Оптични превключватели за близост

Оптичните превключватели за близост (сензори) са широко използвани днес в много индустрии, където оборудването се използва за позициониране, броене и просто за откриване на различни обекти. Използването на кодиране в сензорните вериги позволява да се избегне външното влияние на източниците на светлина върху тях и по този начин предпазва от фалшиви аларми. Сензорите в термо корпуси са предназначени за работа при ниски температури.

Тези устройства са електронни схеми, които реагират на промяна в светлинния поток, падащ върху приемника, поради което се записва наличието или отсъствието на обект в определена област на пространството. Кодирането на светлината, излъчвана от източника (пространствен подбор и модулация) подобрява ефективността и, както бе споменато по -горе, отрича ефектите от смущенията.

Структурно сензорната система включва два основни функционални блока — източника на излъчване и неговия приемник. Това могат да бъдат два отделни корпуса, или един корпус за двата блока, в зависимост от принципа на работа на конкретен сензор (превключвател).

Източник или излъчвател се състои от следните части: генератор, излъчвател, индикатор, оптична система и корпус, вътре в който има верига, защитена от съединение, а отвън — всичко необходимо за закрепване. Задачата на генератора е да генерира последователност от сигнални импулси за излъчвателя.

Самият излъчвател е светодиод. Моделът на излъчване на светодиода се формира от оптичната система. Индикаторът показва наличието или отсъствието на захранване на сензора. Корпусът предпазва от външни механични влияния и служи за удобен монтаж на мястото на приложение на сензора.

Приемникът от своя страна също има оптична система, която формира диаграмата на посоката на приемника и осигурява избор. Фотодетекторът, който обслужва фототранзисторкойто усеща излъчването и го преобразува в електрически сигнал; усилвателна верига с прагов елемент за осигуряване на надежден наклон с хистерезис; електронен превключвател за превключване на натоварването и регулатор за регулиране на чувствителността на приемника, така че обектите да се записват ясно на околния фон.

Тук има два индикатора: първият показва състоянието на изхода, вторият показва качеството на получения сигнал и ви позволява да определите функционалния резерв за наблюдавания обект.

В този случай функционалният резерв характеризира съотношението на светлинния поток, получен от приемника от излъчвателя, до неговата минимална стойност, която вече причинява операцията. Функционалният резерв компенсира затихването на сигнала поради замърсяване на оптиката или от смущаващи аерозолни частици в околността.

Например:

• индикаторът свети в червено, което означава, че проследеният обект присъства в зоната на задействане;
• жълта светлина — интензитетът на получения светлинен поток се намалява;
• зелено — интензитетът на получения светлинен поток е минимален;
• изключен — обектът не е в работната зона на сензора.

Според принципа на работа оптичните сензори са три вида:

Бариера (тип Т)

Оптичните превключватели от бариерен тип работят на директен лъч и съдържат две отделни части, предавател и приемник, които трябва да бъдат разположени коаксиално един срещу друг, така че излъчваният от излъчвателя (предавателя) радиационен поток да е насочен и точно да удари приемника .

Когато лъчът е прекъснат от обект, превключвателят се задейства. Сензори от този тип могат да работят на разстояние десетки метри между предавателя и приемника, освен това те имат добра шумоизолация, не се страхуват от прах, нито капка течност и т.н.

Но има и недостатъци:

• понякога е необходимо да се поставят захранващи проводници отделно към всяка от двете части на големи разстояния;
• силно отразяващи обекти могат да предизвикат фалшиви аларми;
• прозрачните предмети може да не отслабват достатъчно гредата, това трябва да се има предвид.

За приемливо отстраняване на тези недостатъци служи регулаторът на чувствителността. И, разбира се, минималният размер на открития обект не трябва да бъде по -малък от диаметъра на лъча.

Дифузно (тип D)

Дифузните сензори използват лъч, отразен от обект, огледално отражение. Приемникът и предавателят са в един корпус. Излъчвателят насочва потока към обекта, лъчът се отразява от повърхността му в различни посоки, в зависимост от оптичните характеристики на обекта. Частично потокът се връща обратно, където се улавя от приемника и превключвателят се задейства.

Тук е важно да се има предвид, че фалшиви аларми могат да бъдат причинени от отразяващи обекти, разположени зад работната зона на инсталацията, зад контролирания обект. За да се премахнат подобни смущения, се използват ключове с функция за потискане на фона.

За да стандартизирате разстоянието, на което ще се задейства дифузният сензор, вземете бял лист хартия (10 на 10 см за разстояние до 40 см или 20 на 20 см за разстояние на засичане над 40 см) или горещо валцувана стоманена плоча и я проверете при подобни условия … Като цяло в различните индустрии — по различни начини.

За по -точно нормализиране разстоянието се преизчислява съгласно специална таблица, която отразява отразяващите свойства на различни материали и следователно се добавя коефициент на корекция. Например, сензор има стойност 100 мм, но искате да наблюдавате, да речем, обекти от неръждаема стомана.

Корекционният коефициент ще бъде 7,5, което означава, че безопасното разстояние на задействане ще бъде 7,5 пъти по -голямо, а именно 750 мм. Най -малкият размер на обекта се определя от неговите отразяващи свойства, контраст и функционален резерв.

Рефлекс (тип R)

Тук се използва светлината, отразена от отражателя. Приемник с излъчвател в един корпус, лъчът, падащ върху отражателя, се отразява, удря приемника и се задейства. Когато обектът напусне работната зона, възниква друго задействане. Сензори от този тип могат да работят на разстояние до 10 метра и се използват за фиксиране на полупрозрачни обекти.