Що таке фотоелектричний перемикач-датчик і як він працює?

Вступ

Фотоелектричний вимикач сенсори, які також відомі як оптичні сенсори, широко використовуються в промислових системах автоматизації та керування завдяки їхньому точності та надійності. Вони базуються на світлі для виявлення наявності чи відсутності об'єкта і можуть бути знайдені у різних застосуваннях, від ліній збірки до систем безпеки. У цій статті ми дослідимо фотоелектричні переключники сенсорів, включаючи їх внутрішнє функціонування, типи та застосування.

Основні компоненти фотоелектричного переключного сенсора

У серцевині фотоелектричного переключного сенсора знаходяться два головних елементи: емітер, який випромінює пучок світла, і детектор, який отримує цей пучок. Сенсор працює на принципі зупинення чи відбиття світла. Оптичні елементи також включають масив лінз та фільтрів, які допомагають фокусувати і напрямляти світло, а також прочне корпус, який захищає сенсор від навколишнього середовища, такого як вода та тверді частинки.

Типи фотоелектричних переключних сенсорів

Існує кілька типів фотоелектричних переключувачів-датчиків, кожен з яких призначений для певного застосування:

A. Ретро-рефлективні датчики використовують відбивальну поверхню для повернення лінії світла назад до детектора, забезпечуючи надійне виявлення навіть у присутності глянцевих або блискучих об'єктів

B. Датчики з розривним променем випромінюють лінію світла через проміжок і виявляють її на іншому боці, що робить їх ідеальними для лічби об'єктів, які проходять через промінь

C. Дифузні датчики відбитого світла випромінюють світло на об'єкт і збирають розсіяне світло, що дозволяє виявляти широкий діапазон матеріалів і поверхонь. Виявлення впливає на властивості, такі як товщина або колір матеріалу, що сканується, і розмір частинок у об'ємі більше 10 м^3.

D. Оптичні волокна датчиків використовуються для передачі світла, що забезпечує гнучкість при монтажі та захищеність від електромагнітних збурень.

Принцип дії фотоелектричних переключувачів-датчиків

Принцип дії простий. Випромінюються промені світла, а детектор готовий отримати промінь, якщо на шляху немає перешкод. Коли перешкода заваджає потоку фотонів, сигнал детектора змінюється, що викликає відправлення сигналу в одне місце для генерації вихідного сигналу. Цей вихідний сигнал можна використовувати для управління машинами, виклику тривоги або виконання інших завдань у автоматизованій системі. Електроніка сенсора обробляє сигнал і викликає відповідну реакцію: якщо необхідно увімкнути або вимкнути вихідний канал, включається відповідний кола.

Застосування фотоелектричних переключних сенсорів

Фотоелектричне виявлення за своєю природою є гнучким і надійним у застосуванні. Тому воно широко використовується у багатьох галузях, включаючи:

A. У промисловій автоматизації вони використовуються для виявлення, чи є частина присутньою (наприклад, корпус фар на виробничій лінії автомобільного заводу). Точковий сенсор підраховує, скільки Продукти виконувати це в процесі їх обробки; таким чином виробничий вихід стежиться та керується.

B. У робототехніці вони забезпечують виявлення наближення. Це дуже корисно, коли роботам необхідно працювати з продуктами різних форм або навіть при участь ручного труду, поки вони намагаються переміщатися по конвеєрній лінії без спеціальних засобів допомоги.

C. У системах безпеки вони створюють светові завеси, які реагують, коли щось перериває промінь світла: це також корисно з точки зору безпеки.

D. У упаковці та на конвеєрних лініях точкові сенсори підраховують предмети для сортування або упаковки, тому виробництво є неперервним.

Переваги та застосування фотоелектричних переключних сенсорів

Фотопровідні трансдуктори мають кілька переваг перед іншими вимірювальними пристроїми:

A. Вони діють на відстані, тому не зносять або не пошкоджують об'єкти, які виявляють. B. Повна надійність та повна точність забезпечують їх придатність для "критичних" застосувань. C. Швидка часова відповідь дозволяє виявляти і керувати у режимі реального часу. D. Просте з'єднання з системами керування робить цей тип перетворювача першим вибором у проектах автоматизації.

Недоліки та обмеження

Незважаючи на багато переваг, фотоелектричні датчики також мають кілька недоліків.

A. Наша перша область турботи виникає, коли вони піддаються впливу навколишнього світла, що в деяких випадках може знижувати їх ефективність.

B. Якщо промінь світла перешкоджає пил або інші частинки, то нічого не відбувається. Проте, це дає хибні виклики у разі, якщо детектор не чистий.

C. Початкова вартість датчика та будь-який додатковий матеріал, необхідний для його функціонування, може бути вище за вартість інших типів датчиків.

Д. Необхідно регулярно проводити правильне технічне обслуговування та налагодження обладнання, щоб забезпечити стабільну роботу.

Майбутні тенденції та події

Майбутнє фотоелектричних датчиків виглядає промисловим, з постійним розвитком технологій виявлення, інтеграцією датчиків у інтелектуальні системи будинків та Інтернет речей. Налаштовування та покращення енергоефективності підвищують рівень обслуговування для окремого датчика. Потім інтеграція почнеться від етапів проектування, зараз все ще лабораторні прототипи для функціональності, але промислові прототипи в митничих операціях.

C висновок

У висновку, фотоелектричні переключники-датчики є гнучким, надійним компонентом в сучасному автоматичному обладнанні та системах керування. Зрозуміння їх принципів, типів та застосувань є ключовим для вибору правильного датчика для конкретної задачі. Зараз, коли технологія розвивається, також можуть розширюватися можливості та застосування фотоелектричних датчиків, збагачуючи їх значення для керування промисловими системами.