Optilised läheduslülitid

Optilisi läheduslüliteid (sensoreid) kasutatakse tänapäeval laialdaselt paljudes tööstusharudes, kus seadmeid kasutatakse erinevate objektide positsioneerimiseks, loendamiseks ja lihtsalt tuvastamiseks. Kodeerimise kasutamine anduriahelates võimaldab vältida valgusallikate välist mõju neile ja seega kaitseb valehäirete eest. Termokorpuses olevad andurid on ette nähtud töötamiseks madalatel temperatuuridel.

Need seadmed on elektroonilised vooluringid, mis reageerivad vastuvõtjale langeva valgusvoo muutusele, mille tõttu registreeritakse objekti olemasolu või puudumine teatud ruumipiirkonnas. Allika poolt kiiratava valguse kodeerimine (ruumiline valik ja modulatsioon) parandab tõhusust ja, nagu eespool mainitud, tühistab häirete mõju.

Struktuuriliselt sisaldab andurisüsteem kahte peamist funktsionaalset plokki - kiirgusallikat ja selle vastuvõtjat. Need võivad olla kaks eraldi korpust või üks korpus mõlema ploki jaoks, olenevalt konkreetse anduri (lüliti) tööpõhimõttest.

Allikas ehk emitter koosneb järgmistest osadest: generaator, emitter, indikaator, optiline süsteem ja korpus, mille sees on liigendiga kaitstud vooluahel ning väljas - kõik kinnitamiseks vajalik. Generaatori ülesanne on genereerida saatja jaoks signaaliimpulsside jada.

Emiter ise on LED. LED-i kiirgusmustri moodustab optiline süsteem. Indikaator näitab anduri toite olemasolu või puudumist. Korpus kaitseb väliste mehaaniliste mõjude eest ja on mugav paigaldada anduri rakenduskohta.

Vastuvõtjal on omakorda ka optiline süsteem, mis moodustab vastuvõtja suunamustri ja annab valiku. Fotodetektor, mis teenindab fototransistormis tajub kiirgust ja muudab selle elektrisignaaliks; lävielemendiga võimendiahel, et tagada hüstereesiga usaldusväärne kalle; elektrooniline lüliti koormuse ümberlülitamiseks ja regulaator vastuvõtja tundlikkuse reguleerimiseks, et objektid jääksid ümbritseva tausta taustal selgelt üles.

Siin on kaks indikaatorit: esimene näitab väljundi olekut, teine ​​näitab vastuvõetud signaali kvaliteeti ja võimaldab määrata jälgitava objekti funktsionaalse reservi.

Sel juhul iseloomustab funktsionaalne reserv vastuvõtja poolt emitterilt vastuvõetud valgusvoo ja selle minimaalse väärtuse suhet, mis juba põhjustab töö. Funktsionaalne reserv kompenseerib signaali nõrgenemise optika saastumise või ümbruskonna häirivate aerosooliosakeste tõttu.

Näiteks:

• indikaator süttib punaselt, mis tähendab, et jälgitav objekt asub päästikutsoonis;
• kollane valgus — vastuvõetud valgusvoo intensiivsus väheneb;
• roheline — vastuvõetud valgusvoo intensiivsus on minimaalne;
• väljas – objekt ei asu anduri tööpiirkonnas.

Vastavalt tööpõhimõttele on optilisi andureid kolme tüüpi:

Barjäär (tüüp T)

Barjäär-tüüpi optilised lülitid töötavad otsekiirel ja sisaldavad kahte eraldi osa, saatjat ja vastuvõtjat, mis peavad asuma koaksiaalselt teineteise vastas, et emitteri (saatja) poolt kiiratav kiirgusvoog oleks suunatud ja tabaks täpselt vastuvõtjat.

Kui ese katkestab kiire, siis lüliti käivitub. Seda tüüpi andurid võivad töötada kümnete meetrite kaugusel saatja ja vastuvõtja vahel, lisaks on neil hea müraisolatsioon, nad ei karda tolmu, tilkagi vedelikku jne.

Kuid on ka puudusi:

• mõnikord on vaja pikkade vahemaade tagant paigaldada toitejuhtmed mõlemale osale eraldi;
• tugevalt peegeldavad esemed võivad põhjustada valehäireid;
• läbipaistvad esemed ei pruugi valgusvihku piisavalt nõrgendada, sellega tuleks arvestada.

Tundlikkuse regulaatorit kasutatakse nende puuduste vastuvõetavaks kõrvaldamiseks. Ja loomulikult ei tohiks tuvastatud objekti minimaalne suurus olla väiksem kui tala läbimõõt.

Hajus (tüüp D)

Hajusandurid kasutavad objektilt peegeldunud kiirt, peegeldust. Vastuvõtja ja saatja on ühes korpuses. Emitter suunab voolu objektile, kiir peegeldub selle pinnalt erinevates suundades, olenevalt objekti optilistest omadustest. Osa voolust läheb tagasi sinna, kus vastuvõtja selle üles võtab ja lüliti aktiveeritakse.

Siin on oluline arvestada, et valehäireid võivad põhjustada peegeldavad objektid, mis asuvad paigaldise tööpiirkonna taga, kontrollitava objekti taga. Selliste häirete kõrvaldamiseks kasutatakse tausta summutamise funktsiooniga lüliteid.

Hajuanduri käivitumise kauguse standardimiseks võtke valge paberileht (10 x 10 cm, kui kaugus on kuni 40 cm või 20 x 20 cm, kui kaugus on üle 40 cm) või kuumvaltsitud terasplaat ja katsetage seda sarnastes tingimustes ... Üldiselt erinevates tööstusharudes - erineval viisil.

Täpsemaks normaliseerimiseks arvutatakse kaugus ümber spetsiaalse tabeli järgi, mis kajastab erinevate materjalide peegeldusomadusi ja seetõttu lisandub parandustegur. Näiteks anduri väärtus on 100 mm, kuid soovite jälgida näiteks roostevabast terasest esemeid.

Parandustegur on 7,5, mis tähendab, et ohutu käitamiskaugus on 7,5 korda suurem, nimelt 750 mm. Väikseima objekti suuruse määravad selle peegeldavad omadused, kontrastsus ja funktsionaalne reserv.

Refleks (tüüp R)

Siin kasutatakse reflektori peegelduvat valgust. Ühes korpuses emitteriga vastuvõtja, helkurile langev kiir peegeldub, tabab vastuvõtjat ja käivitub. Kui objekt tööpiirkonnast lahkub, tekib teine ​​päästik. Seda tüüpi andurid võivad töötada kuni 10 meetri kaugusel ja neid kasutatakse poolläbipaistvate esemete fikseerimiseks.