Fotoelektryczne czujniki położenia - zasada działania i zastosowanie
Czujniki – w układach automatyki – są czułymi elementami lub urządzeniami, które odbierają wartość obserwowanego parametru obiektu i dają sygnał do urządzenia, aby tę wartość porównać z zadaną wartością, aż do wygenerowania sygnału różnicy lub rozbieżności, który, przez inne urządzenia wpływa na zarządzany obiekt.
Obszar zastosowania fotoelektrycznych czujników położenia obejmuje szerokie spektrum przemysłowe. Czujniki tego typu pomagają rozwiązywać problemy związane ze sterowaniem technologicznymi procesami produkcyjnymi, gdzie konieczne jest wykrycie, pozycjonowanie lub po prostu policzenie określonych obiektów.
Ze względu na swoją wszechstronność czujniki fotoelektryczne są obecnie najczęściej stosowane tam, gdzie wymagana jest automatyzacja przemysłowa. Wyróżniają się możliwością wykonywania bezdotykowych pomiarów i liczenia obiektów oraz wyświetlania odpowiednich informacji w postaci łatwego do odebrania i przetworzenia sygnału cyfrowego. dowolny nowoczesny sterownik.
Wyjścia cyfrowe zwykle zawierają tranzystory PNP lub NPN lub po prostu przekaźniki. Zasilanie odbywa się przy stałym (lub sieciowym) napięciu 10 woltów w zakresie 240 woltów.
Zasada przerywania wiązki
Dwie obudowy, nadajnik i odbiornik, tworzą jedno urządzenie. Montuje się je po przeciwnych stronach miejsca, przez które obiekt ma przechodzić. Odbiornik jest statycznie przymocowany do nadajnika, dzięki czemu nieodbita wiązka z nadajnika zawsze trafia w detektor odbiornika.
Zakres roboczy (wielkość nieruchomego obiektu) jest praktycznie nieograniczony, a definiowane obiekty mogą być zarówno przezroczyste, jak i nieprzezroczyste.
Jeśli obiekt jest nieprzezroczysty, wiązka po prostu zachodzi na siebie i jest blokowana przez obiekt. Jeśli obiekt jest przezroczysty, wiązka jest odchylana lub rozpraszana w taki sposób, że odbiornik nie widzi go, dopóki obiekt nie opuści miejsca wykrycia. Gwarantuje to wysoką niezawodność i dokładność czujnika fotoelektrycznego opartego na zasadzie przerywania wiązki. Czujniki te mogą działać w odległościach między nadajnikiem a odbiornikiem od kilku centymetrów do kilkudziesięciu metrów.
Zasada odbicia wiązki od reflektora
Czujnik składa się z dwóch części — emitera i reflektora. Odbiornik i nadajnik znajdują się w tej samej obudowie, która po jednej stronie badanego miejsca jest zamocowana nieruchomo, a po drugiej stronie zamontowany jest reflektor (reflektor). Różne odbłyśniki pozwalają na zastosowanie tego typu czujnika w różnych odległościach, a czasami można regulować czułość odbiornika.
Czujniki te nadają się również do wykrywania szkła i innych powierzchni silnie odbijających światło.Podobnie jak w przypadku czujników przerwania wiązki, czujniki oparte na reflektorach pozwalają mierzyć gabaryty obiektów lub po prostu je odczytywać.
Jak w tym przypadku, urządzenie na ogół wymaga mniej miejsca na instalację, czasami jest to istotna zaleta, szczególnie w przypadku systemów automatyki wymagających zwartości. Czujniki te mogą działać w odległości od ciała do reflektora od kilku centymetrów do kilku metrów.
Zasada odbicia promienia od przedmiotu
Całe urządzenie to pojedyncza obudowa zawierająca nadajnik i odbiornik zdolny do reagowania nawet na wiązkę rozproszoną odbitą od obiektu. Modele czujników tego typu są w większości tanie, zajmują najmniej miejsca do montażu i nie wymagają odbłyśnika.
Wystarczy statycznie zamocować czujnik w niewielkiej odległości od badanego obszaru i dostosować jego czułość do rodzaju powierzchni wykrywanego obiektu. Czujniki tego typu nadają się do pracy w niewielkich odległościach od badanych obiektów, rzędu kilkudziesięciu centymetrów, np. przy produktach poruszających się na przenośniku taśmowym.