โฟโตอิเล็กทริกสวิตช์คืออะไรและทำงานอย่างไร?

การนําเสนอ

เซ็นเซอร์มีบทบาทสำคัญในการควบคุมระบบอัตโนมัติและกระบวนการ โดยมีมุมมองในการปรับปรุงประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และความแม่นยำ อย่างไรก็ตาม ในบรรดาเซ็นเซอร์เหล่านี้ สวิตช์โฟโตอิเล็กทริกโดยเฉพาะนั้นมีความอเนกประสงค์และเชื่อถือได้สูง แต่สวิตช์โฟโตอิเล็กทริกคืออะไรและทำงานอย่างไร ต่อไปนี้จะพูดถึงอุปกรณ์แต่ละชิ้น ว่าสามารถทำจากอะไรได้บ้าง วิธีการใช้งาน และคุณสามารถใช้มันได้ที่ไหน

ความเข้าใจพื้นฐาน

คำว่าสวิตช์โฟโตอิเล็กทริกหมายถึงประเภทของอุปกรณ์ที่ใช้แสงเป็นเซ็นเซอร์เพื่อระบุว่ามีวัตถุอยู่หรือไม่ โดยใช้เอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก จะใช้เขม่าแสงที่ตกลงบนวัสดุที่เหมาะสมเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า หลักการ สวิตช์โฟโตอิเล็กทริกนั้นใช้แสงโดยรอบและส่วนประกอบหลักโดยทั่วไปประกอบด้วย — แหล่งกำเนิดแสง: โฟโตรีเซพเตอร์ ความไวของตัวเรือนและอินเทอร์เฟซเอาต์พุต

LED/เลเซอร์ เป็นแหล่งกำเนิดแสงแบบจุด โดยผ่านเข้าไปในลำแสง โฟโตรีเซพเตอร์ (โฟโตไดโอด โฟโตทรานซิสเตอร์) จะจับแสงที่สะท้อนเข้ามาหรือแสงอื่นๆ ที่ส่งผ่านวัตถุที่ต้องการวัดระยะทาง ส่วนประกอบภายในได้รับการปกป้องด้วยกล่องหุ้มซึ่งยังปิดผนึกเพื่อป้องกันสภาพแวดล้อมที่รุนแรง คุณสมบัติทั่วไปของตัวแปลงสัญญาณแอนะล็อกแบบแยกส่วน เครื่องส่ง เป็นอินเทอร์เฟซบนเอาต์พุตที่สามารถส่งสัญญาณไปยังระบบควบคุมหรืออุปกรณ์โดยใช้รีเลย์หรือเอาต์พุตทรานซิสเตอร์

สวิตช์โฟโตอิเล็กทริกทำงานอย่างไร

สวิตช์โฟโตอิเล็กทริกทำงานผ่านกระบวนการสี่ขั้นตอน: การปล่อยแสง การรับรู้วัตถุ การประมวลผลสัญญาณ และขั้นตอนสุดท้ายคือการเริ่มเอาต์พุต

การปล่อยแสง: สำหรับเซ็นเซอร์แบบทะลุลำแสง หลังจากตรวจพบการเปิดใช้งาน แหล่งกำเนิดแสงจะปล่อยลำแสงที่สร้างสนามหรือปิดช่องว่างบางส่วน

สวิตช์: ถ้ามีวัตถุเข้ามาในเส้นทางและขวางลำแสงหรือสะท้อนกลับไปที่เครื่องตรวจจับแสง สวิตช์จะตรวจจับว่ามีวัตถุอยู่ สำหรับสวิตช์ที่ใช้หลักการสะท้อนแสง วัตถุนั้นจะเป็นตัวสะท้อนแสงที่สะท้อนแสงกลับไปที่เครื่องตรวจจับ

การประมวลผลสัญญาณ: เครื่องตรวจจับภาพจับสัญญาณไฟฟ้าและประมวลผลเพื่อตรวจสอบว่าสามารถตรวจจับวัตถุได้หรือไม่

การเปิดใช้งานเอาต์พุต: เอาต์พุตแบบมีข้อต่อ (สัญญาณเอาต์พุตสูง) จะถูกเรียกใช้งานโดยการตรวจจับ การเปิดใช้งาน หรือการปิดใช้งานระบบ/อุปกรณ์ควบคุมที่เชื่อมต่ออยู่

ประเภทของสวิตช์โฟโตอิเล็กทริก

สวิตช์โฟโตอิเล็กทริกมีสามประเภทพื้นฐานตามหลักการทำงาน:

เซ็นเซอร์ประเภทนี้สามารถสะท้อนแสงกลับไปยังเครื่องตรวจจับได้ ทำให้มีประโยชน์ในการตรวจจับวัตถุที่มีความมันวาวหรือสะท้อนแสง

ลำแสงทะลุ: ประกอบด้วยลำแสงที่ฉายผ่านช่องว่าง ซึ่งจะเปิดสวิตช์ก็ต่อเมื่อถูกรบกวน (เช่น วัตถุเคลื่อนที่ผ่านไป) ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับกรณีที่ต้องการตรวจจับวัตถุเคลื่อนที่ผ่านเส้นบางเส้น

เซ็นเซอร์สะท้อนแสงแบบกระจาย – เซ็นเซอร์สะท้อนแสงเหล่านี้ตรวจจับแสงเมื่อสะท้อนกลับมาจากพื้นผิว ดังนั้นจึงมีสเปกตรัมการใช้งานที่กว้างขึ้นสำหรับวัสดุทุกประเภท ไม่ว่าจะเป็นวัสดุด้านหรือบางครั้งอาจเป็นวัสดุสีเข้มก็ได้

การประยุกต์ใช้งานของสวิตช์โฟโตอิเล็กทริก

นี่คือภาพรวมของการใช้งานทั่วไปของสวิตช์โฟโตอิเล็กทริก:

ในบริบทของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ใช้ในการควบคุมสายการประกอบ รวมถึงการนับและการคัดแยกผลิตภัณฑ์

เป็นองค์ประกอบสำคัญในระบบความปลอดภัย: ปุ่มหยุดฉุกเฉินและสวิตช์กุญแจเข้าถึง

สำหรับการตรวจจับและหลีกเลี่ยงวัตถุ ระบบหุ่นยนต์มักใช้สวิตช์โฟโตอิเล็กทริก

ข้อดีและข้อจํากัด

สวิตช์โฟโตคอนดักเตอร์: องค์ประกอบการผลิตที่สำคัญ นอกเหนือจากความแม่นยำและความน่าเชื่อถือแล้ว สวิตช์โฟโตอิเล็กทริกยังมีการใช้ในอุตสาหกรรมมากมายเช่นกัน

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมถูกนำมาใช้เพื่อควบคุมระบบสายการประกอบ การนับ และการคัดแยกผลิตภัณฑ์

มักใช้เป็นส่วนหนึ่งของฟังก์ชันด้านความปลอดภัย รวมถึงการหยุดฉุกเฉินและการจัดการการเข้าถึง

การใช้งานหลักของสวิตช์โฟโตอิเล็กทริกในด้านหุ่นยนต์คือเพื่อการตรวจจับและหลีกเลี่ยงวัตถุ รวมถึงระบบนำทางอัตโนมัติ

ข้อดีเพิ่มเติมบางประการของสวิตช์โฟโตอิเล็กทริก ได้แก่ การทำงานที่ไม่ต้องสัมผัส ความน่าเชื่อถือ ความแม่นยำ และเวลาตอบสนอง ปัจจัยอื่นๆ เช่น ฝุ่นและแสงโดยรอบอาจส่งผลกระทบได้ นอกจากนี้ สวิตช์เหล่านี้ยังต้องจัดตำแหน่งให้ชิดกันมากเพื่อให้ตรวจจับได้แม่นยำ นอกจากนี้ แอปพลิเคชันบางอย่างอาจประสบปัญหาเรื่องต้นทุนอีกด้วย

สรุป

ความต้องการโซลูชันที่ชาญฉลาดทำให้เกิดเทคโนโลยีออปโตอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งส่งผลให้เกิดสวิตช์โฟโตอิเล็กทริก คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของการจดจำแบบไม่สัมผัสช่วยอำนวยความสะดวกอย่างมากในแอปพลิเคชันแบบเดิมและแบบนวัตกรรม ด้วยความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในสาขาอิเล็กทรอนิกส์ สวิตช์โฟโตอิเล็กทริกจะมีการใช้งานที่ยาวนาน เนื่องจากเป็นหมวดหมู่สวิตช์ที่สำคัญในระบบอัตโนมัติและระบบควบคุม จึงคาดว่าจะมีการพัฒนาในขั้นต่อไปอีก ดังนั้น หากคุณเป็นวิศวกรประเภทใดประเภทหนึ่ง วิศวกรด้านหุ่นยนต์ หรือวิศวกรออกแบบอุตสาหกรรมในบางแง่มุมของงานของคุณ การรู้จักสวิตช์โฟโตอิเล็กทริกไม่เพียงแต่มีประโยชน์เท่านั้น แต่ยังมีความจำเป็นอีกด้วย!

ครับ