Виды оптических датчиков


Датчики оптические

Оптические датчики ВБ3 предназначены для регистрации и подсчета количества любых объектов и обладают большей дальностью действия по сравнению с другими бесконтактными датчиками. Датчики имеют регулятор чувствительности, позволяющий производить настройку по фактической контрастности объекта на фоне окружающих предметов.

Применение бесконтактных оптических датчиков

Оптические датчики широко применяются в автоматизированных системах управления для регистрации наличия и количества предметов, обнаружения на их поверхности наклеек, меток и надписей, а также для позиционирования и сортировки предметов.

С помощью оптических датчиков можно контролировать расстояние, габариты, уровень, цвет и степень прозрачности объектов вне зависимости от материала его изготовления.

Помимо промышленной сферы датчики успешно применяются в охранных системах и в системах управления освещением.

Достоинством оптических датчиков является большое расстояние обнаружения, которое может достигать нескольких метров, и возможность регулировки чувствительности регистрирующего механизма.

Функциональная схема

Принцип действия оптических бесконтактных датчиков основан на изменении принимаемого датчиком светового потока. Оптические датчики состоят из 2-х функционально законченных узлов – источника оптического излучения и приемника этого излучения.

Источник оптического излучения (излучатель) и приемник могут быть выполнены в одном корпусе или в разных корпусах.

Типы датчиков

Диффузный

На отражение от объекта

ВБ3С.18М.65.TR100.1.1.K

Барьерный

Прерывание светового потока излучателя

ВБ3.18М.65.T4000.1.1.K (излучатель)

ВБ3.18М.65.R4000.1.1.K (приемник)

Лазерный рефлекторный

Прерывание светового потока излучателя

ВБ3С.18М.65.TRL5000.1.1.K

Лазерный маркерный

На отражение от метки

ВБ3MС.48.xx.TRL100.1.1.K

Расстояние срабатывания датчика определяется его конструктивным исполнением (см. таблицу конструктивных исполнений).

Датчики: оптические, оптоволоконные, емкостные, индуктивные отечестенного производста

 Фотоэлектрические датчики (оптические датчики, оптический бесконтактный выключатель, бесконтактный выключатель), а так же индуктивные датчики, емкостные датчики и т.д., используются во многих отраслях промышленности для обеспечения точного обнаружения объектов без физического контакта. В большинстве основных форм фотоэлектрический датчик может рассматриваться как устройство типа концевого переключателя, в котором функцию механического привода или плеча рычага выполняет луч или свет. Фотоэлектрические датчики обнаруживают изменения в интенсивности света, который либо отражается, либо задерживается (прерывается) обнаруживаемым объектом.

Изменения в интенсивности света могут быть результатом присутствия или отсутствия объекта или результатом изменения размера, формы, коэффициента отражения или цвета объекта. Фотоэлектрический датчик может быть использован для обнаружения объектов на расстояниях от 0 и до нескольких десятков метров (а иногда и несколько сотен метров).

 Успешное обнаружение с помощью фотоэлектрического датчика требует, чтобы обнаруживаемый объект вызывал значительное изменение уровня интенсивности света, принимаемого датчиком , и, чтобы пользователь имел ясное понимание требований обнаружения.

 

НАЗНАЧЕНИЕ

 По своему назначению фотодатчики можно разделить на две основные группы: датчики общего применения и специальные датчики . К специальным относятся типы датчиков , предназначенные для решения более узкого круга задач. К примеру, обнаружение цветной метки на объекте, обнаружение контрастной границы, наличие этикетки на прозрачной упаковке, обнаружение люминесцентной метки и др. В некоторых типах датчиков существуют конкретные модели, относящиеся к специальной группе. Поэтому, в разных группах датчиков может быть упомянут один и тот же тип.

 

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

 Фотодатчики могут излучать свет (видимое или невидимое оптическое излучение) в инфракрасном, желтом, красном и реже зеленом, синем, ультрафиолетовым спектре (на заказ изготавливаются фотоэлектрические датчики в другом спектре излучения). Выходной управляющий сигнал датчика работает по принципу "да"/"нет". Задача датчика обнаружить объект на расстоянии, оно варьируется в пределах от долей миллиметра до 10 метров, в зависимости от выбранного типа датчика и метода обнаружения. Выход датчика может быть открытый коллектор или контакт реле (типовые схемы подключения приведены ниже).

 Основная часть типов фотоэлектрических датчиков ЗАО Меандр выполнена в цилиндрических и прямоугольных корпусах: пластмассовых или металлических. Датчики могут быть "вертикального" исполнения или "горизонтального", в зависимости от расположения оптической датчика.

 

ДАТЧИКИ ДЛЯ УПАКОВОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 Датчики выполняют задачу по обнаружению цветной метки на объекте, обнаружение контрастной границы, наличие этикетки на прозрачной упаковке, обнаружение люминесцентной метки и др.

 

ОПТОВОЛОКОННЫЕ ДАТЧИКИ

 В отдельную группу по своим конструктивным особенностям выделяется датчик с оптоволокном. В этом случае электрическая часть датчика находится в доступном и безопасном месте, а приемник и передатчик датчика вынесены непосредственно в зону детектирования. Они передают световой сигнал к усилителю по оптоволоконному кабелю. В этих типах датчиков также существуют все методы обнаружения. Фотодатчики с оптоволокном незаменимы при решении задач обнаружения в труднодоступных местах и зонах с тяжелыми условиями окружающей среды, а благодаря миниатюрности такой оптической системы возможно обнаружение объектов малого размера.

СТАТЬИ И РЕКОМЕНДАЦИИ



 

Фотодатчик ФД-3-1

Выносной фотодатчик в герметичном исполнении IP67. Может комплектоваться кронштейном для крепления на ровную поверхность. Длина провода 1 метр. В продаже крепеж для крепления датчика, крепление на ровную поверхность, под шуруп М6.

 

Подробнее

Термодатчик ТД-2 для термореле

Датчик температуры ТД-2 предназначен для измерения температуры (используемый тип чувствительного элемента - микросхема DS18B20).

 

Подробнее

Оптические датчики положения

ВИКО-Б


Работает на пересечении луча между излучателем и приемником, дальность от 0 до 3м, 0 до 5м, 0 до 10м

 

ВИКО-Д


Работает на отражении от объекта, дальность от 0 до 500 мм

ВИКО-Р


Работает на отражении луча от рефлектора, дальность до 5 метров

ВИКО-МС-21-М18-ф


Люминесцентный датчик для обнаружения объектов, имеющих люминесцентную метку, применяется в деревообрабатывающей промышленности

Оптические датчики фотометки для упаковочного и полиграфического оборудования

ВИКО-МС-Щ3


Обнаружение самоклеющихся этикеток, ширина щели 10мм

ВИКО-МС-М18


Обнаружение полиграфических меток, дальность 1 - 10мм

Датчики емкостные

ВИКО-Е-М18, М30


Датчики емкостные, рабочее расстояние 0 до 4мм, от 0 до 8мм, от 0 до 15мм

Контроль положения неметаллических и металлических объектов, жидкостей и др.

Датчики индуктивные

ВИКО-И-М8, М12, М18, М30

 

Датчики индуктивные, рабочее расстояние 0 до 2мм, от 0 до 8мм, от 0 до 25мм

Контроль положения только металлических объектов.

Блок питания для датчиков

Блок питания БПУ-2-1-08 для питания всех видов датчиков

 

Подробнее

Устройство согласования PNP/NPN сигналов

Устройство согласования предназначено для согласования выходов датчиков с любым типом транзисторных выходов (NPN или PNP) для подключения к нагрузке и возможностью инвертирования выходного сигнала.

 

Подробнее

 

Оптические датчики НПК ТЕКО

Размер корпуса, мм

20х32х12 34 31х42х13 53 31х55х13 15 43х7,6х6,5 2


50х50х17 138 66х28х20 26 71x85x25 2 71х85х25 215 80х20х26 16 85х20х47 8 85х20х52 4 120х40х40 32 M12x1x88 25 M12x1х71 5 M12x1х81 14 M12x1х98 5 M12х1х88 2 M12х32,5 2 M18x1 22 M18x1x72 1 M18x1х100 33 M18x1х107 12 M18x1х112 28 M18x1х56 28 M18x1х62 30 M18x1х65 29 M18x1х72,5 1 M18x1х76 7 M18x1х77 29 M18x1х79,5 3 M18x1х82 7 M18x1х82,5 5 M18x1х85 4 M18x1х86 24 M18x1х87,5 3 M18x1х89 1 M18x1х91 30 M18x1х92 37 M18x1х95 25 M18x1х97 56 M18х1х100 26 M18х1х112 14 M18х1х62 5 M18х1х76 2 M18х1х82,5 1 M18х1х86 6 M18х1х91 4 M18х1х92 10 M18х1х97 15 M30x1,5х67,5 1 M30х1,5х100 2 M30х1,5х100,5 4 M30х1,5х112 8 M30х1,5х114,5 10 M30х1,5х62 5 M30х1,5х64,5 7 M30х1,5х77 12 M30х1,5х97 15 M30х1,5х98 6 M30х1,5х99,5 13 M8x1x60 1 M8x1х60 2 диаметр 8x60 1 М18х1х110 2 М30х1,5х100 3 М30х1,5х97 8

Показать все

Диапазон рабочих напряжений, Uраб.

Падение напряжения при Imax, Ud

Тип контакта / Структура выхода

Присоединение / Подключение

Кабель 2x0,34 мм² 5 Кабель 2x0,34 мм² L=3 м 1 Кабель 2x0,34 мм² L=3м 1 Кабель 2х0,12 кв. мм 1


Кабель 2х0,2 кв. мм 3 Кабель 2х0,25 кв. мм 4 Кабель 2х0,34 кв. мм 41 Кабель 3x0,12 кв. мм 15 Кабель 3х0,12 кв. мм 1 Кабель 3х0,34 кв. мм 167 Кабель 4х0,25 кв. мм 184 Кабель 4х0,25 кв.мм 45 Кабель 4х0,25 кв.мм, L=3 м 3 Кабель 5х0,34 кв. мм 8 Кабель ПМВ 4х0,25 кв. мм 1 Кабель ПМВ 5х0,25 кв. мм 1 Клеммник 222 Клеммник 1,5 мм кв. max 6 МГШВ 0,12; L=0,2 м 2 Соединитель 2РМ18 4 Соединитель 2РМ18КПН7 5 Соединитель 2РМД18КПН4 1 Соединитель S19, S20 502 Соединитель S19, S20, S25, S251...S261 1 Соединитель S19-1, S20-1 1 Соединитель S40, S49, S15, S48 14 Соединитель S48, S49 1 Соединитель РСГ4ТВ 1

Показать все

Материал корпуса

Глубина вилки

Дальность действия

Допустимая емкость нагрузки

Допустимая освещенность окружающей среды

Задержка включения / отключения, не более

Зона чувствительности/ Размер щели

Категория применения / применяемость

Количество лучей

Контролируемая высота барьера

Диапазон рабочих температур

Разрешающая способность

Расстояние срабатывания (1)

Собственный ток потребления, Io

Спектр излучения

Тип выключателя

Частота циклов оперирования, f

Волоконно-оптические датчики на брэгговских решетках

В течение десятилетий основным способом измерения физических и механических явлений были электрические датчики (тензорезистивные, струнные, потенциометрические и тд.). Несмотря на их повсеместное использование, электрические датчики имеют ряд недостатков, таких как: потери при передаче сигнала, восприимчивость к электромагнитным помехам, необходимость организации искробезопасной электрической цепи (если существует опасность взрыва). Эти присущие им ограничения делают электрические датчики непригодными или сложными для применения при выполнении ряда задач. Использование волоконно-оптических датчиков является отличным решением данных проблем. В волоконно-оптических датчиках сигналом является свет в оптическом волокне, вместо электричества в медном проводе у традиционных электрических датчиков.

