سنسورهای نوری بدلیل ویژگی‌های برجسته‌ای مانند دقت بالا، عدم نیاز به تماس مستقیم با شیء و عملکرد پایدار در شرایط محیطی مختلف، به یکی از اصلی‌ترین انتخاب‌ها برای کنترل‌های صنعتی تبدیل شده‌اند. نصب آسان و هزینه نگهداری پایین، از دیگر دلایلی است که این حسگرها در میان تجهیزات کنترلی جایگاه ویژه‌ای یافته‌اند. بطور مثال، در خطوط تولیدی که نیاز به تشخیص سریع اشیا یا کنترل مداوم فرآیندها وجود دارد، سنسورهای نوری به علت توانایی خود در تشخیص دقیق و سریع تغییرات، نقش چشمگیری در بهبود کارایی خطوط تولید و کاهش هزینه‌های توقف ایفا می‌کنند.
در این مقاله از آداک فرآیند سپهر انواع حسگرهای نوری، نحوه کارکرد و روش‌های استفاده از آن‌ها را بطور کامل بررسی خواهیم کرد تا شناخت بهتری از این ابزارهای مفید داشته باشید.
سنسور فتوالکتریک چیست؟
سنسور فتوالکتریک ابزاری است که از نور برای تشخیص اشیا استفاده می‌کند. این سنسورها از یک منبع نور و یک آشکارساز نوری تشکیل شده‌اند که با تغییراتی که در نور بازتابی یا عبوری رخ می‌دهد، وجود یا عدم وجود اشیا و قطعات را تشخیص می‌دهند. بعبارت دیگر، زمانی که یک شیء در مسیر نور قرار می‌گیرد، سنسور می‌تواند تغییرات را حس کرده و به دستگاه کنترلی مرتبط اطلاع دهد.
سنسور فتوالکتریک بدلیل حساسیت بالا و توانایی کار در شرایط متنوع محیطی، محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند. این سنسور ابزار دقیق می‌تواند اشیاء را با اندازه و ویژگی‌های مختلف شناسایی کرده و با قابلیت نصب و عملکردی آسان در محیط‌های گوناگون، بعنوان انتخابی مناسب برای بسیاری از کاربردهای صنعتی باشد. آن‌ها در کاربردهایی همچون شناسایی موقعیت، اندازه‌گیری فاصله و کنترل فرآیندهای تولید بکار گرفته می‌شوند. همچنین، این سنسورها می‌توانند در سیستم‌های امنیتی برای تشخیص ورود غیرمجاز یا عبور از مرزهای مشخص استفاده شوند.
انواع سنسور فتوالکتریک
سنسورهای فتوالکتریک به سه نوع اصلی تقسیم می‌شوند که هر یک ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.
سنسورهای بازتابی (Retro-reflective)
سنسورهای دوطرفه (Through-beam)
سنسورهای یکطرفه (Diffuse)
هر یک از این انواع با مشخصات فنی و توانمندی‌های ویژه‌ای طراحی شده‌اند که آن‌ها را برای کاربردهای خاصی مناسب می‌سازد. در ادامه به تفصیل معرفی این سه نوع و همچنین مشخصات فنی آن‌ها پرداخته خواهد شد:
سنسورهای بازتابی (Retro-reflective) چیست؟
سنسورهای بازتابی Retro-reflective
آشنایی کامل با سنسور فتوالکتریک: انواع حسگر نوری، طرز کار و روش نصب
حسگر فتوالکتریک بازتابی از یک منبع نوری و یک بازتاب‌دهنده استفاده می‌کند. نور از منبع (معمولاً یک LED یا لیزر) به بازتاب‌دهنده تابانده می‌شود و سپس به آشکارساز باز می‌گردد. زمانی که یک شیء در مسیر نور قرار می‌گیرد، سیگنال بازگشتی تغییر کرده و به این ترتیب حضور شیء تشخیص داده می‌شود. سنسورهای بازتابی برای کاربردهایی که نیاز به تشخیص اشیاء در فاصله نسبتاً دور (تا 10 متر و حتی بیشتر) دارند بسیار مناسب هستند. همچنین استفاده از بازتاب‌دهنده به سنسور اجازه می‌دهد که حساسیت بیشتری داشته باشد و در محیط‌های پر از گرد و غبار نیز به خوبی عمل کند.
