تعد مستشعرات القرب أو (Proximity Sensors) عنصرا أساسيا في الأنظمة الصناعية الحديثة خصوصا الآلية منها. ويعتمد اختيار النوع المناسب من هذه المستشعرات بشكل كبير على طبيعة التطبيق أو النظام المراد استخدامها فيه. ولفهم كيفية اختيار المستشعر المناسب وتوصيله بالشكل المطلوب، يجب معرفة الفرق بين مختلف الأنواع من المستشعرات، مما سيساهم في تحسين كفاءة وسلامة تشغيل الأنظمة الصناعية.
 |
| الفرق بين مستشعرات القرب PNP و NPN |
ما هو دور مستشعرات القرب؟
مستشعرات القرب هي أجهزة إلكترونية ذكية تدخل في تشغيل العديد من التطبيقات الحديثة سواء في الأجهزة المنزلية أو الصناعية. وتتميز هذه المستشعرات بالقدرة على استكشاف وجود أو غياب الأجسام القريبة دون الحاجة الى اتصال مباشر، وهذا ما يجعلها عنصرا مهما في الأنظمة الآلية من خلال التحكم في تشغيل الآلات في المصانع ضمانا لسير العمليات الإنتاجية بكل سلاسة وسلامة.
أنواع مستشعرات القرب.
تتعدد أنواع مستشعرات القرب، بحيث لكل نوع خصائصه ومجالات استخدامه الخاصة. ومن أهم هذه الأنواع نجد:
- مستشعرات القرب الحثية (Inductive Sensors) : تعتمد هذه المستشعرات على المجال المغناطيسي للكشف عن الأجسام المعدنية القريبة. فبمجرد اقتراب جسم معدني من المستشعر، يتغير المجال المغناطيسي المولد من طرف المستشعر، مما يعطي إشارة الى أنظمة التحكم الآلي للاشتغال أو التوقف. ويستخدم هذا النوع بكثرة في التطبيقات الصناعية مثل الروبوتات وخطوط الإنتاج.
- مستشعرات القرب السعوية (Capacitive Sensors) : تعمل هذه المستشعرات على مبدأ تغير السعة الكهربائية للكشف عن الأجسام الغير معدنية كالبلاستيك والسوائل. فعندما يقترب جسم من المستشعر تتغير السعة الكهربائية، معطيا بذلك إشارة الى أنظمة التحكم الآلي للاشتغال أو التوقف. يستخدم هذا النوع خاصة في الصناعات الغذائية والطبية.
- مستشعرات القرب الضوئية (Photoelectric Sensors) : يعتمد هذا النوع من المستشعرات على انكسار الضوء أو انعكاسه لاكتشاف الأجسام. وتستخدم في أنظمة التعبئة والتغليف وأجهزة الفرز. وينقسم هذا النوع الى نوعين رئيسيين:
- مستشعرات الأشعة تحت الحمراء: تقوم هذه المستشعرات على ارسال أشعة غير مرئية (الأشعة تحت الحمراء) ثم تقيس الضوء المنعكس على الأجسام، ومن خلال هذه العملية تعطي إشارات التحكم.
- مستشعرات الليزر: تستخدم أشعة الليزر من أجل دقة أكثر في القياس.
أنواع الترانزستورات المستخدمة في مستشعرات القرب.
يعد الترانزستور عنصرا أساسيا في العديد من الدوائر الالكترونية، كما هو الحال في مستشعرات القرب..بحيث يلعب دورا مهما في تحويل الإشارات التي يلتقطها المستشعر الى إشارة قوية يمكن استغلالها في تشغيل أنظمة التحكم المختلفة. وهناك نوعان شائعان من الترانزستورات المستخدمة في العديد من التطبيقات الإلكترونية، بما في ذلك التحكم الآلي والأنظمة الصناعية المختلفة، وهما: NPN و PNP.
ما هي مستشعرات القرب من نوع PNP و NPN؟
يستخدم كلا النوعين من المستشعرات بشكل كبير في الأنظمة الصناعية والتحكم في الآلات والمعدات، مثل خطوط الإنتاج والروبوتات. وهي تعمل بالشكل التالي:
- مستشعر PNP: بمجرد اقتراب جسم من المستشعر، يقوم هذا الأخير بإخراج إشارة كهربائية موجبة (+V) الى الجهاز المراد التحكم به.
- مستشعر NPN: عند اقتراب جسم من المستشعر، يقوم هذا الأخير بغلق الدارة الكهربائية وتوصيل الحمل المتصل به مع الأرضي (GND) .
ما هو الفرق بين مستشعرات القرب PNP و NPN؟
الجدول التالي يبين الفرق بين مستشعرات القرب PNP و NPN:
 |
| الفرق بين مستشعرات القرب PNP و NPN |
طريقة توصيل مستشعرات القرب PNP و NPN.
تحتوي مستشعرات القرب PNP و NPN على ثلاث أسلاك للربط متصلة بأطراف المستشعر، وعادة ما تكون باللون البني والأزرق والأسود.
ملاحظة هامة: بالرغم من أن الألوان التي ذكرنا ( البني،الأسود،الأزرق) هي الأكثر شيوعا، إلا أنها قد تختلف حسب الشركة المصنعة. ولذلك، من الضروري دائما الرجوع الى دليل مستشعر القرب المستخدم.
توصيل مستشعر القرب PNP:
- توصيل الطرف VCC للمستشعر (السلك البني) بالطرف الموجب لمصدر الطاقة.
- توصيل الطرف GND للمستشعر (السلك الأزرق) بالطرف السالب لمصدر الطاقة.
- توصيل طرف الإخراج أو الإشارة للمستشعر (السلك الأسود) بأحد طرفي الريليه، أما الطرف الآخر للريليه فيتم توصيله مع السالب أو الأرضي.
 |
| مخطط لتوصيل مستشعر القرب PNP |
توصيل مستشعر القرب NPN:
- توصيل الطرف VCC للمستشعر (السلك البني) بالطرف الموجب لمصدر الطاقة.
- توصيل الطرف GND للمستشعر (السلك الأزرق) بالطرف السالب لمصدر الطاقة.
- توصيل طرف الإخراج أو الإشارة للمستشعر (السلك الأسود) بأحد طرفي الريليه أما الطرف الآخر للريليه فيتم توصيله مع الموجب.
 |
| مخطط لتوصيل مستشعر القرب NPN |
مثال لتطبيق عملي
تطبيق عملي لمستشعرات القرب في تهيئة حواف الرخام والجرانيت. شاهدوا الفيديو لمعرفة التفاصيل.