle, hizmet ömrü diğer sensörlere göre daha uzun olma eğilimindedir!
Yüksek hızda yanıt oranı
Temas gerektiren anahtarlarla karşılaştırıldığında, yakınlık sensörleri daha yüksek hızda yanıt oranı sunar.
Yakınlık sensörü türleri
Artık yakınlık sensörlerinin ne olduğunu anladığımıza göre, çeşitli türlerine daha derinlemesine dalacağız; her biri belirli uygulamalar ve ortamlar için iyi bir şekilde uygundur.
Hazır mısınız? İşte farklı yakınlık sensörü türlerinin özeti!
İndüktif Yakınlık Sensörleri
İndüktif yakınlık sensörleri, yalnızca metal nesneleri algılamak için kullanılan temassız sensörlerdir. Bir metal nesne yaklaştığında, bir osilatör ile bir bobini çalıştırarak indüksiyon yasasına dayanır.
İki versiyonu vardır ve 4 ana bileşenden oluşur:
Versiyonlar:
- Korumasız: Bobin tarafından üretilen elektromanyetik alan sınırsızdır, bu da daha geniş ve daha büyük algılama mesafeleri sağlar.
- Korumalı: Üretilen elektromanyetik alan, sensör bobininin yanları kapatıldığı için ön kısımda yoğunlaşır.
Bileşenler:
- Resimde görüldüğü gibi 4 ana bileşenden oluşur; Bobin, Osilatör, Schmitt Tetikleyici ve çıkış anahtarlama devresi.
İndüktif Yakınlık Sensörleri nasıl çalışır?
- Bobine alternatif akım sağlanır, bu da elektromanyetik algılama alanı oluşturur.
- Bir metal nesne manyetik alana yaklaştığında, eddy akımları oluşur ve bobin endüktansı değişir.
- Bobin endüktansı değiştiğinde, sürekli izleyen devre, sensörün çıkış anahtarını tetikler.
*Not: Hedef mevcut olmadığında bile, indüktif sensörler osilasyona devam eder. Anahtar yalnızca bir nesne mevcut olduğunda tetiklenir.
Yaygın uygulamalar:
- Endüstriyel kullanımlar
- Ürünleri sayan, ürün transferleri yapan otomasyon makineleri.
- Güvenlik kullanımları
- Metal nesnelerin, cephaneliklerin, mayınların vb. algılanması.
İndüktif yakınlık sensörlerinin avantajları
- Temassız algılama.
- Çevresel uyumluluk; endüstriyel alanlarda sıkça görülen toz ve kir gibi koşullara dayanıklıdır.
- Metal algılama konusunda yetenekli ve çok yönlüdür.
- Fiyat açısından oldukça ucuzdur.
- Hareketli parça yok, bu da daha uzun bir hizmet ömrü sağlar.
İndüktif yakınlık sensörlerinin dezavantajları
- Algılama aralığında sınırlılık, ortalama maksimum aralığı 80 mm’dir.
- Sadece metal nesneleri algılayabilir.
- Performansı dış koşullardan etkilenebilir; aşırı sıcaklıklar, kesme sıvıları veya kimyasallar.
Grove – 2-Kanal İndüktif Sensör (LDC1612)
Seeed’de, bu indüktif sensörü sunuyoruz; bu sensör, indüktif algılamanın performans ve güvenilirlik avantajlarını minimal maliyet ve güçle gerçekleştirmeyi sağlar.
Yakınlık algılamanın ötesine geçerek, uzaktan algılama uygulamaları ve birçok diğer olasılık için Arduino uyumludur!
Daha fazla bilgi almak ister misiniz? Daha fazla bilgi için ürün sayfamıza gidebilirsiniz!
Kapasitif Yakınlık Sensörleri
Kapasitif yakınlık sensörleri, metalik ve metalik olmayan nesneleri, sıvıları, tozları ve granülleri algılayan temassız sensörlerdir. Kapasitans değişimini algılayarak çalışır.
İndüktif sensörlere benzer şekilde, bir osilatör, Schmitt tetikleyici ve çıkış anahtarlama devresinden oluşur. Tek farkı, kapasitasyon için 2 şarj plakası (1 iç, 1 dış) içermesidir:
- İç plaka osilatöre bağlıdır.
- Dış plaka (sensör elektrotları) algılama yüzeyi olarak kullanılır.
Kapasitif yakınlık sensörleri nasıl çalışır?