За последние двадцать лет огромное количество инноваций в оптоэлектронике и в области волоконно-оптических телекоммуникаций привело к значительному снижению цен на оптические компоненты и к значительному улучшению их качества. Это позволило волоконно-оптическим датчикам перейти из разряда экспериментальных лабораторных приборов в разряд широко применяемых приборов в таких областях как мониторинг зданий и сооружений и т.д.

Для автоматизированного мониторинга зданий и сооружений используют следующие виды оптоволоконных датчиков:

 

В основе работы волоконно-оптических датчиков лежит модуляция одного или нескольких свойств распространяющейся световой волны (интенсивность, фаза, поляризация, частота), изменение которых происходит вместе с изменением измеряемой физической величины.

Ядром технологии волоконно-оптических измерений является оптическое волокно – тонкая нить из стекла, которая пропускает свет через свою сердцевину. Оптическое волокно состоит трех основных компонентов: сердечника, оболочки и покрытия. Оболочка отражает рассеянный свет обратно в активную зону, обеспечивая прохождение света через ядро с минимальными потерями. Это достигается с помощью более высокого показателя преломления в сердечнике по отношению к оболочке, в результате чего происходит полное внутреннее отражение света. Внешнее покрытие служит буфером для защиты волокна от внешних воздействий и физических повреждений. Оно может включать в себя несколько слоев в зависимости от требуемой защиты.

Рис. 1 Поперечное сечение оптического волокна

Датчики на основе ВБР (волоконных брэгговских решетках, англ. FBG — fiber Bragg grating)

Одним из наиболее часто используемых волоконно-оптических датчиков являются датчики на основе волоконно-брэгговских решеток (ВБР). Решетки в этих датчиках отражают световой сигнал, спектральная характеристика которого (длина волны) смещается вместе с изменением измеряемого параметра (температурой и / или деформацией). При изготовлении решеток внутри сердечника создается область с периодическим изменением показателя преломления, непосредственно эта область и называется ВБР.

Когда широкополосное световое излучение проходит через брэгговскую решетку, отражения от каждого сегмента области с переменным показателем преломления интерферируют только для конкретной длины волны света, называемой длиной волны Брэгга (λb), описанной в уравнении ниже. Это фактически приводит к тому, что ВБР отражает определенные длины волн (определенную частоту) света и пропускает все остальные.

λb = 2nΛ (1)

В уравнении (1), λb – брэгговская длина волны, n — эффективный показатель преломления сердечника оптического волокна, Λ — расстояние между решетками или период решетки.

Рис 2.  Устройство волоконной брэгговской решетки

Зная, что брэгговская длина волны зависит от периода решетки, можно изготавливать решетки с разными брэгговскими длинами волн.
Изменения деформации и температуры влияют на эффективный показатель преломления и период решетки, что вызывает смещение длины волны отраженного сигнала. Это смещение длины волны можно приблизительно описать уравнением (2)
Δλ/λ0 = (1-pe)*ε+(αΛ+αn)*ΔT (2)

Где Δλ – смещение длины волны, а λ0 – начальная длина волны
Первое слагаемое описывает влияние деформации на сдвиг длины волны, где pe – оптический коэффициент напряжения, а ε – относительная деформация, испытываемая решеткой. Второе слагаемое описывает влияние температуры на сдвиг длины волны, где αΛ – температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), а αn – термооптический коэффициент. αn описывает изменение показателя преломления от температуры, а αΛ описывает расширение решетки под воздействием температуры.
Поскольку ВБР реагирует как на деформацию, так и на температуры то необходимо учитывать оба эти эффекта и различать их между собой. Для измерения температуры решетка не должна испытывать деформацию. Для этого можно поместить решетку внутрь корпуса, чтобы быть уверенным, что решетка не будет подвергаться растяжению, сжатию, сгибанию или скручиванию. Коэффициент теплового расширения αΛ стекла на практике не принимается в расчет (пренебрежительно мал), таким образом, изменения в отраженном спектре вызванные воздействием температуры может быть описано изменением показателя преломления волокна αn.
ВБР датчики деформации несколько более сложны, так, как и температура и деформация влияют на спектр отражаемого сигнала. Для получения корректных данных измерений деформации, необходимо компенсировать влияние температуры на ВБР. Это можно сделать с помощью установки ВБР датчика температуры ВБР в тесном тепловом контакте с ВБР датчиком деформации. Простое вычитание сдвига спектра, вызванного датчиком температуры от сдвига спектра датчика деформации, удаляет второе слагаемое уравнения (2). Что в результате дает значения деформации с температурной компенсацией.
Процесс монтажа датчиков на основе ВБР очень похож на монтаж обыкновенных датчиков, так как ВБР датчики имеют различное исполнение (на подложке, в корпусе и тд.).

Преимущества датчиков на основе ВБР

На данный момент большинство датчиков используемых в мире это электрические датчики (MЭМС, тензорезисторы, струнные и т.д.). Как уже говорилось выше, в датчиках на основе брэгговских решеток сигналом является свет, проходящий через оптическое волокно (вместо электрического тока, проходящего по медному проводу). Это кардинальное отличие позволяет ВИР датчикам преодолеть многие проблемы характерные для электрических датчиков.
Оптические волокна и датчики являются непроводящими, электрически пассивными и невосприимчивыми к ЭМ-помехам. Опрос с помощью перестраиваемого лазера высокой мощности позволяет проводить измерения на большие расстояния практически без потери сигнала. Кроме того, в отличие от электрического канала измерительной системы, каждый оптический канал может опрашивать множество датчиков ВБР (каждый канал является «гирляндой»), что значительно уменьшает размер и сложность такой системы измерения.
Оптические измерительные системы идеально подходят для применения в условиях, где обычные электрические датчики (тензорезисторные, струнные, терморезисторные и т.д.) оказались трудно использовать из-за сложных условий (большие расстояния, ЭМ поля, взрывобезопасность и др.). Так как монтаж и эксплуатация оптических датчиков аналогичны с применением обычных электрических датчиков, легко осуществить переход на оптоволоконные решения. Понимание принципов работы таких систем и преимуществ от их использования может значительно облегчить решение различных задач в области измерений (например, мониторинг конструкций).

Оптоэлектронные датчики - презентация онлайн

1. Оптоэлектронные датчики

Оптические датчики — небольшие по
размерам электронные устройства, способные
под воздействием электромагнитного излучения
в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом
диапазонах подавать единичный или
совокупность сигналов на вход регистрирующей
или управляющей системы. Оптические датчики
реагируют на непрозрачные и полупрозрачные
предметы, водяной пар, дым, аэрозоли.
Оптические датчики называют ещё оптическими
бесконтактными выключателями, фотодатчиками,
фотоэлектрическими датчиками.
Строение
Излучатель датчика состоит из:
Корпус
Излучатель
Подстроечный элемент
Генератор
Индикатор
Строение
Приёмник датчика состоит из:
Корпус
Фотодиод
Подстроечный элемент
Электронный ключ
Триггер
Демодулятор
Индикатор

6. Типы устройства и принцип действия

По типу устройства оптические датчики делятся на моноблочные и двухблочные. В
моноблочных излучатель и приёмник находятся в одном корпусе. У двухблочных датчиков
источник излучения и приёмник оптического сигнала расположены в отдельных корпусах.
По принципу работы выделяют три группы оптических датчиков:
тип T — датчики барьерного типа (приём луча от отдельно стоящего излучателя)
тип R — датчики рефлекторного типа (приём луча, отражённого катафотом)
тип D — датчики диффузионного типа (приём луча, рассеянно отражённого объектом)
У датчиков барьерного типа излучатель и приёмник находятся в отдельных корпусах, которые
устанавливаются друг напротив друга на одной оси. Дальность разнесения корпусов может
достигать 100 метров. Предмет, попавший в активную зону оптического датчика, прерывает
прохождение луча. Изменение фиксируется приёмником, появившийся сигнал после
обработки подаётся на управляемое устройство.
Датчики рефлекторного типа содержат в одном корпусе и передатчик оптического сигнала, и
его приёмник. Для отражения луча используется рефлектор (катафот). Датчики такого типа
активно используются на конвейере для подсчёта количества продукции. Для обнаружения
объектов с зеркальной, отражающей металлической поверхностью в датчиках рефлекторного
типа используют поляризационный фильтр. Дальность действия датчиков рефлекторного типа
может достигать 8 метров.
В датчиках диффузионного отражения источник оптического сигнала и его приёмник
находятся в одном корпусе. Приёмник учитывает интенсивность луча, отражённого
контролируемым объектом. Для точности срабатывания в датчиках данного типа может
включаться функция подавления фона. Дальность действия зависит от отражательных свойств
объекта, может быть определена с помощью поправочного коэффициента, и при
использовании стандартной мишени может достигать 2 метров.
Оптические датчики имеют индикатор рабочего состояния и, как правило, регулятор
чувствительности, который даёт возможность настроить срабатывание на объект,
находящийся на неблагоприятном фоне.
Источником излучения в современных оптических датчиках являются светодиоды.

7. Схема подключения

На выходе оптического датчика стоит транзистор
PNP- или NPN-типа с открытым коллектором.
Нагрузка подключается между выходом и, в
зависимости от типа транзистора, общим
минусовым или плюсовым проводом. Если в
исходном состоянии нагрузка подключена, то
выполняется функция размыкающего контакта и
наоборот.

8. Сфера применения

Оптические датчики как составная часть
автоматизированных систем управления широко
применяются для определения наличия и
количества предметов, присутствия на их
поверхности наклеек, надписей, этикеток или
меток, позиционирования и сортировки
предметов. С помощью оптических датчиков
можно контролировать расстояние, габариты,
уровень, цвет и степень прозрачности. Их
устанавливают в системы автоматического
управления освещением, приборы дистанционного
управления, используют в охранных системах.

