สวิตช์ความใกล้ชิดแบบออปติคัล

สวิตช์ความใกล้เคียงแบบออปติคอล (เซนเซอร์) ในปัจจุบันมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม ซึ่งมีการใช้อุปกรณ์ในการระบุตำแหน่ง การนับ และการตรวจหาวัตถุต่างๆ การใช้การเข้ารหัสในวงจรเซนเซอร์ช่วยให้หลีกเลี่ยงอิทธิพลจากภายนอกของแหล่งกำเนิดแสงที่กระทบกับพวกมันได้ และด้วยเหตุนี้จึงป้องกันการเตือนที่ผิดพลาด เซ็นเซอร์ในตัวเรือนระบายความร้อนได้รับการออกแบบมาสำหรับการทำงานที่อุณหภูมิต่ำ

อุปกรณ์เหล่านี้เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แสงที่ตกบนเครื่องรับเนื่องจากมีการบันทึกว่ามีหรือไม่มีวัตถุในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง การเข้ารหัสแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิด (การเลือกเชิงพื้นที่และการมอดูเลต) ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ และลบล้างผลกระทบของการรบกวนดังที่ได้กล่าวมาแล้วข้างต้น

โครงสร้าง ระบบเซ็นเซอร์ประกอบด้วยส่วนการทำงานหลักสองส่วน ได้แก่ แหล่งกำเนิดรังสีและตัวรับ สิ่งเหล่านี้สามารถเป็นสองเรือนแยกกันหรือหนึ่งเรือนสำหรับทั้งสองบล็อกขึ้นอยู่กับหลักการทำงานของเซ็นเซอร์ (สวิตช์) เฉพาะ

แหล่งกำเนิดหรืออิมิตเตอร์ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ต่อไปนี้: เครื่องกำเนิด, อิมิตเตอร์, ตัวบ่งชี้, ระบบออปติกและตัวเรือน, ภายในมีวงจรป้องกันโดยข้อต่อและภายนอก - ทุกอย่างที่จำเป็นสำหรับการยึด งานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือการสร้างลำดับของพัลส์สัญญาณสำหรับเครื่องส่งสัญญาณ

ตัวอิมิตเตอร์นั้นเป็น LED รูปแบบการปล่อยของ LED เกิดขึ้นจากระบบออปติก ตัวบ่งชี้แสดงว่ามีหรือไม่มีพลังงานไปยังเซ็นเซอร์ ตัวเรือนป้องกันอิทธิพลทางกลจากภายนอกและทำหน้าที่ในการติดตั้งที่สะดวก ณ ตำแหน่งที่ใช้เซ็นเซอร์

เครื่องรับยังมีระบบออปติกที่สร้างรูปแบบทิศทางของเครื่องรับและให้การเลือก เครื่องตรวจจับแสงที่ให้บริการ โฟโต้ทรานซิสเตอร์ซึ่งตรวจจับการแผ่รังสีและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า วงจรแอมพลิฟายเออร์ที่มีองค์ประกอบเกณฑ์เพื่อให้ความชันที่เชื่อถือได้ด้วยฮิสเทรีซิส สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับเปลี่ยนโหลดและตัวควบคุมสำหรับปรับความไวของเครื่องรับ เพื่อให้วัตถุถูกบันทึกอย่างชัดเจนโดยเทียบกับพื้นหลังโดยรอบ

มีสองตัวบ่งชี้ที่นี่: ตัวแรกแสดงสถานะของเอาต์พุตตัวที่สองแสดงคุณภาพของสัญญาณที่ได้รับและช่วยให้คุณกำหนดสำรองการทำงานสำหรับวัตถุที่ตรวจสอบ

ในกรณีนี้ ฟังก์ชันสำรองแสดงลักษณะอัตราส่วนของฟลักซ์ส่องสว่างที่เครื่องรับได้รับจากตัวปล่อยไปยังค่าต่ำสุดซึ่งทำให้เกิดการทำงานแล้ว ฟังก์ชันสำรองช่วยชดเชยการลดทอนของสัญญาณเนื่องจากการปนเปื้อนของออปติกหรือจากอนุภาคละอองที่รบกวนในบริเวณโดยรอบ

ตัวอย่างเช่น:

• ไฟแสดงสถานะจะสว่างเป็นสีแดง ซึ่งหมายความว่ามีวัตถุที่ติดตามอยู่ในโซนทริกเกอร์
• แสงสีเหลือง — ความเข้มของฟลักซ์แสงที่ได้รับจะลดลง
• สีเขียว — ความเข้มของฟลักซ์แสงที่ได้รับน้อยมาก
• ปิด — วัตถุไม่ได้อยู่ในพื้นที่ทำงานของเซ็นเซอร์

ตามหลักการทำงาน เซ็นเซอร์ออปติคัลมีสามประเภท:

ไม้กั้น (แบบ T)

สวิตช์ออปติคอลชนิด Barrier ทำงานบนลำแสงตรงและประกอบด้วยสองส่วนแยกกัน คือ ตัวส่งและตัวรับ ซึ่งจะต้องอยู่ตรงข้ามกันเพื่อให้ฟลักซ์การแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาจากตัวปล่อย (ตัวส่ง) ถูกกำกับและกระทบกับตัวรับอย่างแม่นยำ

เมื่อลำแสงถูกขัดจังหวะโดยวัตถุ สวิตช์จะทำงาน เซ็นเซอร์ประเภทนี้สามารถทำงานได้ในระยะหลายสิบเมตรระหว่างตัวส่งและตัวรับ นอกจากนี้ยังมีฉนวนกันเสียงที่ดี ไม่กลัวฝุ่น ไม่หยดของเหลว ฯลฯ

แต่ยังมีข้อเสีย:

• บางครั้งจำเป็นต้องวางสายไฟแยกจากกันไปยังแต่ละส่วนในระยะทางไกล
• วัตถุที่มีการสะท้อนแสงสูงอาจทำให้เกิดการเตือนที่ผิดพลาดได้
• วัตถุโปร่งใสอาจไม่ทำให้ลำแสงอ่อนลงเพียงพอ ควรคำนึงถึงเรื่องนี้ด้วย

ตัวควบคุมความไวใช้สำหรับกำจัดข้อบกพร่องเหล่านี้ที่ยอมรับได้ และแน่นอนว่าขนาดต่ำสุดของวัตถุที่ตรวจพบไม่ควรน้อยกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสง

กระจาย (ประเภท D)

เซ็นเซอร์กระจายแสงใช้ลำแสงที่สะท้อนจากวัตถุ ซึ่งเป็นการสะท้อนแบบสเปกตรัม ตัวรับและตัวส่งอยู่ในกล่องเดียว ตัวปล่อยนำการไหลไปยังวัตถุ ลำแสงจะสะท้อนจากพื้นผิวในทิศทางต่างๆ ขึ้นอยู่กับลักษณะทางแสงของวัตถุ ส่วนหนึ่งของการไหลย้อนกลับไปที่ตัวรับและสวิตช์ทำงาน

สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาว่าการเตือนที่ผิดพลาดอาจเกิดจากวัตถุสะท้อนแสงที่อยู่ด้านหลังพื้นที่ทำงานของการติดตั้ง ด้านหลังวัตถุควบคุม เพื่อขจัดสัญญาณรบกวนดังกล่าว จะใช้สวิตช์ที่มีฟังก์ชันลดพื้นหลัง

ในการทำให้ระยะห่างที่เซ็นเซอร์กระจายแสงทำงานเป็นมาตรฐาน ให้ใช้กระดาษสีขาว (10 x 10 ซม. สำหรับระยะสูงสุด 40 ซม. หรือ 20 x 20 ซม. สำหรับระยะตรวจจับมากกว่า 40 ซม.) หรือแผ่นเหล็กรีดร้อนและ ทดสอบในสภาวะที่คล้ายคลึงกัน … โดยทั่วไปในอุตสาหกรรมต่างๆ — ด้วยวิธีต่างๆ

สำหรับการทำให้เป็นมาตรฐานที่แม่นยำยิ่งขึ้น ระยะทางจะถูกคำนวณใหม่ตามตารางพิเศษที่สะท้อนถึงคุณสมบัติการสะท้อนแสงของวัสดุต่างๆ ดังนั้นจึงมีการเพิ่มปัจจัยการแก้ไข ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์มีค่า 100 มม. แต่คุณต้องการตรวจสอบ เช่น วัตถุเหล็กกล้าไร้สนิม

ปัจจัยการแก้ไขจะเป็น 7.5 ซึ่งหมายความว่าระยะการสั่งงานที่ปลอดภัยจะมากกว่า 7.5 เท่าคือ 750 มม. ขนาดวัตถุที่เล็กที่สุดถูกกำหนดโดยคุณสมบัติการสะท้อนแสง คอนทราสต์ และค่าสำรองการทำงาน

รีเฟล็กซ์ (ชนิด R)

ที่นี่ใช้แสงที่สะท้อนจากแผ่นสะท้อนแสง เครื่องรับที่มีตัวส่งสัญญาณในเรือนเดียว ลำแสงที่ตกลงบนตัวสะท้อนแสงจะสะท้อนออกมา กระทบกับตัวรับและถูกกระตุ้น เมื่อวัตถุออกจากพื้นที่ทำงาน ทริกเกอร์อื่นจะเกิดขึ้น เซ็นเซอร์ประเภทนี้สามารถทำงานได้ในระยะไกลถึง 10 เมตรและใช้เพื่อแก้ไขวัตถุโปร่งแสง