از مشخصات فنی این سنسورها شامل فاصله تشخیص تا 15 متر، ولتاژ کاری معمولاً بین 10 تا 30 ولت DC و خروجی‌های NPN یا PNP هستند. همچنین در محیط‌های صنعتی که نیاز به دقت بالا و کاهش هزینه‌های نصب و نگهداری دارند بکار می‌روند. قابلیت استفاده از منابع نوری مادون قرمز در این سنسورها باعث کاهش تأثیر نورهای محیطی و افزایش دقت آن‌ها می‌شود.
سنسورهای دوطرفه (Through-beam) چیست؟
سنسورهای دوطرفه (Through-beam)
آشنایی کامل با سنسور فتوالکتریک: انواع حسگر نوری، طرز کار و روش نصب
در این سنسورها، منبع نور (معمولاً یک LED یا لیزر) و آشکارساز بصورت مجزا و در دو طرف مسیر حرکت شیء قرار می‌گیرند. وقتی یک شیء از بین منبع و آشکارساز عبور می‌کند، نور قطع شده و سنسور می‌تواند وجود شیء را تشخیص دهد. این نوع سنسورها دقت بسیار بالایی دارند و برای تشخیص اشیاء کوچک و کنترل دقیق فرآیندهای تولید مناسب‌اند. سنسور فتوالکتریک دوطرفه بیشترین برد (تا 50 متر) و بالاترین دقت را دارند و در کاربردهایی که نیاز به تشخیص سریع و دقیق است، مانند خطوط تولید و بسته‌بندی مواد غذایی، بسیار کاربرد دارند.
مشخصه‌های فنی سنسور فتوالکتریک دوطرفه شامل فاصله تشخیص تا 50 متر، ولتاژ کاری بین 10 تا 30 ولت DC، زمان پاسخ‌دهی کمتر از 1 میلی‌ثانیه و خروجی‌های NPN یا PNP هستند. این سنسورها با توجه به طراحی خاص خود، می‌توانند در محیط‌های پر از گرد و غبار یا با شرایط نوری متغیر نیز عملکرد پایداری داشته باشند. استفاده از منابع نوری لیزری در این سنسورها باعث افزایش دقت و قابلیت تشخیص اشیاء با اندازه‌های بسیار کوچک می‌شود. همچنین، در این سنسورها بعلت قطع کامل نور، احتمال خطا در تشخیص بسیار کم است و می‌توانند در کاربردهایی که نیاز به کنترل کیفیت بالا دارند، مانند صنایع الکترونیک و خودروسازی، بخوبی بکار گرفته شوند.
سنسورهای یکطرفه (Diffuse) چیست؟
سنسورهای یکطرفه (Diffuse)
آشنایی کامل با سنسور فتوالکتریک: انواع حسگر نوری، طرز کار و روش نصب
سنسور فتوالکتریک یکطرفه از یک منبع نور و آشکارساز که هر دو در یک محفظه قرار دارند تشکیل شده است. نور تابیده شده از منبع به سطح شیء برخورد کرده و منعکس می‌شود و سپس توسط آشکارساز دریافت می‌شود. آشکارساز تغییرات در بازتاب نور را شناسایی کرده و با تحلیل شدت نور بازتابی، وجود یا عدم وجود شیء را تعیین می‌کند. این سنسورها برای کاربردهایی که نیاز به تشخیص اشیاء در فاصله نزدیک دارند مناسب هستند و بدلیل سادگی نصب، استفاده گسترده‌ای دارند. مشخصات فنی این سنسورها شامل فاصله تشخیص تا 1 متر، ولتاژ کاری بین 10 تا 30 ولت DC، زمان پاسخ‌دهی کمتر از 2 میلی‌ثانیه و خروجی‌های NPN یا PNP هستند.
سنسور فتوالکتریک یکطرفه بعلت قابلیت انعطاف در تشخیص اشیاء با سطوح مختلف، در کاربردهایی مانند بسته‌بندی، کنترل کیفیت محصولات و تشخیص اشیاء با سطوح نامنظم بکار می‌روند. همچنین این سنسورها برای تشخیص رنگ یا تفاوت‌های سطحی نیز کاربرد دارند. استفاده از منابع نوری مادون قرمز در این سنسورها باعث می‌شود که حساسیت آن‌ها نسبت برنگ‌های مختلف و شرایط نوری محیط کمتر تحت تأثیر قرار گیرد. علاوه بر این، سنسورهای یکطرفه می‌توانند بگونه‌ای تنظیم شوند که حتی در محیط‌های دارای انعکاس‌های مزاحم نیز بدرستی عمل کنند. این ویژگی آن‌ها را برای کاربردهای دقیق و حساس، مانند خطوط مونتاژ و سیستم‌های اتوماسیون صنعتی، بسیار مناسب می‌سازد.
