EN
Invoering
Foto-elektrische schakelsensoren, ook wel optische sensoren genoemd, worden veel gebruikt in industriële automatiserings- en controlesystemen vanwege hun precisie en betrouwbaarheid. Ze vertrouwen op licht om de aanwezigheid of afwezigheid van een object te detecteren en kunnen worden gevonden in een verscheidenheid aan toepassingen van assemblagelijnen tot veiligheidssystemen. In dit artikel zullen we foto-elektrische schakelsensoren onderzoeken, inclusief hun interne werking, typen en toepassingen.
Basiscomponenten van een foto-elektrische schakelsensor
In het hart van de foto-elektrische schakelsensor liggen twee belangrijke onderdelen: een emitter, die een lichtbundel uitzendt, en een detector, die deze bundel ontvangt. De sensor werkt volgens het principe van licht dat wordt gestopt of gereflecteerd. De optische elementen omvatten daarnaast een array als lens en filter die helpen het licht te focussen en te richten, en een stevige behuizing om de sensor op te bergen, omringd door omgevingsfactoren zoals water en vaste stoffen.
Soorten foto-elektrische schakelsensoren
Er zijn verschillende soorten foto-elektrische schakelsensoren, die elk zijn ontworpen voor een specifieke toepassing:
A. Retroreflecterende sensoren gebruiken een reflecterend oppervlak om de lichtbundel terug te sturen naar de detector, waardoor een betrouwbare detectie wordt gegarandeerd, zelfs in de aanwezigheid van glanzende of glimmende objecten.
B. Door-beam sensoren zenden een lichtbundel uit over een opening en detecteren aan de andere kant, waardoor ze ideaal zijn voor het tellen van objecten die door de bundel gaan
C. Diffuse reflectiesensoren zenden licht uit op een object en verzamelen het verstrooide licht, beschikbaar voor het detecteren van een breed scala aan materialen en oppervlakken. Sensor detecteert output wordt beïnvloed door eigenschappen zoals diktes of kleur van het materiaal dat wordt gescand en grootte deeltjes met in een volume groter dan 10 m^3.
D. Glasvezelsensoren gebruiken optische vezels om licht over te brengen, wat zorgt voor flexibiliteit bij de installatie en immuniteit tegen elektromagnetische interferentie.
Principe van foto-elektrische schakelsensoren
Het werkingsprincipe is eenvoudig. Lichtbundels worden uitgezonden en de detector is beschikbaar om de bundel te ontvangen als er geen obstakel in de weg zit. Zodra een obstakel deze stroom fotonen verbreekt, verandert het signaal van de detector, die naar één plek gaat om een uitgangssignaal te geven. Dit uitgangssignaal kan worden gebruikt om machines te besturen, een alarm te laten afgaan of andere taken uit te voeren in een geautomatiseerd systeem. De elektronica van de sensor verwerkt het signaal en roept een geschikte reactie op: als de uitgangspassage moet worden in- of uitgeschakeld, wordt het juiste circuit gegooid.
De toepassing van foto-elektrische schakelsensoren
Foto-elektrische sensing is van nature veelzijdig en betrouwbaar in toepassing. Daarom wordt het op veel gebieden veel gebruikt, waaronder:
A. In industriële automatisering worden ze gebruikt om te detecteren of een onderdeel aanwezig is (bijvoorbeeld een koplampbehuizing in de fabriekslijn van een autofabrikant). Een puntsensor telt hoeveel producten er langskomen tijdens hun verwerking; op deze manier wordt de productie-output bewaakt en gecontroleerd.
B. In robotica bieden ze nabijheidsdetectie. Dit is erg handig wanneer robots met producten van verschillende vormen moeten werken of wanneer er zelfs handarbeid bij komt kijken terwijl ze proberen te navigeren op een assemblagelijn zonder speciale voorzieningen om ze te helpen.
C. In beveiligingssystemen worden lichtgordijnen gebruikt die alles oppikken wat de lichtbundel verstoort. Dit is ook vanuit veiligheidsoogpunt nuttig.
D. In verpakkings- en assemblagelijnen tellen puntsensoren de items die gesorteerd of verpakt moeten worden, waardoor de productie eindeloos is.
Voordelen en toepassingen van foto-elektrische schakelsensoren
Fotogeleidingstransducers hebben verschillende voordelen ten opzichte van andere sensorapparaten:
A. Ze werken op afstand en slijten of beschadigen daarom de objecten die ze detecteren niet. B. Volledige betrouwbaarheid en volledige precisie zorgen ervoor dat ze geschikt zijn voor "kritieke" toepassingen. C. Een snelle responstijd maakt realtime detectie en controle mogelijk. D. Eenvoudige interface met besturingssystemen maakt dit type transducer de eerste keuze in automatiseringsprojecten.
Nadelen en beperkingen
Ondanks de vele voordelen hebben foto-elektrische sensoren ook een aantal nadelen.
A. Ons eerste aandachtspunt ontstaat wanneer ze worden blootgesteld aan omgevingslicht, wat in sommige gevallen hun prestaties kan beïnvloeden.
B. Als de lichtbundel wordt geblokkeerd door stof of andere deeltjes, gebeurt er niets. Deze geven echter valse triggers als de detector niet schoon is.
C. De initiële kosten van de sensor en eventueel extra materiaal dat nodig is voor de werking ervan, kunnen hoger zijn dan bij andere typen sensoren.
D. Om consistente prestaties te garanderen, moet de apparatuur goed worden onderhouden en uitgelijnd.
Toekomstige trends en ontwikkelingen
De toekomst van foto-elektrische sensoren ziet er rooskleurig uit, met voortdurende detectietechnologie, integratie van sensoren in intelligente gebouwen en IoT-systemen. Maatwerk en verbeteringen in energie-efficiëntie verbeteren serviceniveaus voor de individuele sensor. Vervolgens zal integratie vanuit de ontwerpfasen komen, op dit moment nog steeds laboratoriumprototypes voor functionaliteit, maar industriële prototypes in douane-operaties.
C- Onbeperking
Concluderend zijn foto-elektrische schakelsensoren een veelzijdige, betrouwbare component in moderne automatische machines en besturingssystemen. Het begrijpen van hun principes, typen en toepassingen is essentieel om de juiste sensor voor een bepaalde taak te gebruiken. Naarmate de technologie zich verder ontwikkelt, kunnen ook de mogelijkheden en toepassingen van foto-elektrische sensoren worden uitgebreid, wat hun waarde voor industriële systeembesturing op zijn beurt verrijkt.
- Ik ben...
- Ik ben...