Области применения оптических датчиков - презентация онлайн

«Области применения оптических
датчиков»
Выполнил: студент 18-АУК-1 Айтказин Д.М.
Проверила: Проходова Л.А.
Оптические датчики выполняют достаточно
широкий спектр задач, стоящих перед
современными промышленными
предприятиями. Кроме контроля уровня
освещенности аппаратные средства
обеспечивают поддержку бесконтактных
изменений, в том числе обнаружения
объектов, перемещающихся на высокой
скорости.
Обозначения датчиков
Что такое оптический датчик?
Оптический датчик — небольшое по размеру электронное
устройство, работающее со световым излучением разного
диапазона. Простыми словами — это устройство, реагирующее
на свет и улавливающее объекты, которые его пересекают.
Оптический датчик
Принцип работы оптического
датчика
Оптический датчик положения активируется при определенных
условиях, заданных производителем. Поэтому «активация» —
ключевое слово, используемое для определения принципы
работы устройства. Активация срабатывает, когда падающий на
датчик свет, имеет достаточную интенсивность.
Принцип работы оптического датчика: когда луч проходит через
датчик беспрепятственно, он будет активирован. Но, при его
прерывании каким-то барьером, устройство перестает
работать и передаст сигнал на центральный компьютер, с
которого оператор узнает о необходимой ему информации.
Строение оптического датчика
Оптический датчик глаза современного автоматизированного производства.
В основной массе фотодатчики работают в инфракрасной области спектра.
Фотоэлектрические датчики делятся на три основных типа:
T - тип или THRU-BEAM (разнесенная оптика) или датчики на прерывание
оптического луча. Состоят из приемника и излучателя, устанавливаемых друг
напротив друга.
R - тип или RETRO (с отражением от световозвращателя/рефлектора).
Излучатель и приемник находятся в одном корпусе. Оптический импульс,
посланный излучателем, отражается от рефлектора и попадает на приемник.
D -тип или DIFFUSE (с отражением от объекта). Отражение оптического луча
происходит непосредственно от объекта обнаружения. При отсутствии объекта
оптическая линия разомкнута, при приближении к датчику объекта, часть
энергии (зависит от цвета объекта и его шероховатости) оптического импульса
отражается от объекта и попадает на приемник датчика расположенный в
одном корпусе с излучателем, что приводит к изменению состояния выходного
ключа.
Оптический датчик с видимым пятном
Спектр применения оптических датчиков постоянно расширяется,
датчики совершенствуются, но при этом возникают побочные
эффекты, связанные с их эксплуатацией. Для обеспечения
возможности обнаружение небольших объектов производители
выпускают приборы с узким оптическим лучом, при этом значительно
затрудняется настройка пары фотодатчик - объект или приемник передатчик. Одним из решений данной проблемы стали
фотоэлектрические датчики, в которых в качестве излучателя
используется светодиод с красным видимым спектром излучения.
Оптические датчики, работающие в видимой части спектра находят
свое применение также при решении задач обнаружения тонких
прозрачных объектов, например полиэтиленовой пленки.
Щелевые оптические датчики
Оптические датчики вилочного типа. Относятся к датчикам T - типа,
несмотря на то что приемник и излучатель находятся в одном корпусе.
Это связано с тем, что в основе срабатывания датчика лежит
прерывание оптического луча между приемником и излучателем
расположенных в противоположных «вилках». За счет небольших
оптических расстояний, в датчиках данного типа имеется
возможность, с помощью диафрагм, сформировать очень «узкий» луч.
Оптические датчики FOTEK
Оптические датчики FOTEK – бесконтактные приборы с
универсальным питанием. Фотодатчики FOTEK
используются для распознавания наличия прозрачных и
непрозрачных материалов в автоматических системах
любых отраслей промышленности, где необходим контроль
положения или количества предметов. Устройства подходят
для определения положений объектов с высокой
температурой или низкой диэлектрической
проницаемостью.
Индуктивный датчик
Что такое индуктивный датчик?
Индуктивный датчик — бесконтактный датчик, предназначенный
для контроля положения объектов из металла (к другим
материалам не чувствителен).
Принцип работы индуктивного
датчика
Принцип действия основывается на изменениях амплитудного
значения колебаний генераторного узла при попадании в активную
зону устройства объекта определенных размеров. В процессе
подачи электропитания на концевик оборудования в районе его
чувствительной части формируется изменяющееся магнитное поле.
Оно наводит в находящемся в рабочей зоне датчика материале
вихревые токи, ведущие к изменению амплитуды электромагнитных
колебаний.
В результате начнет вырабатываться выходной сигнал, который в
процессе может изменяться в зависимости от фактического
расстояния между устройством и объектом контроля.
Строение индуктивного датчика
Емкостный датчик
Что такое емкостный датчик?
Емкостный датчик – преобразователь параметров. Его работа
заключается в изменении емкостного сопротивления путем
изменения измеряемого параметра. Емкостный датчик
преобразовывает такие величины, как влажность, давление,
сила механического воздействия, уровень жидкости в
изменение электрической емкости.
Принцип работы емкостного
датчика
Специальная схема преобразует изменение ёмкости в
пороговый сигнал датчика. В простейших датчиках это
обычно мультивибратор, преобразователь «частотанапряжение» и компаратор. Иногда, если изменение ёмкости в
ответ на воздействие невелико, приходится ставить схемы
на микроконтроллерах, которые занимаются автоподстройкой
чувствительности и нуля датчика.
Строение емкостного датчика

Оптические датчики - все, что вам нужно знать о фотоэлементах

Статья в серии: Оптические датчики

В настоящее время системы промышленной автоматизации требуют интеллектуального обнаружения объектов. Какими бы сложными ни были требования, правильно выбранные фотоэлементы (оптические датчики) являются надежным решением для многих приложений, в которых вам приходится сталкиваться с множеством проблем. Фотодатчики повышают эффективность машин, повышают качество производства, снижают риск простоев, увеличивают экономию энергии и т. Д.

Эта статья является совместной работой нескольких человек. Мы постарались дать широкий обзор наиболее часто используемых фотоэлементов в общем смысле и применении, что делает статью очень длинной. Поэтому, уважаемый читатель, не относитесь к этому прочтению как «сразу». Тем не менее, информацию, содержащуюся здесь, стоит усвоить как арсенал знаний в области автоматизации. Мы также рекомендуем эту статью всем, кто имеет дело с машинами, которые содержат оптические датчики.

Более подробные описания выбранных групп будут представлены в следующих выпусках серии, посвященной фотоэлементам.

Содержание

  1. Основные параметры фотопередатчиков.
  2. Выходы фото реле.
  3. Блок питания для фотопередатчиков.
  4. Типовое подключение датчика.
  5. Переключение выхода NPN и PNP.
  6. Спектры света в фотопередатчиках.
  7. Классификация фотопередатчиков.

Основные параметры фотопередатчиков

Некоторые параметры фотореле зависят от типа фотодатчика.Всего можно выделить:

  • Рабочий диапазон: Максимальный и / или рекомендуемый (в типичных промышленных условиях) или диапазон считывания / фокусное расстояние.
  • Точность. Если фотоэлемент имеет аналоговый выход или сетевой интерфейс, то дается обычная точность, т. Е. Значение (относительное или абсолютное), которое представляет собой разницу между измеренным значением и фактическим значением.
  • Разрешение. Аналогичен случаям, описанным выше.Разрешение - это наименьший шаг измерения.
  • Повторяемость . Обычно указывается в более точных фотоэлементах, например, для точных измерений расстояний, размеров элементов, их толщины и т. Д. Повторяемость, также известная как разброс измерения, определяет соответствие результатов измерения одному и тому же значению при условии, что измерения выполнены с тем же фотоэлементом.
  • Тип электрического выхода : Коммутационный / дискретный, аналоговый или релейный.
  • Функция выхода фотоэлемента. Горит свет или горит темнота. Этот вопрос будет рассмотрен позже в исследовании
  • .
  • Мощность.
  • Класс электрозащиты (защита) с точки зрения защиты от поражения электрическим током. Чаще всего это II или III класс. Маркировка класса защиты фотореле иногда бывает помечена ссылками - с ней стоит ознакомиться.
  • Цепи защиты электроники фотореле .Например: A - защита электроники фотореле от смены полюсов питания, C - подавление мешающих импульсов при подключении питания фотореле (во время пуска фотореле не может выдавать ложный сигнал на выходе) , D - выход, защищенный от сверхтоков и коротких замыканий.
  • Класс защиты IP . Он говорит об устойчивости фотопередатчика к пыли (первая цифра) и влаге / затоплению (вторая цифра). Типичные классы защиты IP - IP66, IP67, IP69K.Очень часто в документации к одному датчику они приводятся вместе. Это значит, что фотореле соответствует условиям для различных степеней защиты. Более высокое значение степени защиты не всегда означает, что данное фотореле с большим «номером» лучше, чем то, которое имеет меньшее значение. Это означает, что фотопередатчик был протестирован другим способом и был классифицирован таким образом / соответствует условиям для данного IP. Пытливые люди могут проверить, к чему относятся, например, стандарты IP66, IP67, IP68, IP69K и как проходят процедуры тестирования (статические и динамические).
  • Диапазон температур эксплуатации и хранения . Эту часть обсуждать не нужно. Стоит отметить, что в зависимости от предполагаемого использования значения диапазонов рабочих температур и температур хранения могут отличаться у одного и того же датчика (фотореле со встроенным подогревом, с расширенным диапазоном рабочих температур и т. Д.). фото реле представлены ниже. Также имеется подробная разбивка по отдельным группам, например, по используемым технологиям и / или применению.

Выходы фотореле

Коммутатор / дискретный, аналоговый или релейный.

Коммутационный / дискретный выход обычно физически реализован как транзисторные выходы PNP или NPN. Они используются в случае реализации быстрых задач, когда важно быстрое время отклика, сигнал с фотореле подается на вход ПЛК или карты, а фотореле « само по себе не подает » на другой устройство с его выхода. Преимущество этих выходов - высокая частота переключения / минимальное время реакции на наблюдаемый объект.Недостатком является ограниченная возможность загрузки вывода внешней системой станка / устройства.

Существуют также версии с полупроводниковыми выходами типа PUSH / PULL, MOSFET и с симистором на выходе.

Второй наиболее распространенный тип выхода фотореле - это релейный выход. Преимущество реле - возможность напрямую запитывать устройство, которым должно управлять фотореле. Питание на устройство может подаваться от того же источника, что и фотореле, или от другого источника (предварительно проверьте!).Некоторые фотореле с релейным выходом имеют гальваническую развязку оптико-электронной системы от реле. Это позволяет при необходимости снабжать оптоэлектронную систему одним типом питания (например, постоянным напряжением), а релейную систему - другим (например, переменным напряжением). Благодаря этому, например, при обнаружении объекта фотореле активирует устройство (или часть системы), обеспечивая его питанием. Недостатком реле является их более низкая частота переключения (обусловленная конструкцией реле), худшее время отклика и возможность спекания контактов в случае протекания большого тока в течение более длительного времени.Реле также может быть механически перегружено - оно развалится через некоторое время, если использовать слишком интенсивно / принудительно слишком высокую частоту переключений в течение длительного периода времени.

Функции выхода фотоэлемента

Для некоторых версий фотопередатчиков сложно использовать термины NO / NC. Это связано с более сложной интерпретацией, например, в случае светоотражающих фотопередатчиков или барьерных фотопередатчиков. Следовательно, термины « Light ON » и « Dark ON » (также известные как «Light OFF») были созданы для нужд фотоэлементов.Также существуют несколько иные вариации этого метода номенклатуры. В общем, речь идет о принципе экспонирования высокого сигнала на выходе и его интерпретации, когда свет принимается светочувствительным элементом фотопередатчика (свет включен) или свет не принимается (темный включен или свет выключен). Передатчик фотоэлемента излучает модулированный световой луч.

  • Свет включен - если свет от передатчика пошел на приемник и на выходе фотореле высокий уровень, то речь идет о логике «Свет включен».
  • Dark ON - если свет от передатчика не дошел до фотоприемника и на выходе фотореле высокий уровень, то речь идет о логике «Dark ON» («Light OFF»).