- Kapasitif yakınlık sensörü elektrostatik bir alan üretir.
- Bir nesne (iletken/iletken olmayan) algılama alanına yaklaştığında, her iki plakanın kapasitansı artar ve osilatörün genliği artar.
- Sonuçlanan genlik artışı, sensör çıkış anahtarını tetikler.
*Not: Kapasitif sensörler yalnızca hedef nesne mevcut olduğunda osilasyona geçer.
Yaygın uygulamalar:
- Endüstriyel kullanımlar
- Ürünleri sayan, ürün transferi yapan otomasyon makineleri
- Doldurma süreçleri, boru hatları, mürekkepler vb.
- Sıvı seviyesi, bileşim ve basınç
- Nem kontrolü
- İnvaziv olmayan içerik tespiti
- Dokunmatik uygulamalar
Kapasitif yakınlık sensörlerinin avantajları
- Temassız tespit
- Algılanabilen geniş malzeme yelpazesi
- Geniş hassasiyet bandı ile metalik olmayan duvarlar aracılığıyla nesneleri algılayabilme
- Endüstriyel ortamlarda kullanılmak için iyi bir şekilde uygun
- Kullanıcıların yalnızca istenen nesnelerin algılanmasını sağlamak için sensör hassasiyetini ayarlamasına olanak tanıyan potansiyometre içerir
- Hareketli parça yok, bu da daha uzun bir hizmet ömrü sağlar
Kapasitif yakınlık sensörlerinin dezavantajları
- Göreceli olarak düşük menzil, ancak indüktif sensörlerden kısmi artış
- İndüktif sensörlere kıyasla daha yüksek fiyat
Grove – Kapasitif Nem Sensörü (Korozyona Dayanıklı)
Artık kapasitif yakınlık sensörlerinin nem kontrolü yapabildiğini anladığımıza göre, elbette uygulamaları için bir sensöre ihtiyacımız olacak!
İşte burada Grove – Kapasitif Nem Sensörü (Korozyona Dayanıklı) devreye giriyor. Bu, kapasitans değişikliklerine dayanan bir toprak nem sensörüdür. Dirençli sensörlerle karşılaştırıldığında, sadece korozyona dayanıklı olmakla kalmaz, aynı zamanda geniş bir uygulama yelpazesi sunar!
Daha fazla bilgi almak ister misiniz? Ürün sayfamıza buradan ulaşabilirsiniz!
Grove – 12 Tuşlu Kapasitif I2C Dokunmatik Sensör V2 (MPR121)
Sadece kapasitif yakınlık algılamanın ötesinde bir modüle mi ihtiyacınız var? İşte tam da bunu sağlıyoruz!
Grove – 12 Tuşlu Kapasitif I2C Dokunmatik Sensör V2 (MPR121), Kapasitans Algılama, Dokunma Algılama ve Yakınlık Algılama özelliklerine sahip 3’ü 1 arada bir modüldür.
Daha fazla bilgi almak için ürün sayfamıza buradan ulaşabilirsiniz!
Ultrasonik Yakınlık Sensörleri
Bu listedeki üçüncü sensör ultrasonik yakınlık sensörleridir; yüksek frekanslı ultrasonik dalgalar yayarak nesnelerin varlığını tespit eder. Bunu elektrik enerjisinin dönüşümü ile gerçekleştirir. Kapasitif sensörlere benzer şekilde, katı, sıvı, granüler veya toz halindeki nesneleri de algılayabilir.
Muhtemelen hepsinin en kolay olanı, sadece bir ultrasonik verici ve bir ultrasonik alıcıdan oluşur.
Ultrasonik Yakınlık Sensörü nasıl çalışır?
