سنسور سوئیچ فوتو الکتریکی چیست و چگونه کار می کند؟

مقدمه

سوئیچ فوتو الکتریکی سنسرها، که به آنها سنسرهای نوری نیز می‌گویند، به دلیل دقت و قابلیت اعتمادشان در سیستم‌های خودکارسازی و کنترل صنعتی استفاده گسترده‌ای دارند. این سنسرها از نور برای تشخیص وجود یا عدم وجود یک جسم استفاده می‌کنند و می‌توانند در انواع مختلفی از کاربردها از خطوط اسمبلی تا سیستم‌های ایمنی یافت شوند. در این مقاله ما به بررسی سنسرهای کلید فتوالکتریک پرداخته، شامل کارکرد داخلی آنها، نوع‌ها و کاربردها.

اجزای اساسی یک سنسور سوئیچ فوتو الکتریکی

در قلب سنسور سوئیچ فوتو الکتریکی دو بخش اصلی وجود دارد: یک فرستنده که یک پرتو از نور را ارسال می کند و یک آشکارساز که این پرتو را دریافت می کند. سنسور بر اساس اصل نور متوقف یا منعکس شده کار می کند. عناصر نوری علاوه بر این شامل یک آرایه به عنوان لنز و فیلتر کمک می کند تا نور را متمرکز و هدایت کند و یک محفظه محکم برای قرار دادن سنسور دور از عوامل محیطی مانند آب و مواد جامد است.

انواع سنسورهای سوئیچ فوتو الکتریکی

انواع مختلفی از سنسورهای سوئیچ فوتو الکتریکی وجود دارد که هر کدام برای یک کاربرد خاص طراحی شده اند:

A. سنسورهای بازتاب دهنده از یک سطح بازتاب دهنده برای بازگشت پرتو نور به آشکارساز استفاده می کنند، اطمینان از تشخیص قابل اعتماد حتی در حضور اشیاء درخشان یا درخشان

ب. حسگرهای شعاعی که از طریق یک شکاف پرت می شوند و از طرف دیگر را تشخیص می دهند، و این کار آنها را برای شمارش اشیاء که از طریق پرت عبور می کنند، ایده آل می کند

ج. حسگرهای بازتابی منتشر نور را بر روی یک شی منتشر می کنند و نور پراکنده را جمع آوری می کنند، که برای تشخیص طیف گسترده ای از مواد و سطوح در دسترس هستند. حسگرها خروجی را تشخیص می دهند که تحت تاثیر خواص مانند ضخامت یا رنگ مواد اسکن شده و اندازه ذرات با حجم بیشتر از 10 m3 قرار می گیرند.

D. حسگرهای فیبر نوری از فیبر نوری برای انتقال نور استفاده می کنند، که انعطاف پذیری در نصب و ایمنی از تداخل الکترومغناطیسی را فراهم می کند.

اصول سنسورهای سوئیچ فوتو الکتریکی

اصل کار ساده است. پرتوهای نوری منتشر شده و اگر هیچ مانع در راه نباشد، آشکارگر برای دریافت پرتگاه در دسترس است. هنگامی که یک مانع این جریان فوتون ها را قطع می کند، سیگنال آشکارگر تغییر می کند، که به یک مکان می رود و سیگنال خروجی می دهد. این سیگنال خروجی می تواند برای کنترل ماشین آلات، ایجاد زنگ هشدار یا انجام وظایف دیگر در یک سیستم خودکار استفاده شود. الکترونیک سنسور سیگنال را پردازش می کند و پاسخ مناسبی را به ارمغان می آورد: اگر گذرگاه خروجی باید روشن یا خاموش شود، مدار مناسب پرتاب می شود.

