Mi az a fényérzékeny kapcsoló érzékelő és hogyan működik?

Bevezetés

Fotoelektromos kapcsoló érzékelők, más néven optikai érzékelők, széles körben használatosak az ipari automatizáción és vezérlési rendszerekben, köszönhetően a pontosságuknak és megbízhatóságuknak. Fényre támaszkodva érzékelik egy tárgy jelenlétét vagy hiányát, és találkozhatunk velük sokféle alkalmazásban, gyártó soroktól biztonsági rendszerekig. Ebben a cikkben megvizsgáljuk a fényelektromos kapcsoló érzékelőket, beleértve belső működésüket, típusait és alkalmazásait.

A fényérzékelő kapcsoló érzékelő alapvető összetevői

A fényérzékelő kapcsoló érzékelő közepén két fő rész található: egy küldő, amely egy fényimpulzt bocsát ki, és egy detektor, amely fogadja ezt az impulzust. Az érzékelő a fény megállítására vagy visszapróbálódására épül. Az optikai elemek közé tartozik továbbá egy lencsés és szűrő rendszer, amely segít a fény fókuszálásában és irányításában, valamint egy erős ház, amely védi az érzékelőt környezeti tényezők, például víz és szilárd anyagoktól.

A fényérzékelő kapcsoló érzékelők típusai

Számos fényérzékelő kapcsoló érzékelő típusa létezik, mindegyik különféle alkalmazásra van tervezve:

A. Visszaverő érzékelők egy visszaverő felületet használnak a fényimpulzus visszatérítésére a detektorhoz, így biztosítva a megbízható érzékelést, még fényes vagy csillantó anyagok jelenléte esetén is.

B. Átjáró-érzékelők fényimpulzust bocsátnak ki egy szakasz felett és érzékelnek a másik oldalon, ami megkönnyíti az objektumok számolását, amik áthaladnak a fényvonalon.

C. Térfeszített visszaverő érzékelők fényt sugároznak egy objektusra és a szétszóródott fényt gyűjtik össze, alkalmasak széles körű anyagok és felületek érzékelésére. Az érzékelő kimutatásai anyag vastagságának vagy színének tulajdonságaitól függenek, valamint a 10 m^3-nél nagyobb térfogatú részecskék méretétől.

D. Optikai vezetékes érzékelők optikai vezetéket használnak a fény továbbítására, amely rugalmas telepítést tesz lehetővé és elektromos zavarás elleni védelmet nyújt.

Fényérzékelő kapcsoló érzékelők elve

Az operációs elv egyszerű. A fénykijelző kibocsátja a fényt, és a detektor elérhető ahhoz, hogy fogadja a sugárzást, ha nincs akadály az úton. Amikor egy akadály zavarja a fény-parsamok folyamatát, a detektor jele megváltozik, és ez a jel eljár egy adott helyre, hogy kiadja a kimeneti jelet. Ezt a kimeneti jelet használhatjuk gépek irányítására, riasztás aktiválására vagy más feladatok végrehajtására egy automatizált rendszerben. A szenzor elektronikája feldolgozza a jelet és meghív egy alkalmas választ: ha a kimeneti áramút be kell kapcsolni vagy kikapcsolni, a megfelelő kör hajtja végre.

A fotoelektrikus kapcsoló-szenzorok alkalmazása

A fotoelektrikus érzékelés természetesen versengő, és megbízható alkalmazásban. Ezért széles körben használnak sok területen, beleértve:

A. Az ipari automatizációban felhasználják annak érzékelésére, hogy egy rész jelen van-e (például egy motorkocsi gyárban a fényjel háztetője). A pontosságú érzékelő megszámolja, hogy hány Termékek vele haladjanak tovább a feldolgozásuk során; ezzel a termelési kimenet figyelt és szabályozva van.

B. A robottechnikában közeléści érzékelésre szolgálnak. Ez különösen hasznos, amikor a robotoknak más alakú termékekkel kell dolgozniuk vagy ha manuális munka is része az összeállítási sorozatnak, anélkül, hogy speciális segítségeket biztosítanának nekik.

C. A biztonsági rendszerekben fényhármasokat hoznak létre, amelyek akkor jeleznek, ha valami megszakítja a fényvonalat: ez hasznos biztonsági szempontból is.

D. A csomagolási és összeállítási sorokban a pontszenzorok elemeket számolnak ki rendezéshez vagy csomagoláshoz, így a termelés folyamatos marad.

A fotoelektromos kapcsoló szenzorok előnyei és alkalmazásai

A fotoelektromos transzduktorok több előnyük van más érzékelő eszközökhöz képest:

A. Távolságon működnek, ezért nem hordozzák és nem romolítják el az érzékelni kívánt tárgyakat. B. A teljes megbízhatóság és a teljes pontosság biztosítja, hogy alkalmasak "kritikus" alkalmazásokra. C. A gyors válaszidő lehetővé teszi a valós idejű észlelést és vezérlést. D. A vezérlő rendszerekkel való egyszerű integrálás miatt ez a típusú átvitelő az automatizálási projektek első helyi megoldása.

Hibák és korlátozások

Annak ellenére, hogy sok előnyük van, a fényelektronikai érzékelőknek több hátrányuk is van.

A. Az első aggályunk az, amikor az üzemeltetési fényfeltételhez való kitérések esetleges hatással lehetnek a teljesítményükre.

B. Ha a fényvonal tolvaj vagy más részecskék akadályozzák, akkor semmit sem érz észre. Azonban hamis indítások fordulnak elő, ha a detektor nem tiszta.

C. Az érzékelő kezdeti költsége és bármely további anyag, amely szükséges a működéshez, magasabb lehet, mint más érzékelőtípusoknál.

A felsorolt eszközök megfelelő karbantartása és igazítása elengedhetetlen a konzisztens teljesítmény érdekében.

Jövőbeli tendenciák és fejlesztések

A fényelektromos érzékelők jövője világos, folyamatosan fejlődő érzékelőtechnológiával, az érzékelők intelligens épület- és IoT-rendszerekbe való integrálásával. Az egyéni igényekre való alkalmazkodás és a energiahatékonyság javítása növeli a szolgáltatásminőséget egyes érzékelők számára. Az integráció tervezési szakaszokból fog kezdődni, jelenleg még laboratóriumi prototípusok vannak funkciókat tesztelni, de ipari prototípusok lesznek egyéni műveletek során.

C A zárás

Összefoglalóban: a fényelektromos kapcsoló érzékelők versengő, megbízható komponensek a modern automatikus gépekben és vezérlőrendszerben. A működésük, típusuk és alkalmazásuk ismertetése alapvetően fontos a megfelelő érzékelő kiválasztásához adott feladatra. Ahogy a technológia tovább fejlődik, új képességeket és alkalmazásokat nyernek a fényelektromos érzékelők, bővítenek az ipari rendszerek vezérlésének értékét.