منبع
در این مقاله از آداک فرآیند سپهر انواع حسگرهای نوری، نحوه کارکرد و روش‌های استفاده از آن‌ها را بطور کامل بررسی خواهیم کرد تا شناخت بهتری از این ابزارهای مفید داشته باشید.
سنسور فتوالکتریک چیست؟
سنسور فتوالکتریک ابزاری است که از نور برای تشخیص اشیا استفاده می‌کند. این سنسورها از یک منبع نور و یک آشکارساز نوری تشکیل شده‌اند که با تغییراتی که در نور بازتابی یا عبوری رخ می‌دهد، وجود یا عدم وجود اشیا و قطعات را تشخیص می‌دهند. بعبارت دیگر، زمانی که یک شیء در مسیر نور قرار می‌گیرد، سنسور می‌تواند تغییرات را حس کرده و به دستگاه کنترلی مرتبط اطلاع دهد.
سنسور فتوالکتریک بدلیل حساسیت بالا و توانایی کار در شرایط متنوع محیطی، محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند. این سنسور ابزار دقیق می‌تواند اشیاء را با اندازه و ویژگی‌های مختلف شناسایی کرده و با قابلیت نصب و عملکردی آسان در محیط‌های گوناگون، بعنوان انتخابی مناسب برای بسیاری از کاربردهای صنعتی باشد. آن‌ها در کاربردهایی همچون شناسایی موقعیت، اندازه‌گیری فاصله و کنترل فرآیندهای تولید بکار گرفته می‌شوند. همچنین، این سنسورها می‌توانند در سیستم‌های امنیتی برای تشخیص ورود غیرمجاز یا عبور از مرزهای مشخص استفاده شوند.
انواع سنسور فتوالکتریک
سنسورهای فتوالکتریک به سه نوع اصلی تقسیم می‌شوند که هر یک ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.
سنسورهای بازتابی (Retro-reflective)
سنسورهای دوطرفه (Through-beam)
سنسورهای یکطرفه (Diffuse)
هر یک از این انواع با مشخصات فنی و توانمندی‌های ویژه‌ای طراحی شده‌اند که آن‌ها را برای کاربردهای خاصی مناسب می‌سازد. در ادامه به تفصیل معرفی این سه نوع و همچنین مشخصات فنی آن‌ها پرداخته خواهد شد:
سنسورهای بازتابی (Retro-reflective) چیست؟
سنسورهای بازتابی Retro-reflective
آشنایی کامل با سنسور فتوالکتریک: انواع حسگر نوری، طرز کار و روش نصب
حسگر فتوالکتریک بازتابی از یک منبع نوری و یک بازتاب‌دهنده استفاده می‌کند. نور از منبع (معمولاً یک LED یا لیزر) به بازتاب‌دهنده تابانده می‌شود و سپس به آشکارساز باز می‌گردد. زمانی که یک شیء در مسیر نور قرار می‌گیرد، سیگنال بازگشتی تغییر کرده و به این ترتیب حضور شیء تشخیص داده می‌شود. سنسورهای بازتابی برای کاربردهایی که نیاز به تشخیص اشیاء در فاصله نسبتاً دور (تا 10 متر و حتی بیشتر) دارند بسیار مناسب هستند. همچنین استفاده از بازتاب‌دهنده به سنسور اجازه می‌دهد که حساسیت بیشتری داشته باشد و در محیط‌های پر از گرد و غبار نیز به خوبی عمل کند.
از مشخصات فنی این سنسورها شامل فاصله تشخیص تا 15 متر، ولتاژ کاری معمولاً بین 10 تا 30 ولت DC و خروجی‌های NPN یا PNP هستند. همچنین در محیط‌های صنعتی که نیاز به دقت بالا و کاهش هزینه‌های نصب و نگهداری دارند بکار می‌روند. قابلیت استفاده از منابع نوری مادون قرمز در این سنسورها باعث کاهش تأثیر نورهای محیطی و افزایش دقت آن‌ها می‌شود.
