光學接近開關
光學接近開關(傳感器)如今廣泛應用於許多行業,其中設備用於定位、計數和簡單地檢測各種物體。在傳感器電路中使用編碼可以避免光源對它們的外部影響,從而防止誤報。熱外殼中的傳感器專為在低溫下運行而設計。
這些設備是響應落在接收器上的光通量變化的電子電路,因此記錄了空間特定區域中物體的存在或不存在。對光源發出的光進行編碼(空間選擇和調製)可以提高效率,並且如上所述,可以消除乾擾的影響。
在結構上,傳感器系統包括兩個主要功能塊——輻射源及其接收器。根據特定傳感器(開關)的工作原理,它們可以是兩個獨立的外殼,也可以是一個外殼用於兩個模塊。
源或發射器由以下部分組成:發生器、發射器、指示器、光學系統和外殼,外殼內部有一個由接頭保護的電路,外部是固定所需的一切。發生器的任務是為發射器產生一系列信號脈衝。
發射器本身是一個 LED。 LED 的發射圖案由光學系統形成。該指示器顯示傳感器是否通電。外殼可防止外部機械影響,並可方便地安裝在傳感器的應用位置。
反過來,接收器也有一個光學系統,它形成接收器的方向圖並提供選擇。服務的光電探測器 光電晶體管感應輻射並將其轉換為電信號;具有閾值元件的放大器電路以提供具有滯後的可靠斜率;一個用於切換負載的電子開關和一個用於調節接收器靈敏度的調節器,以便在周圍背景下清晰地記錄物體。
這裡有兩個指示器:第一個顯示輸出狀態,第二個顯示接收信號的質量,並允許您確定被監控對象的功能儲備。
在這種情況下,功能儲備表徵接收器從發射器接收到的光通量與其最小值的比率,這已經導致操作。功能儲備補償由於光學器件污染或周圍干擾性氣溶膠顆粒引起的信號衰減。
例如:
- 指示燈呈紅色亮起,表示被跟踪物體存在於觸發區內;
- 黃光——接收到的光通量強度降低;
- 綠色——接收到的光通量強度最小;
- off——物體不在傳感器的工作區域內。
根據工作原理,光學傳感器分為三種類型:
屏障(T 型)
屏障型光開關工作在直接光束上,包含兩個獨立的部分,一個發射器和一個接收器,它們必須彼此同軸相對放置,以便發射器(發射器)發射的輻射通量被定向並精確地擊中接收器。
當光束被物體打斷時,開關就會被觸發。這種類型的傳感器可以在發射器和接收器之間幾十米的距離內工作,此外,它們具有良好的隔音效果,不怕灰塵,不怕一滴液體等。
但也有缺點:
- 有時需要在遠距離的兩部分分別敷設電源線;
- 高反射物體會導致誤報;
- 透明物體可能不足以削弱光束,這一點應該考慮在內。
靈敏度調節器用於可接受地消除這些缺點。當然,被檢測物體的最小尺寸不應小於光束的直徑。
漫反射(D 型)
漫反射傳感器使用從物體反射的光束,即鏡面反射。接收器和發射器位於一個外殼中。發射器將光流導向物體,光束從其表面沿不同方向反射,具體取決於物體的光學特性。部分流量返回到接收器接收到的位置並啟動開關。
這裡重要的是要考慮到位於安裝工作區域後面、受控對像後面的反射物體可能會導致誤報。為了消除這種干擾,使用了具有背景抑制功能的開關。
要標準化漫反射傳感器將被觸發的距離,請拿一張白紙(10 x 10 厘米的距離達 40 厘米或 20 x 20 厘米的檢測距離超過 40 厘米)或熱軋鋼板和在相似的條件下進行測試……總的來說,在不同的行業——以不同的方式。
為了更精確的歸一化,根據反映不同材料反射特性的特殊表格重新計算距離,因此添加了校正因子。例如,傳感器的值為 100mm,但您想要監控不銹鋼物體。
修正係數將為 7.5,這意味著安全驅動距離將增加 7.5 倍,即 750 毫米。最小的物體尺寸由其反射特性、對比度和功能儲備決定。
反射(R 型)
這裡使用了反射器反射的光。在一個外殼中帶有發射器的接收器,落在反射器上的光束被反射,撞擊接收器並被觸發。當對象離開工作區時,另一個觸發發生。這種類型的傳感器可以在最遠 10 米的距離內工作,用於固定半透明物體。