Фотореле с одним выходом. Видимый потенциометр для изменения функции выхода Light ON или Dark ON

Этот способ рассуждения упрощает понимание работы логики фотоэлемента, независимо от того, является ли он, например, отражающим фотопередатчиком (отражающий оптический датчик), энергетическим, отражающим (работает с так называемымотражатель) или барьерный фотоэлемент. В случае описания функций выхода, их интерпретация проста, когда мы имеем дело с фотореле с одним выходом (типичное обозначение выхода как «Q»). Иногда это неверно интерпретируется, когда в фотореле имеется более одного переключающего выхода.

Разумеется, выходные функции «Свет включен» и «Темно включен» будут представлены отдельно для следующих фотопередатчиков: отражающий, отражающий и барьерный.

Ниже приведен пример отражающего фотопередатчика (отражающий оптический датчик) для выхода с поляризацией PNP и NPN. Видимый выход Q и / Q.

]]>

Как видите, есть отличия 🙂

Также изготавливаются

Фотодатчики (особенно самые дешевые) с постоянной функцией вывода. Затем мы должны сразу решить, выбираем ли мы фотореле с функцией выхода Light ON или Dark ON.

Ниже приведен пример фотореле с одним переключением выхода Q.Контакт 2 помечен как неактивный (н.з.):

Это не конец темы. Существуют варианты фотореле с одним выходом, функция выхода которого определяется изменением положения потенциометра на корпусе фотореле. Некоторые фотодатчики - особенно модели с цилиндрическим корпусом - имеют версию с дополнительным кабелем для изменения выходной функции. В зависимости от того, какую функцию вывода мы хотим использовать, провод, обозначенный как L / D, подключается к плюсу или минусу источника питания.

Блок питания фотопередатчиков

В фотоэлементах с транзисторным выходом наиболее часто задаваемый тип и диапазон питания - 10… 30 В постоянного тока. Наиболее часто используемые источники питания - это стабилизированные / импульсные источники питания 24 В постоянного тока. У более сложных фотореле диапазон питания постоянного тока изменяется и составляет 18… 30 В постоянного тока. Эти конструкции также потребляют больше электроэнергии, необходимой для их нормальной работы. Если кому-то нравится использовать тестеры с батарейным питанием для проверки таких фотоэлементов, через несколько минут он может быть удивлен состоянием батареи.

Фотоэлементы

с релейным выходом обычно работают как с постоянным, так и с переменным током. Однако его следует проверять каждый раз, потому что из правила есть исключения. Типичные диапазоны напряжения для этих конструкций составляют 12… 240 В постоянного тока и / или 24… 240 В переменного тока

Также следует обратить внимание на максимальный выходной ток (нагрузку) в фотореле с транзисторным выходом (в случае перегрузки транзистора выход фотореле может сгореть) или максимальный ток переключения (коммутируемое напряжение) фотореле с реле.Типичный максимальный ток нагрузки для фотоэлементов с транзисторными выходами составляет 100 мА. Типичное максимальное значение коммутируемого тока для фотореле с реле составляет 3… 4 А для 24 В DC или VAC, однако он не может присутствовать в течение длительного времени (контакты реле сгорают).

Типовое подключение датчика:

Самый распространенный тип подключения в фотоэлементах (рисунок ниже) - это четырехконтактный штекер M12, к которому подключаются выходы датчиков и контакты напряжения питания. обычно таким же образом и сигналы соответствуют тем же цветам кабели. Это не обязательно так!

  1. Коричневый = L +
  2. Белый = / Q
  3. Синий = M
  4. Черный = Q

БУДЬТЕ ВНИМАТЕЛЬНЫ!

При электрическом подключении фотоэлементов обратите особое внимание на маркировку на электрических схемах. В то время как в случае фотопередатчиков с разъемами M8 обычно бывают 3- и 4-проводные версии, а с разъемами M12 - 4- и 5-проводные версии, существуют также версии M12.8-pin и Q6, Q7.Конструкция и маркировка разъемов в случае вывода M12.8 зависят от количества, типа выходов или передачи от датчика (если датчик работает по какому-либо протоколу / сети). Кабели с разъемами M12.8 pin имеют несколько типов цветных жил . Если выбрать кабель со штекером M12.8 pin неправильного цвета для фотореле без электронной защиты, он может его повредить.

Также сами датчики с четырехпроводными розетками M8 и M12 могут иметь разные подключения.Хотя жилы / контакты соответствуют источнику питания (обычно 1 и 3), а 4 - типичному сигналу Q, тогда 2 может быть / Q (т.е. инверсия выхода Q), неиспользуемым (обычно помеченным в документации на английском языке как " не подключен »), может использоваться для изменения выходной функции (вышеупомянутый кабель L / D), как универсальное соединение MF (так называемое многофункциональное), которое мы определяем программно как выход, вход (например, используемый для дистанционное программирование фотоэлемента с кнопки на рабочем столе), в качестве входа, который отключает, например, передатчик фотоэлемента (функция тестирования фотоэлемента).Существуют также фотоэлементы, которые обмениваются данными с использованием различных протоколов, таких как IO-Link или фотоэлементы, которые имеют один или несколько выходов, каждый из которых может быть запрограммирован на разном расстоянии. Фотоэлектрические датчики с несколькими выходами, программируемыми на разных расстояниях, имеют выходы Q, отмеченные последовательными номерами, например Q1, Q2, Q3. Изменение функции выхода обычно выполняется совместно для всех выходов.

Выход, который работает по протоколу IO-Link, обычно обозначается буквой «C» или Q / C. Такой выход обычно делается как выход со смещением PNP.Он может работать как стандартный переключающий выход (когда фотореле не может обнаружить связь через IO-Link) или через IO-Link.

Более редким вариантом являются фотоэлементы с двумя выходами, один из которых поляризован PNP, а другой NPN, с двухтактным выходом или комбинацией выходов, один переключающий Q, а другой как аналоговый выход.

Примеры комбинаций электрических соединений для фотореле с полупроводниковым выходом (или выходами):

У большого количества фотопередатчиков есть электрические схемы (соединения) на корпусе.Однако на фото ниже вы можете увидеть типичную конфигурацию разъемов и контактов на фотореле (SICK WTB27-3P2411). Если вы присмотритесь, вы увидите крошечные числа от 1 до 4 на следующих контактах.

  1. коричневый = L +
  2. Белый = / Q
  3. Синий = M
  4. Черный = Q

Переключение выхода NPN и PNP

Выход датчика переключения по технологии NPN:

Фотоэлементы с поляризацией NPN-транзистора содержат в своей конструкции NPN-транзисторы, то есть к эмиттеру (E) NPN-транзистора подключен низкий потенциал (-).Когда датчик обнаруживает объект и транзистор активируется, низкий потенциал (-) будет «испускаться» на коллектор (C) транзистора, то есть на выход датчика.

Выход датчика переключения по технологии PNP:

Фотоэлементы PNP построены на транзисторах PNP, то есть эмиттер (E) транзистора PNP подключен к положительному потенциалу (+). Когда датчик обнаруживает объект и транзистор активируется, положительный потенциал (+) будет «испускаться» на коллектор (C) транзистора, то есть на выход датчика.

Выбор датчика PNP или NPN зависит от типа цепи, в которой будет использоваться устройство. При использовании в традиционной схеме управления - релейном типе, обычно можно использовать датчик PNP или NPN, как показано на рисунках ниже:

]]>

Важно: В этом случае рекомендуется оборудовать реле полупроводниковым управляющим входом. В критических случаях, когда рекомендуется устранить неисправность, мы можем использовать стандартное маленькое реле с «тем, что у нас есть под рукой». Реле для более высоких токов следует исключить . Катушка якоря большего фотореле может создавать электродвижущую силу - будет течь обратный ток, который повредит транзисторный выход фотореле.

При выборе фотореле для использования с ПЛК очень важно, чтобы оно соответствовало типу карты цифрового ввода ПЛК (логика SINK или SOURCE), которая будет использоваться. Определите тип датчика, который будет использоваться с картой ПЛК, на основе документации производителя ПЛК или схем подключения.Ниже представлено типичное подключение датчика к плате цифрового ввода контроллера PLC (датчик NPN подключается к плате ввода в конфигурации ИСТОЧНИК, а датчик PNP подключается к плате ввода в конфигурации SINK).

Выход фотореле NPN излучает низкий потенциал (-), поэтому COM входной платы должен быть подключен к высокому потенциалу (+).

На выходе фотореле PNP излучается высокий потенциал (+), поэтому входная плата COM должна быть подключена к низкому потенциалу (-).

Для выходов с реле также есть разные версии:

Спектры света в фотопередатчиках

В зависимости от применения и конструкции фотопередатчиков в них используются передатчики с разной длиной волны света.

Обычно это:

  • Спектр красного . Самый распространенный. Оптическое пятно обычно несколько неправильное. Хорошо виден с близкого расстояния. По мере увеличения диапазона он быстро расширяется и размывается - становится практически незаметным в ярко освещенном помещении.Обычно используется в фотоэлементах, предназначенных для стандартных приложений и доступных по цене.
  • Инфракрасный . Инфракрасные фотопередатчики обычно имеют больший радиус действия. Они также обычно более устойчивы к легкой пыли и (при поддержке соответствующей электронной системы) более устойчивы к отражениям света. Недостатком инфракрасного излучения является то, что на небольшие объекты трудно нацеливаться, когда вы смотрите на них с большого расстояния. Для определения точки инфракрасного света пригодятся специальные карты.Их поля светятся под действием инфракрасного света. Также полезны камеры в мобильных телефонах / смартфонах 🙂
    Невидимое световое пятно также может быть преимуществом. В случае использования инфракрасных фотоэлементов в таких приложениях, как ворота в переходы или конвейеры в аэропортах, никто не будет жаловаться на то, что они «поражены светом». Инфракрасное излучение сильно поглощается жидкостями и некоторыми материалами. Вы можете использовать это и создать датчик уровня, например, в вертикальном индикаторе, из такого фотопередатчика.
    Фотоэлементы, работающие в инфракрасном спектре, обычно имеют больший диапазон, чем обычные фотоэлементы в красном спектре.
  • Лазер. Это сильно сфокусированный поляризованный свет. Для лазера характерно небольшое световое пятно (на определенном расстоянии). Обычно они используются для точного обнаружения небольших объектов, определения положения объекта сразу после обнаружения его края и позиционирования элемента. В сочетании с соответствующей технологией лазерные фотоэлементы могут обнаруживать присутствие плоского объекта на другом плоском объекте, обнаруживать объекты под крутым уклоном, небольшие отверстия и т. Д.
    Лазеры делятся на классы. Самыми безопасными считаются лазеры класса 1. Сразу после этого - лазеры класса 2. На практике в фотоэлементах чаще всего используются только эти два класса.
  • Пинпоинт . Фотодатчики с ярким, хорошо видимым, красным, круглым, равномерным световым пятном. Однако световое пятно больше, чем лазерное пятно, и имеет диаметр несколько мм.
    Фотодатчики с передатчиками PinPoint обычно более продвинуты. Им также требуются более совершенные оптико-электронные системы.Они могут обнаруживать мелкие предметы, небольшие сдвиги. Версии для более длинных дистанций могут соответствовать инфракрасным версиям. В некоторых приложениях они даже могут заменить лазерные фотоэлементы.
    Ниже приводится сравнение лазерных световых пятен, PinPoint и типичного светодиодного передатчика:
  • Синий спектр . Используется редко, в основном для обнаружения объектов с темной, блестящей, частично прозрачной поверхностью. Синий спектр света лучше отражается от таких поверхностей, чем другие световые спектры (больше света возвращается к фотоприемнику после отражения).В основном используется в фотоэлементах для обнаружения, например, фотоэлектрических элементов, жидкокристаллических дисплеев - электронной промышленности.
    Нижний фотопередатчик со спектром синего света для обнаружения темных, блестящих полупрозрачных объектов:
  • Ультрафиолет (УФ) . Обычно это фотопередатчики, в просторечии известные как датчики люминесценции. Они обнаруживают наличие маркеров, которые под воздействием освещения УФ-спектром отражают свет, смещенный в инфракрасном спектре.Эти маркеры могут быть невидимыми для человеческого глаза (например, этикетки на упаковках или их фрагментах), небольшие линии, нанесенные специальным мелом или фломастером. Некоторые, особенно более дешевые модели, плохо справляются с белыми кремовыми поверхностями на основе пластика или бумаги. Такой датчик люминесценции может возбуждать как на поверхности, так и на маркере (который содержит так называемый люминофор). Используется в упаковке, пищевой, фармацевтической, косметической и деревообрабатывающей промышленности (например,для распила дерева по длине, обозначения дефектов древесины, подлежащих распилу), керамики.
  • RGB . Фотоэлементы с несколькими передатчиками, то есть в красном, зеленом и синем спектре. Обычно используется в датчиках цвета и датчиках контраста. Сенсорная электроника сама решает (в некоторых версиях пользователь выбирает световой спектр сам), какой световой спектр (или их комбинации) лучше всего работает в данном приложении. Используется в упаковочной, пищевой, фармацевтической и косметической промышленности.
  • Белый . Используется в передатчиках старых фотопередатчиков, например, отражающих, когда светодиодная технология еще не была доступна. До сих пор используются в некоторых моделях датчиков контраста. Они хорошо определяют разные цвета маркеров (маркеров), если они следуют друг за другом, за исключением, например, желтого на белом фоне.