- Sonic transdüser ses dalgaları yayar
- Sonic dalgaları nesneden geri sekilir
- Geri sekilen dalga sensöre geri döner
- Ses dalgalarını yaymak ve almak için geçen süre, mesafeyi/yakınlığı belirlemek için kullanılır
Yaygın uygulamalar
- Mesafe ölçümü
- Rüzgar hızı ve yön tespiti için anemometreler
- Otomasyon üretim süreçleri
- Sıvı tespiti
- Nesne izleme için insansız hava araçları (UAV’ler)
- Robotik
Ultrasonik yakınlık sensörlerinin avantajları
- Temassız tespit
- Nesne rengi ve saydamlığından etkilenmez
- Dış çevresel koşullardan etkilenmez, güvenilir bir çözüm
- Aşırı koşullarda iyi çalışır
- Karanlık ortamlarda kullanılabilir
- Düşük akım tüketimi
Ultrasonik yakınlık sensörlerinin dezavantajları
- Sınırlı algılama menzili, ancak indüktif ve kapasitif sensörlere kıyasla daha yüksek menzil kapasitesine sahiptir
- Ultrasonik sensörler ses dalgaları aracılığıyla çalıştığı için vakumda çalışmaz
- Yumuşak nesnelerin veya aşırı dokulu nesnelerin mesafesini ölçemez
Grove – Ultrasonik Sensör: HC-SR04’ün geliştirilmiş versiyonu
Geleneksel HC-SR04 ultrasonik sensörüne göre önemli avantajlar sunan Grove – Ultrasonik Sensör, yalnızca yakınlık algılama için değil, aynı zamanda mesafe ölçümü ve ultrasonik dedektör olarak da mükemmel bir modüldür!
Daha fazla bilgi almak ister misiniz? Aşağıdaki kaynaklara göz atabilirsiniz:
IR Yakınlık Sensörü
IR, kızılötesi için kısaltmadır ve bir nesnenin varlığını tespit etmek için kızılötesi ışık demeti yayar. Ultrasonik sensörlere benzer şekilde çalışır, ancak ses dalgaları yerine IR iletim kullanılır.
Kızılötesi yakınlık sensörleri, yayım yapan bir IR LED ve yansımanın tespiti için bir ışık dedektöründen oluşur. Optik bir noktayı belirleyen yerleşik bir sinyal işleme devresi vardır.
IR yakınlık sensörleri nasıl çalışır?
- Kızılötesi ışık IR LED vericisinden yayılır
- Işık demeti nesneye çarpar ve bir açıyla geri yansır
- Yansıyan ışık ışık dedektörüne ulaşır
- Işık dedektöründeki sensör, yansıtıcı nesnenin konumunu/mesafesini belirler
Yaygın uygulamalar
- Mesafe ölçümü
- Öğe sayacı; nesne yayılan ışığı kestiğinde bir olarak sayılır
- Güvenlik sistemleri, gözetim, hırsız alarmları vb.
- İzleme ve kontrol uygulamaları
IR yakınlık sensörlerinin avantajları
- Temassız tespit
- Gündüz ve gece kullanımları için uygundur
- Görüş hattı üzerinden güvenli iletişim
- Ultrasonik yakınlık sensörlerinin aksine yumuşak nesnelere olan mesafeyi ölçebilir
- Kızılötesi sensörün doğruluğu korozyon veya oksidasyondan etkilenmez
IR yakınlık sensörlerinin dezavantajları
- Çevresel koşullardan ve sert nesnelerden etkilenir, bu da duvarlar veya kapılar aracılığıyla kullanımını imkansız kılar
- İletişim için verici ve alıcı arasında görüş hattı gerektirir
- Uzun mesafelerde performans düşer
Seeed’de sunulan Kızılötesi Yakınlık Sensörü
Grove – 80cm Kızılötesi Yakınlık Sensörü
SHARP GP2Y0A21’e dayanan bu IR yakınlık sensörü, alternatiflerinizin ötesinde doğru mesafe ölçümü arayan herkes için önerdiğim popüler bir seçimdir.
Düşük güç tüketimi ile küçük bir pakete yerleştirilmiş bu IR yakınlık sensörü, 10 cm ile 80 cm arasında sürekli mesafe okumalarına olanak tanır!
Daha fazla bilgi almak ister misiniz? Aşağıdaki kaynaklara göz atabilirsiniz:
Uygun bir yakınlık sensörü nasıl seçilir
Şimdi, dördünden uygun birini seçmenize yardımcı olmak için, bir yakınlık sensörü seçerken dikkate almanız gereken kriterleri sağladım.
