Optična bližinska stikala

Optična bližinska stikala (senzorji) se danes pogosto uporabljajo v številnih panogah, kjer se oprema uporablja za pozicioniranje, štetje in preprosto zaznavanje različnih predmetov. Uporaba kodiranja v senzorskih vezjih omogoča izogibanje zunanjemu vplivu svetlobnih virov na njih in tako ščiti pred lažnimi alarmi. Senzorji v termo ohišjih so zasnovani za delovanje pri nizkih temperaturah.

Te naprave so elektronska vezja, ki se odzivajo na spremembo svetlobnega toka, ki pada na sprejemnik, zaradi česar se zabeleži prisotnost ali odsotnost predmeta na določenem območju prostora. Kodiranje svetlobe, ki jo oddaja vir (prostorska selekcija in modulacija), izboljša učinkovitost in, kot je navedeno zgoraj, izniči učinke motenj.

Strukturno senzorski sistem vključuje dva glavna funkcionalna bloka - vir sevanja in njegov sprejemnik. To sta lahko dve ločeni ohišji ali eno ohišje za oba bloka, odvisno od principa delovanja posameznega senzorja (stikala).

Vir ali oddajnik je sestavljen iz naslednjih delov: generatorja, oddajnika, indikatorja, optičnega sistema in ohišja, znotraj katerega je vezje zaščiteno s spojnico, zunaj pa vse potrebno za pritrditev. Naloga generatorja je ustvariti zaporedje signalnih impulzov za oddajnik.

Sam oddajnik je LED. Emisijski vzorec LED diode tvori optični sistem. Indikator prikazuje prisotnost ali odsotnost napajanja senzorja. Ohišje ščiti pred zunanjimi mehanskimi vplivi in ​​služi za priročno namestitev na mestu namestitve senzorja.

Sprejemnik pa ima tudi optični sistem, ki oblikuje smerni vzorec sprejemnika in omogoča selekcijo. Fotodetektor, ki služi fototranzistorki zazna sevanje in ga pretvori v električni signal; ojačevalno vezje s pragovnim elementom za zagotavljanje zanesljivega naklona s histerezo; elektronsko stikalo za preklapljanje bremena in regulator za prilagajanje občutljivosti sprejemnika, tako da so predmeti jasno posneti glede na okoliško ozadje.

Tukaj sta dva indikatorja: prvi prikazuje stanje izhoda, drugi prikazuje kakovost prejetega signala in vam omogoča, da določite funkcionalno rezervo za nadzorovani predmet.

V tem primeru funkcionalna rezerva označuje razmerje svetlobnega toka, ki ga sprejemnik prejme od oddajnika, do njegove najmanjše vrednosti, ki že povzroči delovanje. Funkcionalna rezerva kompenzira oslabitev signala zaradi kontaminacije optike ali motečih aerosolnih delcev v okolici.

Na primer:

• indikator sveti rdeče, kar pomeni, da je sledini predmet prisoten v območju proženja;
• rumena svetloba - intenzivnost prejetega svetlobnega toka se zmanjša;
• zelena - intenzivnost prejetega svetlobnega toka je minimalna;
• izklopljeno — predmet ni v delovnem območju senzorja.

Glede na načelo delovanja so optični senzorji treh vrst:

Pregrada (Tip T)

Optična stikala pregradnega tipa delujejo na direktni žarek in vsebujejo dva ločena dela, oddajnik in sprejemnik, ki morata biti nameščena soosno drug nasproti drugega, tako da je tok sevanja, ki ga oddaja oddajnik (oddajnik), usmerjen in natančno zadene sprejemnik.

Ko žarek prekine predmet, se sproži stikalo. Senzorji te vrste lahko delujejo na razdalji več deset metrov med oddajnikom in sprejemnikom, poleg tega imajo dobro zvočno izolacijo, se ne bojijo prahu, niti kapljice tekočine itd.

Vendar obstajajo tudi slabosti:

• včasih je treba napajalne žice položiti ločeno na vsakega od obeh delov na velikih razdaljah;
• močno odsevni predmeti lahko povzročijo lažne alarme;
• prozorni predmeti morda ne bodo dovolj oslabili žarka, to je treba upoštevati.

Za sprejemljivo odpravo teh pomanjkljivosti se uporablja regulator občutljivosti. In seveda najmanjša velikost zaznanega predmeta ne sme biti manjša od premera žarka.

Difuzno (tip D)

Difuzni senzorji uporabljajo žarek, ki se odbija od predmeta, zrcalni odboj. Sprejemnik in oddajnik sta v enem ohišju. Oddajnik usmerja tok na predmet, žarek se odbija od njegove površine v različnih smereh, odvisno od optičnih lastnosti predmeta. Del toka se vrne nazaj, kjer ga prevzame sprejemnik in sproži stikalo.

Pri tem je pomembno upoštevati, da lahko lažne alarme povzročijo odsevni predmeti, ki se nahajajo za delovnim območjem naprave, za nadzorovanim objektom. Za odpravo takšnih motenj se uporabljajo stikala s funkcijo zatiranja ozadja.

Za standardizacijo razdalje, na kateri se bo sprožil difuzni senzor, vzemite bel list papirja (10 krat 10 cm za razdalje do 40 cm ali 20 krat 20 cm za razdalje zaznavanja nad 40 cm) ali vroče valjano jekleno ploščo in preizkusite ga pri podobnih pogojih … Na splošno v različnih panogah — na različne načine.

Za natančnejšo normalizacijo se razdalja preračuna po posebni tabeli, ki odraža odbojne lastnosti različnih materialov, zato je dodan korekcijski faktor. Na primer, senzor ima vrednost 100 mm, vendar želite nadzorovati, recimo, predmete iz nerjavečega jekla.

Korekcijski faktor bo znašal 7,5, kar pomeni, da bo varnostna razdalja aktiviranja 7,5-krat večja in sicer 750 mm. Najmanjšo velikost predmeta določajo njegove odsevne lastnosti, kontrast in funkcionalna rezerva.

Refleks (tip R)

Tu se uporablja svetloba, ki jo odbija reflektor. Sprejemnik z oddajnikom v enem ohišju, žarek, ki pade na reflektor, se odbije, udari v sprejemnik in se sproži. Ko predmet zapusti delovno območje, se pojavi drug sprožilec. Senzorji te vrste lahko delujejo na razdalji do 10 metrov in se uporabljajo za fiksiranje prosojnih predmetov.