Отдел фотопередатчиков

Типовое деление фотореле:

  1. Светоотражающий
  2. Светоотражающий
  3. Барьер / Вилка
  4. Волоконно-оптические датчики
  5. Дальномеры, датчики микроперемещения
  6. Датчики цвета
  7. Датчики контраста
  8. Датчики люминесценции
  9. Оптические завесы (многолучевые преграды)
  10. Специализированные фотодатчики (т.е.предназначены для выполнения конкретных задач)
  11. Фотоэлектрические датчики с IO-Link и интеллектуальными датчиками

Светоотражающее реле

Это тип фотопередатчика, в котором передатчик и приемник размещены в одном корпусе. Оптика отправителя и оптика получателя расположены под углом друг к другу. Приемник наблюдает за определенной зоной - это дальность действия фотопередатчика. Обычно отражательные фотоэлементы реализуются в виде двухлинзовых систем.Наиболее распространенное решение - передатчик вверху, приемник внизу.

Фотоэлектрические отражающие датчики обнаруживают объект, как только он получает отраженный свет датчика от поверхности объекта. Если перед фотоэлементом нет объекта, свет не будет отражаться от поверхности объекта обратно в приемник. Когда объект присутствует, выходной сигнал изменяется с низкого на высокий (для функции выхода Light ON).

]]>

Существуют разные версии фотодатчиков отражения, например:Энергетический, отражающий с подавлением фона, отражающий с подавлением фона, сфокусированная оптика, отражающий с системой подавления переднего плана, система измерения времени светового пятна, с одним или несколькими передатчиками и т. Д. Эти решения будут обсуждены в следующей статье.

Основным преимуществом передатчиков обложек является возможность обнаруживать объекты, глядя прямо на их поверхность, без использования дополнительных элементов. Недостатки зависят от типов технологий, использованных при постройке фотореле.

См. Также, как настроить датчики отражения:

Датчик отражения

Отражающий фотодатчик также имеет передатчик и приемник в одном корпусе. Передатчик «загорается» в так называемом отражатель. Если передатчик правильно направлен на отражатель, свет после выхода из передатчика проходит через линзу, затем поляризационный фильтр, отражается от отражателя и попадает (отчасти из-за рассеяния света) обратно в фотоэлемент.После отражения от отражателя луч проходит через поляризационный фильтр с другой поляризацией. Если свет с правильной поляризацией проходит к объективу, а затем к фотоприемнику, электроника знает, что фотодатчик видит отражатель. Если что-то закрывает отражатель или поляризационный фильтр не пропускает иначе поляризованный свет, электроника фотореле реагирует изменением логического состояния на выходе.

Светоотражающие фотоэлементы обычно изготавливаются в виде двухлинзовых или однолинзовых систем (так называемыеавтоколлимация). Преимущество автоколлимации в том, что свет излучается и возвращается с помощью одной и той же линзы. Благодаря этому нет так называемого слепая зона, то есть фотопередатчик может обнаруживать объекты прямо у своего лобового стекла.

Светодиодная сигнализация на отражающих корпусах фотореле обычно работает с функцией выхода «Свет включен», потому что при нормальных условиях эксплуатации они могут видеть отражатель, который отражает световой луч обратно в приемник датчика.Если световой луч в приемнике не блокируется никакими объектами, выход активен. Если объект находится между фотопередатчиком и рефлектором, световой луч не может достичь фотоприемника, что приведет к снижению выходной мощности. На практике некоторые пользователи выбирают выход Dark ON, сигнализирующий о прерывании светового луча (т. Е. Обнаружении объекта).

]]>
Характеристики световозвращающего фотопередатчика
Световозвращающий фотопередатчик с рефлектором
Световозвращающие фотодатчики

получили широкое распространение благодаря своей экономичной цене и простоте установки.Тип W23-2 стал одним из наиболее широко используемых фотоэлектрических датчиков, особенно в системах хранения для обнаружения поддонов, контейнеров на транспортерах.

]]>

К преимуществам световозвращающих фотопередатчиков можно отнести: их диапазон, который больше, чем у отражающих фотоэлементов. Поляризационные фильтры и отражатели также значительно затрудняют оптическое повреждение фотоэлементов. Они без проблем работают рядом с очень блестящими объектами, например, с роликовыми конвейерами, устройствами из полированной нержавеющей стали.Соответствующие версии могут обнаруживать объекты с высокой деполяризацией, например, некоторые упаковки и поддоны, завернутые в стрейч-пленку. Недостатком световозвращающих фотопередатчиков является необходимость использования отражателей / крепления на устройстве или линии - очень часто предназначенных для определенного диапазона или даже определенного типа фотоэлементов. Иногда, например, из-за плотной конструкции вместо отражателей используют световозвращающие пленки. Однако обычно они имеют худшие параметры освещения (хотя бывают и исключения).

Светоотражающие фотоэлементы

имеют лазерные версии для обнаружения прозрачных объектов (разные классы прозрачности материала), версии без поляризационных фильтров (используются редко), версии с линейными световыми пятнами, работающими как маленькие ворота и т. Д.

Барьерные фотодатчики

В этих фотопередатчиках передатчик и приемник расположены в отдельных корпусах.

Передатчик содержит светодиод или лазерный диод, а приемник обнаруживает падающий свет через оптоэлектронную систему. Благодаря такой структуре и использованию лазерных диодов, точечных или инфракрасных, барьерные фотоэлементы характеризуются очень большим радиусом действия. Чаще всего они работают как Dark ON, потому что при нормальных условиях работы передатчик освещает приемник.Темное ВКЛ означает активацию выхода фотореле в случае прерывания луча (приемник заблокирован).

Характеристики выхода Q датчика светового барьера

]]>

Одним из преимуществ барьерных фотопередатчиков является их большая дальность действия. Сделанные в соответствующем спектре, например, в инфракрасном, они могут работать в условиях повышенной запыленности - инфракрасный свет более проникает, чем обычные световые спектры, а в случае барьерных фотоэлементов луч света проходит только один раз через расстояние между передатчиком и приемником.

Недостатком является необходимость прикрепления двух тел (не всегда возможно) и повышенный риск оптических помех из-за блестящих поверхностей сбоку или трудности обнаружения прозрачных объектов.

Правильно подобранные фотоэлементы лазерного барьера - очень хорошее решение для точного позиционирования объектов. Барьерные фотопередатчики также изготавливаются с лазерной оптикой, где световое пятно имеет форму линий.

]]>

Особым типом барьерных фотопередатчиков являются так называемые вилочные фотоэлементы. Передатчик и приемник расположены в одном корпусе довольно специфической формы. Эти фотодатчики используются в качестве ворот для обнаружения, например, пробок от бутылок или этикеток на несущей фольге.

]]>

Волоконно-оптические датчики

Фотопередатчики Их также называют оптоволоконными усилителями. Роль типовых линз в фотоэлементах этого типа играют световоды (светопроводящие элементы которых выполнены из пластика или материалов, по своим свойствам напоминающих стекло).

Волоконная оптика - в зависимости от версии - очень гибкая и может использоваться в плотно застроенных приложениях. Благодаря небольшому весу они могут использоваться в элементах захвата. Правильно подобранные оптические волокна используются во некоторых взрывоопасных зонах, потому что оптическое волокно само по себе пропускает только свет, а элемент фотопередатчика может быть размещен за пределами зоны. Некоторые варианты оптических волокон очень устойчивы к химическим веществам, высокой температуре, они используются для обнаружения прозрачных объектов, уровней (в том числе жидкостей) или с помощью фокусирующих линз для обнаружения мелких объектов.Ключевым моментом здесь является выбор правильного фотопередатчика и оптического волокна для конкретного приложения. Например, фотопередатчик, работающий в инфракрасном диапазоне, не будет работать должным образом с оптоволокном, светопроводящая часть которого будет целиком сделана из пластика.

]]>

Дальномеры и датчики микроперемещения

Эти фотодатчики используются для обнаружения объектов или измерения расстояний соответственно - в случае дальномеров порядка метров или километров.

В случае датчиков микроперемещения мы говорим о малых расстояниях (или толщинах материала) порядка отдельных миллиметров или сантиметров, но с точностью до микрометров.

В случае дальномеров и датчиков микродвижения используются версии с переключаемыми выходами, аналоговыми выходами или коммуникацией через протоколы, например, Profibus, CanOpen. SSI, RS 485 и т. Д.

Датчики контраста

Эти датчики используются для обнаружения так называемых маркеры (маркеры, марки - номенклатура другая).

90 450

Датчики контраста, в зависимости от типа используемой технологии и размеров, бывают двухлинзовыми или с автоколлимацией (однообъективными).

]]>

Ключ состоит в том, чтобы выбрать подходящее расстояние между оптикой датчика контраста и материалом, на который наносится маркер (датчики имеют фиксированный фокус - нет возможности регулировать диапазон, например, потенциометром), выберите датчик с соответствующим спектром света (обычно RGB или белый свет), натяжением материала для обеспечения правильного расстояния, размера и положения светового пятна по отношению к маркеру. Световое пятно также должно полностью ложиться на маркер и «не проходить» через области печати, особенно по цвету маркера, который должен обнаруживать датчик.

Датчики контраста используются для контроля печати, резки фольги или бумаги, сгибания картонных коробок в машинах, называемых картонажными машинами, резки этикеток, позиционирования трубок, обнаружения швов или проверки конца материала на рулоне.

Датчики контраста программируются путем наведения на маркер, а затем на фон (статический метод) или путем перемещения материала с другими маркерами. Затем датчик узнает, что является маркером, а что является фоном (динамический метод).Иногда после обучения вам нужно изменить логику (ранее упоминалось, что свет включен или включен темный). Большинство датчиков контраста имеют два выхода с противоположными логическими состояниями (так называемые дополнительные выходы) или возможность изменять функцию выхода.

]]>

Одним из ключевых параметров датчиков контраста является их частота переключения. В большинстве случаев при быстром перемещении материала и большом количестве маркеров на коротком участке ленты / картона требуется очень быстрое время реакции.Типичные частоты переключения для датчиков контраста варьируются от 10 кГц для простых и недорогих датчиков для базовых приложений до 70 кГц для специальных версий для быстрого и точного обнаружения маркеров.

Несмотря на множество преимуществ, датчики контраста имеют и недостатки.

Всегда нужно выбирать, что является маркером, что является фоном. Они должны довольно четко отличаться друг от друга. Чем лучше класс и оптические параметры датчика контраста, тем меньше разница между цветом маркера и фоном, который он может распознать (например,темно-синий маркер на синем фоне - более сложный случай). Маркеры также должны быть одинаковыми по надпечатке. В случае плохо напечатанных маркеров с обесцвечиванием датчик контраста для одного маркера может быть возбужден, например, 2 раза вместо 1 раза.

Еще один критический случай - обнаружение маркеров (особенно черных) на прозрачных пленках. На высоте светового пятна в линии маркеров следует подложить под фольгу отражатель, кусок блестящего металлического листа или другого яркого материала.

Простые датчики контраста не справляются с блестящими поверхностями.Этой ситуации не происходит с усовершенствованными датчиками. В критических случаях помогает наклон датчика примерно на 15 градусов.

Датчики люминесценции

Эти фотоэлементы обнаруживают присутствие маркеров, которые под действием освещения УФ-спектром отражают свет, смещенный в инфракрасном спектре. Эти маркеры могут быть невидимыми для человеческого глаза (например, этикетки на упаковках или их фрагментах), небольшие линии, нанесенные специальным мелом или фломастером.Некоторые, особенно более дешевые модели, плохо справляются с белыми кремовыми поверхностями на основе пластика или бумаги. Такой датчик люминесценции может возбуждать как на поверхности, так и на маркере (который содержит так называемый люминофор). Эта проблема сведена к минимуму в более продвинутых моделях с регулируемой чувствительностью. Однако вы должны быть осторожны, потому что большинство моделей - также более дешевых и более простой конструкции - также имеют регулировку чувствительности, которая не может компенсировать помехи.Используется в упаковке, в пищевой, фармацевтической (для контроля наличия листовок в упаковке, наклеек «свидетельство штампа»), в косметике, в древесине (например, для распиливания дерева по его длине, отметки дефектов древесины, подлежащих распилу), керамики.

]]>

Датчики цвета

Используется, когда существует очень небольшая разница в цвете между маркером и фоном, обнаружение объектов определенного цвета или разделение объектов по цвету, если данный датчик цвета имеет несколько банков памяти и выходов, которые их поддерживают.

Датчики цвета, в отличие от датчиков контраста, требуют индикации при программировании интересующего цвета. Их не интересует цвет фона, если он отличается от цвета объекта. Датчики цвета хорошего качества имеют регулируемый допуск по цвету. Обладая узким цветовым допуском, такой датчик может различать цвета, которые настолько мало отличаются друг от друга, что обычному пользователю трудно различить их невооруженным глазом.

Датчики цвета дороже датчиков контраста.Их недостатком, например, по отношению к датчикам контраста, является более низкая частота переключения. Обычно он снижается по мере сужения допуска запрограммированного цвета и использования более одного банка памяти (если датчик цвета имеет несколько банков памяти).

Датчики цвета обычно изготавливаются с передатчиками RGB.

Оптические завесы (многолучевые преграды)

В этой группе несколько подразделов. Существуют многолучевые завесы, в которых пересечение любого луча активирует выход, версии с возможностью программирования различных последовательностей с уровня ноутбука / ПК с помощью готовых программ, версии для сложной установки, для логистических приложений, систем сбора , управление полотном, контроль наличия предметов, выпадающих из эжекторов, с переключающими выходами, аналоговый для измерения высоты или перегрузки, напримерподдоны, версии, работающие в различных типах сетей на базе Ethernet, RS 485 и т. д.

]]>

Специализированные фотодатчики

(т.е. предназначены для выполнения конкретных задач)

Эти фотодатчики предназначены для решения конкретных задач уже на уровне их проектирования. Это могут быть, например, фотоэлементы с линейными пятнами, работающие как маленькие ворота, управляющие направлением кромок, например, прозрачных пленок, обнаружение приближения как одного объекта и прозрачные объекты (без использования отражателя), подсчет сжатых упаковок. , и т.д.

]]>

Фотоэлектрические датчики с I / O Link и интеллектуальными датчиками

IO-Link открывает новые возможности для связи между системой управления производством и устройствами. Датчики и исполнительные механизмы становятся активными участниками процесса в сети автоматизации. В качестве передатчиков они передают информацию о неисправностях и состоянии в систему управления. Как приемники они принимают сигналы и обрабатывают их. Это позволяет оптимизировать затраты и процессы по всей цепочке создания стоимости для всех отраслей.

Стандарт IO-Link - это двухточечное соединение между любыми сетями, позволяющее интегрировать нисходящее сетевое устройство для связи

Благодаря связи IO-Link фотореле, помимо передачи сигналов и информации о явлении, предлагают обширные диагностические функции, параметризацию, более быструю настройку машин и линий, например, в соответствии с несколькими введенными шаблонами (так называемыми рецептами) на выбор. с пр.

Smart Sensors (интеллектуальные датчики) - это более продвинутая версия датчиков, работающих с протоколом IO-Link.

Содержат более продвинутые функции для решения конкретных задач. Некоторые функции очень похожи на те, что реализованы в устройствах ПЛК, например, таймер, дебуксер, счетчик, виртуальные выходы, базовые логические функции и т. Д.

В некоторых случаях правильно выбранное и запрограммированное фотореле типа Smart Sensor может выполнить всю задачу самостоятельно без использования контроллера PLC. В других случаях интеллектуальные датчики освобождают ПЛК и повышают эффективность машин или производственных линий.

Сводка

Как вы заметили в самом начале, это первая часть статьи о фотоэлементах, я надеюсь, что эта статья вам хоть немного заинтересуется и вы найдете что-то из этой статьи полезным в вашем приключении с автоматизацией.

Для получения дополнительной информации посетите www.sick.com

Авторы:

Paweł Wiacek - SICK
Maciej Pala - Automation Technician
Marcin Faszczewski - iAutomatyka.pl
Павел Задрога - iAutomatyka.pl

.

Оптические датчики - TWT Automation

Оптические датчики - это элементы автоматики, работа которых основана на принципе посылки луча световых лучей передатчиком и их приема приемником.

Оптические датчики обнаруживают объекты на пути светового луча. Преимуществом оптических датчиков является большой рабочий диапазон, достигаемый для всех корпусов датчиков.
Широкий диапазон конструктивных исполнений датчиков, электронных систем, используемых для их реализации, и полученных технических параметров обеспечивает высокую применимость оптических датчиков в автоматизации, во всех отраслях промышленности.
TWT производит оптические датчики в металлических корпусах с резьбой M12, M18 и M30.
Они используются, среди прочего, в для управления положением движущихся частей машины, для идентификации объектов в зоне действия датчика, например, движущихся по конвейерной ленте, для определения уровня жидкостей и сыпучих материалов.
Длина волны света, излучаемого передатчиком, имеет большое значение в оптических датчиках. Большинство этих датчиков используют модулированный свет ближнего инфракрасного диапазона.Преимущество - низкая чувствительность датчиков к видимому свету окружающей среды.
Дополнительно, благодаря взаимной синхронизации передатчика и приемника, гарантируется высокая устойчивость датчиков к помехам и возможность работы в условиях загрязнения воздуха и загрязнения оптической системы датчика. Сильный световой импульс, генерируемый в передатчике, даже ослабленный рассеянием, достигает приемника, усиливается и анализируется, обеспечивая правильную работу датчика. Загрязнение воздуха и грязь на оптической системе сокращают зону действия датчика.Оптические датчики
оснащены высококачественными системами оптических линз, которые точно направляют световой луч в передатчик и приемник, что позволяет выполнять различные функции в зависимости от исполнения и назначения датчиков.

ДАТЧИКИ ОТРАЖАТЕЛЬНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ТОО

Передатчик и приемник размещены в общем корпусе. Они реагируют на предметы, попавшие в зону действия датчика. Луч световых лучей, испускаемый передатчиком, встречает на своем пути препятствие, отражается от него в соответствии с принципами физики.Некоторые из этих световых лучей попадают прямо в приемник, где усиленные лучи используются для генерации сигнала, переключающего выход датчика.

ДАТЧИКИ ОТРАЖАТЕЛЬНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ

Передатчик и приемник размещены в общем корпусе, направленном на конечную точку дальности, где размещен специальный отражатель, от которого отражается луч световых лучей, испускаемый передатчиком. Если луч световых лучей блокируется объектом, передача прерывается и выходная цепь датчика переключается.

ОДНОЛУЧЕВЫЕ СВЕТОВЫЕ БАРЬЕРЫ

Передатчик и приемник размещены в отдельных корпусах. Луч света проходит через пространство от передатчика до приемника, размещенных напротив друг друга в крайних точках обзора. Если луч световых лучей блокируется объектом, передача прерывается и выходная цепь датчика переключается. Этот тип сенсора используется для идентификации непрозрачных объектов, также отражающих световые лучи.

ЗОНА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

Зона чувствительности для датчиков отражения - это максимальное расстояние от лицевой стороны датчика измерительной карты (белый картон, размеры 20x20 см), приближенное по оси светового пучка, на котором включается выходная цепь датчика.

РАБОЧАЯ ПЛОЩАДЬ

Рабочая зона для отражающих оптических датчиков - это максимальное расстояние контролируемого объекта от передней части датчика. Это зависит от размера объекта, цвета и текстуры поверхности, а также от угла, под которым объект видит датчик.

ДИАПАЗОН

Рабочий диапазон для отражающих оптических датчиков - это максимальное расстояние от передней части отражающего датчика или, для датчиков барьерного типа, максимальное расстояние между передатчиком и приемником барьера, которые обеспечивают правильную работу датчиков в условиях, когда световые лучи прервано объектом в пределах диапазона.

Диапазоны чувствительности датчиков можно изменять в определенных пределах с помощью внутреннего многооборотного потенциометра, регулируя этот параметр для конкретных приложений.

ГИСТЕРЕЗИС

Работа оптических датчиков характеризуется гистерезисом переключения, который представляет собой разницу в расстоянии между объектом и датчиком, при котором датчик изменяет состояние выходной цепи.

КОЭФФИЦИЕНТЫ КОРРЕКЦИИ

Размер отраженного света оказывает значительное влияние на рабочую зону оптического датчика. Это зависит от типа материала, из которого изготовлен предмет, его цвета, структуры и размеров. Яркие поверхности, напримербелая бумага отражает сильнее, чем темная, например черный картон. Ниже приведены поправочные коэффициенты для различных материалов с учетом отражательной способности света:

  • Матовая белая бумага 200 г / м2: 1
  • Блестящий металл; 1,2 - 1,6
  • Черный анодированный алюминий: 1,2 - 1,8
  • Белый полистирол: 1
  • ПВХ серый: 0,5
  • Картон черный глянцевый: 0,3
  • Картон чёрный матовый: 0,1
  • Древесное сырье: 0,4

ВЫХОДНАЯ ФУНКЦИЯ

Выходы бесконтактных датчиков с двумя состояниями позволяют напрямую взаимодействовать с реле и программируемыми логическими контроллерами.Оптические датчики с переключающими транзисторами PNP включают (NO) или отключают (NC) ток в нагрузке, подключенной к выходу датчика. В версии PNP датчики подключают положительный потенциал к выходу датчика.

МОЩНОСТЬ

Оптические датчики

TO используются в автоматике постоянного тока (10 - 30V DC). Датчики отличаются низким потреблением тока от источника питающего напряжения. Правильная работа оптических датчиков во многом определяется блоком питания. На оптические датчики может подаваться постоянное или нестабилизированное напряжение постоянного тока.При питании нестабилизированным напряжением пульсации напряжения не должны превышать 10%.

ОСТАТОЧНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Остаточное напряжение определяется как падение напряжения на выходе датчика в состоянии активации выхода.

ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ И КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ВЫХОДА

Оптические датчики, питаемые постоянным током, имеют токовую защиту, которая защищает датчики от повреждений из-за кратковременной и постоянной перегрузки или короткого замыкания выхода

СИГНАЛЬНЫЙ СВЕТОДИОД

О рабочем состоянии оптических датчиков сигнализирует желтый светодиод.

  • для датчиков с отражением TOO - объект в чувствительной зоне,
  • для датчиков отражения TOR - отражатель установлен правильно.


РАБОЧАЯ ТЕМПЕРАТУРА

Диапазон рабочих температур оптических датчиков от 10 ° C до + 50 ° C.

ВИБРАЦИИ

T = 55 Гц, amax = 1 мм

УДАР

bmax = 20g, t = 11 мс

.

Датчики присутствия / обнаружения ● Оптические датчики ● Newtech

Многие типы устройств обнаружения используются в промышленной автоматизации. Один из них - оптические датчики - что о них стоит знать?

Оптические датчики - для чего они нужны?

Фотооптические датчики широко используются в промышленной автоматизации. Они используются для измерения или определения уровня жидкостей и сыпучих материалов, управления движущимися частями машин или идентификации и подсчета движущихся объектов, напримерна производственной линии.

Типы оптических датчиков

В связи с их широким распространением в настоящее время на рынке представлено множество моделей оптических датчиков, различающихся применяемыми решениями и технологиями. Так что это может быть и другое, среди прочего настройка самой системы, типа излучаемого светового луча, рабочего диапазона или типа выходного сигнала. Это позволяет использовать оптические датчики в различных ситуациях и условиях, включая пыль или сильное освещение от других источников.

Конструкция оптических датчиков

Схема оптических датчиков довольно проста. Все устройства этого типа состоят из передатчика, который излучает луч света - видимого, лазерного или инфракрасного - и приемника, который реагирует на изменения в этом диапазоне - одни реагируют на приход луча, другие - на нарушение его притирки или изменение интенсивности. Важно отметить, что система передатчик-приемник может быть размещена напротив друг друга или в одном корпусе, реагируя на отраженный световой луч.

Оптические датчики - принцип действия

Таким образом, существует множество типов оптических датчиков, которые можно использовать в различных приложениях. Однако стоит подчеркнуть, что, несмотря на разнообразие, основной принцип работы каждого решения схож. Это связано с уже упомянутой конструкцией устройств этого типа, то есть созданием системы передатчика и приемника светового луча. Обнаружение объекта или вещества оптическим датчиком происходит, когда он находится на линии излучаемого луча и не позволяет ему достичь приемного модуля.Исключением являются датчики отражения, в которых передатчик размещается вместе с приемником, который реагирует на свет, отраженный от поверхности объекта в пределах своего рабочего диапазона.

А где купить качественный оптический датчик для своей компании? Обязательно стоит попробовать в магазине Newtech.com.pl, который гарантирует высокое качество продукции и привлекательные цены!

.

Датчики приближения и оптические датчики

  • контакт
  • Склад
  • O nas / О нас
  • Новостная рассылка
  • Авторизоваться
Двигатели и приводы Роботы ПЛК, HMI, программное обеспечение Электроснабжение, низковольтное оборудование Коммуникация Безопасность Измерение Корпуса, разъемы, комплектующие Промышленность 4.0
  • Рынок
  • Компании
  • Продукты
  • Экономика
  • Тема месяца
  • Отчеты
  • Интервью
  • Техника
  • Презентации
  • Календарь
  • Рынок
  • Компании
  • Продукты
  • Экономика
  • Тема месяца
  • Отчеты
  • Интервью
  • Техника
  • Презентации
  • Календарь

Информационный бюллетень

  • контакт
  • Склад
  • O nas / О нас
  • Новостная рассылка
  • Авторизоваться
Заказать новое издание

Понедельник,

.

Для чего используются датчики приближения и каков принцип их действия? Прочтите статью, чтобы узнать об этом больше!

Сегодня сложно представить современные системы автоматизации без продвинутых датчиков приближения. Такие элементы играют ключевую роль во многих устройствах, и их использование ограничивается только изобретательностью инженеров. Существует несколько типов датчиков приближения, в том числе индукционные датчики, лазерные и оптические датчики, ультразвуковые датчики, магнитные датчики и емкостные датчики.Чем они отличаются и в чем их применение? Проверять!

Из этой статьи вы узнаете:

  • Каков принцип работы датчика приближения?
  • Как работают индуктивные датчики?
  • Как работают лазерные и оптические датчики?
  • Как работают ультразвуковые датчики?
  • Как работают магнитные датчики?
  • Как работают емкостные датчики?

Датчики приближения - для чего они нужны?

21 век - это не только стремительное развитие компьютеров и информационных технологий, но и автоматизация.Однако все более совершенным устройствам требуется все больше и больше различных типов датчиков. Среди них мы можем найти простые датчики, основная задача которых - сигнализировать о присутствии, а также очень продвинутые датчики для обработки трехмерных изображений. Однако в автоматизации чаще всего используются датчики приближения. Для чего они? Их основная задача - бесконтактным способом сигнализировать о наличии объекта. Ниже перечислены наиболее популярные типы датчиков приближения.

Индуктивные датчики

Первые модели таких датчиков появились в 1960-х годах и по сей день являются одними из наиболее часто используемых в системах автоматизации. Такие индуктивные датчики (например, Truck BI2-EG08-AN6X-V1131) идеальны, когда необходимо обнаружить металлический элемент на очень близком расстоянии от датчика. Индуктивные датчики приближения могут различаться корпусом и его типом. Однако конструкция каждого индуктивного датчика состоит из следующих частей:

  • катушка,
  • Осциллятор
  • ,
  • цепи обнаружения,
  • выходных цепей.

Каков принцип работы индуктивного датчика приближения? В таких датчиках переменный ток вырабатывается генератором и затем проходит через катушку для создания магнитного поля. Именно направление установки катушки определяет, где расположена активная поверхность датчика. Когда металлический объект попадает в поле обнаружения датчика, он создает магнитное поле, противоположное полю, создаваемому катушкой. Это вызывает уменьшение амплитуды колебаний и обнаруживается схемой обнаружения.Это активирует выходные цепи. Эти типы датчиков приближения чаще всего используются в промышленном секторе.

Корпуса индуктивных датчиков могут быть самыми разными, но наиболее популярными и покупаемыми являются цилиндрические датчики (например, XSAV11373 SCHNEIDER). Индуктивные датчики приближения могут обнаруживать различные типы металлов.

При выборе индуктивного датчика обратите внимание на такие параметры, как:

  • Диапазон датчика - обычно выражается как максимальный диапазон индуктивного датчика.Это зависит от того, из какого металла сделан обнаруженный объект.
  • гистерезис - чаще всего выражается в процентах, включается в функцию диапазона датчика. Это разница в расстоянии, на которое реагирует индуктивный датчик, когда металл приближается к поверхности датчика и удаляется от нее. Значение гистерезиса в основном зависит от типа и размера датчика и обычно не превышает 20% диапазона измерения.
  • материальный фактор (уменьшение диапазона) - для данного типа датчиков используется шкала значений материального фактора.Он определяет приблизительный диапазон индуктивного датчика для данного материала.
  • Лицевая панель - очень важно, как устанавливается лицевая панель. Это зависит от того, будет ли диапазон датчика больше или меньше. Герметизированная поверхность индуктивного датчика приближения обычно имеет меньший радиус действия, но более точную точку подключения. С другой стороны, неразвитые сенсорные головки имеют больший радиус действия, но менее точную точку крепления.
  • Степень защиты (назначение и сопротивление датчика) - определение условий и места использования датчиков приближения.

Оптические и лазерные датчики

Другим типом датчиков приближения являются фотоэлектрические датчики, в которых источником света являются, например, лазерные диоды (например, Banner QS18VP6LAF). Часто производители используют модуляцию светового луча, что значительно снижает шум и потребление энергии. Чаще всего на рынке встречаются лазерные датчики приближения, в которых передатчик совмещен с источником света, хотя есть и модели с отдельными модулями.Благодаря лазерным датчикам можно обнаруживать даже очень маленькие объекты и даже их минимальные перемещения. Эти типы датчиков быстро реагируют, а также характеризуются очень большой дальностью обнаружения. С другой стороны, высокая чувствительность лазерных датчиков к загрязнению может быть проблемой. На рынке мы можем найти лазерные датчики, которые используют прямое отражение от объекта, которые используют отражение от отражателя на объекте (объект обнаруживается, когда он закрывает излучаемый световой луч), и используют отражение поляризованного света (это реагирует только на луч с заданного направления, а другие лучи игнорируются).).Некоторые модели работают с использованием так называемого барьеры (передатчик и приемник отделены друг от друга). Обнаружение объекта происходит, когда этот объект пересекает луч между двумя модулями. На рынке также есть оптические датчики, в которых вместо лазерного диода используются светодиоды (например, XUX1ARCNT16 SCHNEIDER). Однако принцип работы оптического датчика аналогичен принципу действия лазерной версии.

Бесконтактные ультразвуковые датчики

Ультразвуковые датчики - это решение, которое как минимум на 30 лет моложе, например, оптических или индуктивных датчиков.В ультразвуковых датчиках (например, Banner QS18UPAQ8) ультразвуковая волна излучается в направлении обнаруженных объектов. Когда эта волна действительно попадает в объект, она отражается от него и возвращается к датчику. Однако в этом случае проблема заключается в том, что ультразвук также может отражаться от объектов, которые не измеряются (например, от корпуса машины). Поэтому, чтобы избежать искажения измерения, считается время, которое проходит от отправки до приема волны. Когда это время меньше, чем предполагалось ранее, датчик распознает, что он обнаружил объект, а когда он больше - отражение произошло от машины или стены.Ультразвуковые датчики приближения имеют множество преимуществ, в т.ч. они устойчивы даже к большим загрязнениям, могут работать в жидкости и обнаруживать различные типы объектов.

Магнитные датчики приближения

Магнитные датчики (например, Electronic MZ070186) относятся к числу простейших датчиков приближения. Их принцип действия заключается в управлении контактами под действием магнитного поля, источником которого может быть электромагнит или постоянный магнит. В зависимости от модели датчика контакты могут быть адаптированы для проведения малых токов или высоких индуктивных нагрузок.В отличие от других датчиков приближения, магнитные датчики имеют простую конструкцию, нет электроники, которая могла бы сломаться. Благодаря тому, что магнитные датчики приближения обладают высокой устойчивостью к пыли и высоким температурам, а также к магнитным колебаниям, их можно использовать в сложных условиях эксплуатации.

Такие датчики приближения также обладают высокой устойчивостью к перегрузкам и перенапряжениям, и датчики могут использоваться в различных системах автоматизации (например,для пневмоцилиндров). Однако следует учитывать низкую чувствительность таких датчиков и необходимость использования магнитов или электромагнитов.

Датчики приближения емкостные

Емкостные датчики (например, L80. CDWM3020ZPM SELS) могут использоваться для обнаружения как металлических предметов, так и других типов препятствий (вода, дерево, пластик и т. Д.). В частности, возможность обнаружения предметов из пластика означает, что емкостные датчики охотно устанавливаются в системах упаковочных машин, но они также используются, например, для обнаружения заполнения резервуара жидкостью и т. Д.Этот тип датчика работает путем измерения изменения емкости между объектом и датчиком. Это создает конденсатор, емкость которого зависит от расстояния между объектом и датчиком. Когда объект появляется в поле обнаружения, емкость конденсатора увеличивается, что сигнализирует генератору о работе. Снижение или увеличение частоты определяется схемой обнаружения и приводит в действие усилитель, питающий контакты реле.

Большим преимуществом емкостных датчиков является возможность простой настройки их чувствительности (рабочего расстояния).Эта чувствительность зависит от размера датчика, а также от материала обнаруживаемого объекта.

Кроме того, емкостные датчики чрезвычайно устойчивы к таким помехам, как пыль, аэрозоль в воздухе или электромагнитное воздействие. По этой причине емкостные датчики приближения используются в различных отраслях промышленности - пищевой, автомобильной, а также в складской и портативной технике.

Датчики приближения в предложении Onninen

Рынок предлагает широкий выбор датчиков приближения различных типов, и производители превосходят друг друга в инновационных конструктивных решениях.Это означает, что вы можете легко выбрать подходящий датчик для данной системы автоматизации и в полной мере использовать его возможности. Вы можете выбрать датчики приближения в зависимости от ваших предпочтений. Вы можете выбрать, среди прочего емкостной датчик, индуктивный датчик, лазерный или оптический датчик, ультразвуковой датчик, магнитный датчик. Ознакомьтесь с предложением датчиков приближения в магазине Onninen и выберите продукт, соответствующий вашим потребностям!

Смотрите датчики приближения в магазине

.

Датчики, используемые в управляющих машинах - Unitem Wrocław


В специальных машинах для производственных задач используется множество различных датчиков. Ниже мы представляем основные датчики, позволяющие автоматизировать производственные процессы. Датчики несут ответственность за передачу состояния детали или линии контроллеру, отвечающему за работу машин.

Датчики касания - Емкостные датчики касания используются в сборочных и контрольных машинах, где, например,через стекло, есть ли данный элемент. Эти датчики используются там, где показания других датчиков могут быть нарушены маслом, водой или обледенением. Также следует помнить, что сенсорные датчики устойчивы к затоплению, ударам и высокой запыленности.

Индуктивные датчики - чаще всего встречаются в сборочных станках и управляющих машинах, их задача - определить, установлен ли данный металлический элемент в заданном положении. Такие датчики используются, прежде всего, в медицинских машинах, где необходимо поддерживать высокую гигиену, в устройствах, работающих под высоким давлением или во взрывоопасных зонах.

Оптические датчики - Используются для контроля положения сборочных элементов в производственных машинах и управляющих машинах. Они идентифицируют объекты в пределах досягаемости датчиков. Оптические датчики используются в производственных линиях при перемещении деталей на питателях для определения уровня жидкости, а на лотках - для определения размеров сыпучих материалов. Есть 3 типа оптических датчиков:

Отражающие оптические датчики - луч световых лучей, испускаемый передатчиком, встречает препятствие на своем пути, отражается.Лучи света попадают прямо в приемник, откуда сигнал направляется на контроллер.

Отражающие оптические датчики - Луч световых лучей, излучаемый передатчиком, направляется на отражатель, от которого отражается свет датчика. Блокирование луча световых лучей объектом генерирует выходной сигнал.
Световые преграды однолучевые - передатчик и приемник размещены в отдельных корпусах.Луч света проходит через пространство от передатчика к приемнику, лицом друг к другу. Блокирование луча световых лучей объектом вызывает выходной сигнал.

Лазерные датчики - Используются для очень точного контроля положения сборочных элементов в производственных и управляющих станках. Они идентифицируют объекты в пределах досягаемости датчиков. Оптические датчики используются на производственных линиях для идентификации прозрачных или отражающих объектов.Основное отличие лазерных сенсоров от оптических - это удалённость объектов, расположенных от сенсора. Лазерные датчики могут работать на гораздо больших расстояниях без дополнительных случайных обнаружений. Существует 3 типа лазерных датчиков:
Лазерные датчики с отражением - лазерный луч, испускаемый передатчиком, при встрече с препятствием на своем пути, отражается. Луч лазера попадает прямо в приемник, где генерируется сигнал и направляется на контроллер.
Отражающие лазерные датчики - Лазерный луч, излучаемый передатчиком, направляется на отражатель, от которого отражается лазерный луч. Закрытие луча объектом генерирует выходной сигнал.
Лазерные барьеры однолучевые - передатчик и приемник размещены в отдельных корпусах. Луч лазера проходит через пространство от передатчика до приемника, расположенного напротив друг друга. Закрытие луча объектом вызывает выходной сигнал.

Датчики технического зрения - самые популярные устройства, предназначенные для контроля качества и сборки. Чаще всего это простые камеры обработки данных. Они используются для распознавания объектов в различных процессах, например, для разделения объектов, контроля местоположения объекта, правильного расположения отпечатков, этикеток, маркировки, контроля качества продукции и т. Д. Существует много типов датчиков:
Датчик контура - датчик распознает контуры и, таким образом, распознает объекты
Пиксели счетчика - чайники могут распознавать объекты также по цветам тестов объектов
Считыватель кода - благодаря считыванию маркировки контроллер предпринимает соответствующие действия для проверки данного элемента
3D-датчик - сложнейшие видеодатчики, распознающие объекты по контурам и картам глубины

Линейные датчики , также известные как линейные энкодеры, используются для определения положения перемещаемого элемента в любом месте и в любое время в заданном положении на автоматической производственной линии.Существует три основных типа линейных датчиков, различающихся способом измерения движения:
Потенциометрические датчики - должен быть физический контакт с тестируемым объектом, во многих местах это недостаток из-за быстрого износа датчиков или негативного влияния пыли. в процессе производства. Их преимущество - невысокая цена и высокая точность.
Магнитные датчики - датчик, исследующий объекты бесконтактно, но недостатком этих датчиков является гораздо меньшая точность измерений, особенно заметная при перемещении объекта на большее расстояние.Достоинством этих систем является устранение недостатков потенциометрических датчиков - отрицательного воздействия вибрации, пыли и быстроизнашивающихся датчиков.
Индуктивные датчики - бесконтактные датчики, способные исследовать объект даже на расстоянии 2 метров. Индуктивные датчики очень точны, и их показания очень точны.

Датчики угла - определяют вращательное положение контролируемых объектов. Чаще всего это оптические, магнитные или индуктивные бесконтактные датчики.В зависимости от рабочей среды выпускаемых машин выбираются наиболее выгодные типы датчиков.

тензодатчики, датчики силы, тензодатчики - это устройства для измерения сжимающих и растягивающих сил, напряжений и др. Используются для проверки веса анализируемых объектов

Датчики-профилометры - это приборы для измерения неровностей поверхности. Чаще всего используются датчики, которые прикладываются к объекту во время испытания, и благодаря движению объекта можно считывать неровности поверхности.Существуют также лазерные датчики профилометра и ультразвуковые датчики профилометра. Выбор датчиков зависит от требуемой точности измерения и рабочей среды данной управляющей машины.

Ниже мы представляем одну из машин для проверки герметичности, которая оснащена индуктивным датчиком, датчиком давления и оптическим датчиком. Интеграция всех этих датчиков позволяет на одной машине проверять герметичность и проходимость каналов в разных реперах крышки КПП.

.

Фотоэлементы, двухпозиционные оптические датчики - Каталог продукции Automatyka.pl

Фотоэлементы

Фотоэлементы - это устройства, которые чаще всего используются в приводах гаражных ворот, откатных воротах, роллетах и ​​навесах. Эти небольшие размеры обеспечивают правильную и безопасную работу различных типов приводов. Фотоэлементы состоят из двух взаимодействующих элементов - приемника и передатчика. Передатчик оснащен специальной линзой, которая излучает луч инфракрасного света, задача которого - поразить приемный диод, расположенный в приемнике.Когда на пути луча, посылаемого передатчиком света, появляется препятствие, фотоэлементы посылают сигнал на блок управления, который, в свою очередь, инициирует, например, остановку закрывающихся ворот или рольставни. В нашем предложении большой выбор фотоэлементов и других элементов систем автоматизации, таких как оптические датчики, двухпозиционные оптические датчики и измерительные датчики.

Оптические датчики

Оптические датчики работают так же, как фотоэлементы.Луч световых лучей посылается передатчиком и должен быть отправлен приемнику. Когда объект появляется на пути светового луча, оптический датчик реагирует, отправляя эту информацию на панель управления, которая должна инициировать определенную процедуру. Оптические датчики имеют большой рабочий диапазон, что возможно благодаря использованию электронных схем с высокими техническими параметрами. В результате оптические датчики широко используются в различных отраслях промышленности.Они используются, например, для идентификации объектов в зоне действия датчика, для контроля положения движущихся частей машины, для оценки уровня жидкостей и сыпучих материалов. Оптические датчики также отличаются высокой устойчивостью к помехам, таким как загрязнение воздуха или загрязнение оптической системы в датчике.

Промышленные оптические датчики

Оптические датчики, также известные как фотоэлектрические датчики, являются одним из типов датчиков приближения.Они используются для определения местоположения или обнаружения предметов из различных материалов - дерева, металла, пластика, резины, стекла или фольги. При выборе подходящих оптических датчиков для промышленного применения необходимо точно определить параметры объектов, с которыми они будут взаимодействовать. Цвет, текстура, фон, размер, а также необходимая дальность обнаружения объекта, кол. В нашем магазине представлен широкий выбор оптических датчиков, а также датчиков давления, расхода и температуры, адаптированных для работы в области промышленной автоматизации.

.

Смотрите также


Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)