Ancak her zamanki gibi, önce niyet ettiğiniz amacı düşünmelisiniz; Öncelikle ne için kullanmak istediğinizi belirlemelisiniz.
| Proximity Sensör Kriterleri | Nasıl Seçilir | Sensör Uygunluğu |
|---|---|---|
| Nesne gereksinimleri | Kullanmayı planladığınız nesneye bir göz atın Aşağıdaki faktörleri dikkate alın: Nesne rengi Nesnenin şekli Nesne malzemesi |
Karmaşık nesne gereksinimleri için en uygun: IR proximity sensörü Karmaşık nesne gereksinimleri için uygun değil: |
| Algılama ortamı | Nesnenizi algılayacağınız ortama bir göz atın Aşağıdaki faktörleri dikkate alın: Temizlik Sıcaklık Nem |
Sert ortamlar için uygun: Kapasitif (en uygun) İndüktif Ultrasonik Sert ortamlar için uygun değil: |
| Algılama Aralığı/Uzaklığı | Nesnenizin sensör yüzeyine yakın yerleştirilip yerleştirilmeyeceğine bir göz atın Aşağıdaki faktörleri dikkate alın: Nesne ile sensör arasındaki mesafe (Uzak veya Yakın) |
Yakın mesafe algılama için uygun: İndüktif ve Kapasitif proximity sensörleri Uzun mesafe algılama için uygun: |
Not edilmesi gereken bir diğer faktör, proximity sensörünü entegre ettiğiniz elektrik sistemidir. Elektrik yükü (NPN/PNP) veya voltaj kaynağı (AC/DC) olsun, sensör, çalıştığınız sistem kontrolleri ile uyumlu olmalıdır.
Onurlu Bahisler
Proximity sensör değerlendirme kriterlerini ele aldığım için, hala göz atmaya değer bazı onurlu bahislerin bir listesini burada sunuyorum!
Fotoelektrik Proximity Sensörü
Fotoelektrik proximity sensörleri, yüksek kaliteli fotoelektrik teknolojisi kullanan sensörlerdir, her türlü nesneyi algılayabilen bir ışık ışını yayarlar!
Aşağıdaki 3 farklı modeli vardır; Yansıtıcı, Geçirgen ve Retro-yansıtıcı. Her model, mesafe algılama konusunda oldukça verimli olsalar da, farklı ışık yayma yöntemleri sunar.
Bu tür bir proximity algılama teknolojisiyle ilgileniyorsanız, bunu küçük bir pakette entegre eden sensöre göz atabilirsiniz:
PSK-CM8JL65-CC5 Kızılötesi Mesafe Ölçme Sensörü
Manyetik Proximity Sensörü
Manyetik proximity sensörleri, büyük algılama aralıkları sayesinde manyetik nesneleri algılamak için kullanılan proximity cihazlarıdır. Tipik bir model, hızlı mıknatıslama sağlamak için cam ve metal bıçak içerir!
Sadece mıknatısları algılamasına rağmen, düşük maliyeti, uzun menzili ve küçük boyutları ile hala harika bir seçenektir.
Bunu beğendiyseniz ve daha fazla bilgi almak istiyorsanız, şuna göz atabilirsiniz:
Grove – 12-bit Manyetik Rotary Pozisyon Sensörü / Encoder (AS5600)
A5600’e dayanan bu Manyetik Rotary Pozisyon Sensörü, sadece temassız proximity algılama ihtiyaçlarını karşılamakla kalmaz, aynı zamanda normal encoder’lara göre önemli avantajlar da sunar. Hassas, programlanabilir ve maliyet etkin, dikkate alınması gereken bir seçenektir!
Daha fazla bilgi almak ister misiniz? Daha fazla bilgi için ürün sayfamıza gidebilirsiniz!
LiDAR Proximity Sensörü
LiDar, Işık Algılama ve Mesafe Ölçümü anlamına gelen bir terimdir ve mükemmel maksimum algılama aralığı ile hızlı güncelleme oranları sunan yüksek kaliteli bir algılama teknolojisidir. Tek ana dezavantajı, maliyetidir; bu, ortalama tüketici için çok pahalı olabilir.
Endişelenmeyin, burada Seeed’de, oldukça uygun fiyatlı bir mini LiDAR proximity sensörü sunuyoruz!
Daha fazla bilgi almak ister misiniz? ürün sayfamıza gidebilirsiniz!
Özet
Özetlemek gerekirse, işte proximity sensörleri ve önerilen kullanımları:
Proximity sensör Arduino uyumluluğu için, her proximity sensör türü için önerilen Seeed ürünlerini dikkate alabilirsiniz! Bu, kendiniz bir tane yapmaya çalışmaktan zaman kazanmanızı sağlayacaktır!
- Indüktif sensör önerisi:
- Kapasitif sensör önerisi:
- Ultrasonik sensör önerisi:
- IR sensör önerisi: