Optiske nærhetsbrytere

Optiske nærhetsbrytere (sensorer) er mye brukt i dag i mange bransjer hvor utstyr brukes for posisjonering, telling og enkelt detektering av ulike objekter. Bruken av koding i sensorkretser gjør det mulig å unngå ekstern påvirkning av lyskilder på dem og beskytter dermed mot falske alarmer. Sensorer i termiske hus er konstruert for drift ved lave temperaturer.

Disse enhetene er elektroniske kretser som reagerer på en endring i lysstrømmen som faller på mottakeren, på grunn av hvilken tilstedeværelse eller fravær av et objekt i et bestemt område av verdensrommet blir registrert. Koding av lyset som sendes ut av kilden (romlig utvalg og modulering) forbedrer effektiviteten og, som nevnt ovenfor, negerer effekten av interferens.

Strukturelt inkluderer sensorsystemet to hovedfunksjonsblokker - strålingskilden og dens mottaker. Disse kan være to separate hus, eller ett hus for begge blokkene, avhengig av operasjonsprinsippet til en bestemt sensor (bryter).

En kilde eller emitter består av følgende deler: en generator, en emitter, en indikator, et optisk system og et hus, inne som det er en krets beskyttet av en skjøt, og utsiden - alt nødvendig for festing. Generatorens oppgave er å generere en sekvens av signalpulser for senderen.

Selve emitteren er en LED. Emisjonsmønsteret til lysdioden dannes av det optiske systemet. Indikatoren viser tilstedeværelse eller fravær av strøm til sensoren. Huset beskytter mot ytre mekaniske påvirkninger og tjener til praktisk installasjon på applikasjonsstedet for sensoren.

Mottakeren har på sin side også et optisk system som danner mottakerens retningsmønster og gir valg. Fotodetektoren som betjener fototransistorsom registrerer strålingen og konverterer den til et elektrisk signal; en forsterkerkrets med et terskelelement for å gi en pålitelig helning med hysterese; en elektronisk bryter for å bytte last og en regulator for å justere mottakerens følsomhet slik at gjenstander registreres tydelig mot bakgrunnen rundt.

Det er to indikatorer her: den første viser statusen til utgangen, den andre viser kvaliteten på det mottatte signalet og lar deg bestemme funksjonsreserven for det overvåkede objektet.

I dette tilfellet karakteriserer den funksjonelle reserven forholdet mellom lysstrømmen mottatt av mottakeren fra senderen til dens minimumsverdi, som allerede forårsaker operasjonen. Funksjonsreserven kompenserer for signaldemping på grunn av forurensning av optikken eller fra forstyrrende aerosolpartikler i omgivelsene.

For eksempel:

• indikatoren lyser rødt, noe som betyr at det sporede objektet er til stede i utløsersonen;
• gult lys - intensiteten til den mottatte lysfluksen reduseres;
• grønn — intensiteten til den mottatte lysfluksen er minimal;
• av — objektet er ikke i arbeidsområdet til sensoren.

I henhold til operasjonsprinsippet er optiske sensorer av tre typer:

Barriere (type T)

Optiske brytere av barrieretype fungerer på en direkte stråle og inneholder to separate deler, en sender og en mottaker, som må plasseres koaksialt overfor hverandre slik at strålingsfluksen som sendes ut av senderen (senderen) blir rettet og presist treffer mottakeren.

Når strålen blir avbrutt av et objekt, utløses bryteren. Sensorer av denne typen kan fungere i en avstand på titalls meter mellom senderen og mottakeren, i tillegg har de god støyisolering, de er ikke redde for støv, ikke en dråpe væske, etc.

Men det er også ulemper:

• noen ganger er det nødvendig å legge strømledninger separat til hver av de to delene på lange avstander;
• sterkt reflekterende gjenstander kan forårsake falske alarmer;
• Gjennomsiktige gjenstander kan ikke svekke strålen nok, dette bør tas i betraktning.

Følsomhetsregulatoren brukes for akseptabel eliminering av disse manglene. Og selvfølgelig bør minimumsstørrelsen på det oppdagede objektet ikke være mindre enn diameteren på strålen.

Diffus (type D)

Diffuse sensorer bruker en stråle som reflekteres fra et objekt, en speilrefleksjon. Mottakeren og senderen er i ett hus. Emitteren leder strømmen til objektet, strålen reflekteres fra overflaten i forskjellige retninger, avhengig av objektets optiske egenskaper. En del av strømmen går tilbake der den tas opp av mottakeren og bryteren aktiveres.

Her er det viktig å tenke på at falske alarmer kan være forårsaket av reflekterende gjenstander plassert bak arbeidsområdet til installasjonen, bak det kontrollerte objektet. For å eliminere slike forstyrrelser brukes brytere med bakgrunnsdempingsfunksjon.

For å standardisere avstanden som diffussensoren skal utløses ved, ta et hvitt ark (10 x 10 cm for avstander opptil 40 cm eller 20 x 20 cm for deteksjonsavstander over 40 cm) eller en varmvalset stålplate og test det under lignende forhold ... Generelt, i forskjellige bransjer - på forskjellige måter.

For mer nøyaktig normalisering beregnes avstanden på nytt i henhold til en spesiell tabell som gjenspeiler de reflekterende egenskapene til forskjellige materialer, og derfor legges det til en korreksjonsfaktor. For eksempel har en sensor en verdi på 100 mm, men du vil overvåke for eksempel gjenstander i rustfritt stål.

Korreksjonsfaktoren vil være 7,5, noe som betyr at den sikre aktiveringsavstanden blir 7,5 ganger større, nemlig 750 mm. Den minste objektstørrelsen bestemmes av dens reflekterende egenskaper, kontrast og funksjonelle reserve.

Refleks (type R)

Her brukes lyset som reflekteres av reflektoren. En mottaker med en sender i ett hus, strålen som faller på reflektoren reflekteres, treffer mottakeren og utløses. Når objektet forlater arbeidsområdet, oppstår en annen trigger. Sensorer av denne typen kan fungere i en avstand på opptil 10 meter og brukes til å fikse gjennomsiktige gjenstander.