سنسورهای دوطرفه (Through-beam) چیست؟
سنسورهای دوطرفه (Through-beam)
آشنایی کامل با سنسور فتوالکتریک: انواع حسگر نوری، طرز کار و روش نصب
در این سنسورها، منبع نور (معمولاً یک LED یا لیزر) و آشکارساز بصورت مجزا و در دو طرف مسیر حرکت شیء قرار می‌گیرند. وقتی یک شیء از بین منبع و آشکارساز عبور می‌کند، نور قطع شده و سنسور می‌تواند وجود شیء را تشخیص دهد. این نوع سنسورها دقت بسیار بالایی دارند و برای تشخیص اشیاء کوچک و کنترل دقیق فرآیندهای تولید مناسب‌اند. سنسور فتوالکتریک دوطرفه بیشترین برد (تا 50 متر) و بالاترین دقت را دارند و در کاربردهایی که نیاز به تشخیص سریع و دقیق است، مانند خطوط تولید و بسته‌بندی مواد غذایی، بسیار کاربرد دارند.
مشخصه‌های فنی سنسور فتوالکتریک دوطرفه شامل فاصله تشخیص تا 50 متر، ولتاژ کاری بین 10 تا 30 ولت DC، زمان پاسخ‌دهی کمتر از 1 میلی‌ثانیه و خروجی‌های NPN یا PNP هستند. این سنسورها با توجه به طراحی خاص خود، می‌توانند در محیط‌های پر از گرد و غبار یا با شرایط نوری متغیر نیز عملکرد پایداری داشته باشند. استفاده از منابع نوری لیزری در این سنسورها باعث افزایش دقت و قابلیت تشخیص اشیاء با اندازه‌های بسیار کوچک می‌شود. همچنین، در این سنسورها بعلت قطع کامل نور، احتمال خطا در تشخیص بسیار کم است و می‌توانند در کاربردهایی که نیاز به کنترل کیفیت بالا دارند، مانند صنایع الکترونیک و خودروسازی، بخوبی بکار گرفته شوند.
سنسورهای یکطرفه (Diffuse) چیست؟
سنسورهای یکطرفه (Diffuse)
آشنایی کامل با سنسور فتوالکتریک: انواع حسگر نوری، طرز کار و روش نصب
سنسور فتوالکتریک یکطرفه از یک منبع نور و آشکارساز که هر دو در یک محفظه قرار دارند تشکیل شده است. نور تابیده شده از منبع به سطح شیء برخورد کرده و منعکس می‌شود و سپس توسط آشکارساز دریافت می‌شود. آشکارساز تغییرات در بازتاب نور را شناسایی کرده و با تحلیل شدت نور بازتابی، وجود یا عدم وجود شیء را تعیین می‌کند. این سنسورها برای کاربردهایی که نیاز به تشخیص اشیاء در فاصله نزدیک دارند مناسب هستند و بدلیل سادگی نصب، استفاده گسترده‌ای دارند. مشخصات فنی این سنسورها شامل فاصله تشخیص تا 1 متر، ولتاژ کاری بین 10 تا 30 ولت DC، زمان پاسخ‌دهی کمتر از 2 میلی‌ثانیه و خروجی‌های NPN یا PNP هستند.
سنسور فتوالکتریک یکطرفه بعلت قابلیت انعطاف در تشخیص اشیاء با سطوح مختلف، در کاربردهایی مانند بسته‌بندی، کنترل کیفیت محصولات و تشخیص اشیاء با سطوح نامنظم بکار می‌روند. همچنین این سنسورها برای تشخیص رنگ یا تفاوت‌های سطحی نیز کاربرد دارند. استفاده از منابع نوری مادون قرمز در این سنسورها باعث می‌شود که حساسیت آن‌ها نسبت برنگ‌های مختلف و شرایط نوری محیط کمتر تحت تأثیر قرار گیرد. علاوه بر این، سنسورهای یکطرفه می‌توانند بگونه‌ای تنظیم شوند که حتی در محیط‌های دارای انعکاس‌های مزاحم نیز بدرستی عمل کنند. این ویژگی آن‌ها را برای کاربردهای دقیق و حساس، مانند خطوط مونتاژ و سیستم‌های اتوماسیون صنعتی، بسیار مناسب می‌سازد.
منبع
- پنجشنبه ۲۹ آذر ۰۳ ۱۷:۲۳
- ۱۵ بازديد
- ۰ نظر