کاربرد سنسورهای سوئیچ فوتو الکتریکی

سنجش فوتو الکتریکی از نظر طبیعت همه کاره و قابل اعتماد در کاربرد است. بنابراین به طور گسترده ای در بسیاری از زمینه ها استفاده می شود، از جمله:

الف. در خودکارسازی صنعتی، برای تشخیص اینکه آیا قطعه‌ای حضور دارد یا خیر (به عنوان مثال، بدنه چراغ جلویی در خط تولید کارخانه سازنده خودرو) استفاده می‌شود. یک سنسر نقطه‌ای تعداد قطعات را شمرده و... محصولات در طول پردازش آنها عبور دهند؛ این روش به نظارت و کنترل خروجی تولید کمک می‌کند.

ب. در رباتیک، آنها تشخیص نزدیکی را فراهم می کنند. این کار بسیار مفید است وقتی ربات ها مجبورند با محصولات شکل های مختلف کار کنند یا حتی کار دستی را در نظر بگیرند در حالی که آنها سعی می کنند بدون مقررات ویژه ای برای کمک به آنها در یک خط مونتاژ مذاکره کنند.

ج. در سیستم های امنیتی، پرده های نوری ساخته می شوند که هر زمان که چیزی باعث قطع پرتوی نور شود، باز می شوند: این نیز از نظر ایمنی مفید است.

د. در خطوط بسته بندی و مونتاژ، سنسورهای نقطه ای اقلام را برای مرتب سازی یا بسته بندی شمارش می کنند، بنابراین تولید بی پایان است.

مزایای و کاربردهای سنسورهای سوئیچ فوتو الکتریکی

این دستگاه ها دارای مزایای متعددی نسبت به سایر دستگاه های سنجش هستند:

الف. از فاصله دور کار می کنند و بنابراین اشیاء را که حس می کنند، لباس نمی پوشند و آسیب نمی رسانند. ب. اطمینان کامل و دقت کامل اطمینان می دهد که آنها برای برنامه های "مهم" مناسب هستند. ج. زمان پاسخ سریع اجازه می دهد تا تشخیص و کنترل در زمان واقعی. D. رابط آسان با سیستم های کنترل باعث می شود که این نوع از دستگاه ها در پروژه های اتوماسیون انتخاب اول باشند.

معایب و محدودیت ها

با وجود مزایای بسیاری که دارند، سنسورهای فوتو الکتریکی نیز دارای معایب متعددی هستند.

ج. اولین نگرانی ما زمانی است که آنها در معرض شرایط نور محیطی قرار می گیرند که ممکن است در برخی موارد عملکرد آنها را کاهش دهد.

ب. اگر پرتو نور توسط گرد و غبار یا ذرات دیگر مسدود شود، هیچ اتفاقی نمی افتد. با این حال، این ها در صورت تمیز نبودن آشکارگر، موجب ایجاد نارسایی می شوند.

ج. هزینه اولیه سنسور و هر ماده اضافی لازم برای کار آن ممکن است بالاتر از سایر انواع سنسور باشد.

د. نگهداری و تراز مناسب تجهیزات باید انجام شود تا عملکرد ثابت تضمین شود.

روند و تحولات آینده

آینده سنسورهای فوتو الکتریکی با تکنولوژی تشخیص مداوم، ادغام سنسورها در ساختمان های هوشمند و سیستم های IOT، روشن به نظر می رسد. سفارشی سازی و بهبود بهره وری انرژی سطح خدمات را برای سنسور های فردی بهبود می بخشد. سپس ادغام از مراحل طراحی، در حال حاضر هنوز نمونه های اولیه آزمایشگاهی برای عملکرد اما نمونه های اولیه صنعت در عملیات گمرکی.

C درگیری

در نتیجه، سنسورهای سوئیچ فوتو الکتریکی یک قطعه متنوع و قابل اعتماد در ماشین آلات و سیستم های کنترل خودکار مدرن هستند. درک اصول، انواع و کاربردهای آنها برای استفاده از سنسور مناسب برای یک کار خاص ضروری است. با پیشرفت تکنولوژی، قابلیت ها و کاربردهای سنسورهای فوتو الکتریکی نیز گسترش می یابد و ارزش آنها را برای کنترل سیستم های صنعتی غنی می کند.