Optikai érzékelők
Diákok, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik a tudásbázisot tanulmányaik és munkájuk során használják, nagyon hálásak lesznek Önöknek.
1. A működés elve és az érzékelők alapvető típusa
2. Az optikai szenzorok eszköze
3. Az optikai érzékelők csatlakoztatásának rendszerei
4. Optikai érzékelők alkalmazása
A termelési tevékenységek érzékelését, azaz az emberi érzékek érzékelőkkel történő cseréjét az első két gépi energia és információs számítógép után a harmadik ipari forradalomnak kell tekinteni. Az érzékelők iránti igény gyorsan növekszik az automatizált irányítási és irányítási rendszerek gyors fejlődése, az új technológiai folyamatok bevezetése, a rugalmas automatizált gyártás felé való átmenet miatt. Emellett nagy metrológiai jellemzői érzékelőket magas megbízhatóság, a tartósság, a stabilitás, a kis méret, tömeg és az energia fogyasztás, kompatibilitás mikroelektronikai eszközök, információfeldolgozás alacsony összetettsége gyártás és az alacsony költség. Ezeket a követelményeket legjobban az optikai érzékelők látják el.
Optikai érzékelők - kis méretű elektronikus eszközök képesek hatása alatt az elektromágneses sugárzás a látható, infravörös és ultraibolya tartományok alkalmazni egyetlen vagy jelek sokaságát a bemenet vagy a felvétel az ellenőrzési rendszer. Az optikai érzékelők áttetsző és áttetsző tárgyakra, vízgőzre, füstre, aeroszolokra reagálnak.
Az optikai érzékelők számos nem érintkező érzékelőt tartalmaznak, mivel nincs mechanikus kapcsolat az érzékelő (érzékelő) érzékeny területe és az érintett tárgy között. Az optikai érzékelők ezen tulajdonsága széles körben alkalmazható az automatikus vezérlőrendszerekben. Az optikai szenzorok tartománya sokkal nagyobb, mint a közelítő érzékelők más típusa.
1. A működés elve és az érzékelők alapvető típusa
A fő funkcionális különbség az optikai érzékelők érintésmentes elve és digitális (logika) kimenet létrehozásához használt érintésmentes fotoelektromos kapcsolók megoldani sok problémát minden termelési vonal kimenet, amely az információk digitális formában: számít, felderítése, stb
A fényérzékelők fényt adhatnak a látható spektrum infravörös, vörös vagy zöld színtartományában. Az érzékelő kimeneti vezérlője logikus "igen" vagy "nem". Az érzékelő feladata az objektum távolságának azonosítása, amely a hatótávolságon belül változik, a kiválasztott érzékelő típusától és az optikai rendszer típusától függően. A kimenet típusától függően a tranzisztor, a tirisztor vagy a reléérzékelők megkülönböztethetők.
Három fő optikai áramkör létezik a fotoelektromos érzékelők számára:
* sugár átfedés alapján;
* a visszaverődés elvét a reflektorból;
* a tárgy reflexióján alapul.
Az egyes optikai rendszerek működési elveinek ismerete lehetővé teszi a megfelelő megoldás kiválasztását a feladat megoldásához.
· A fénysugár átfedésén (megszakításán) alapuló fotoelektromos érzékelők.
Ebben az esetben a vevőt és a radiátort egymással szemben helyezik el oly módon, hogy a radiátor fényáramlása közvetlenül a vevőbe esik. Az objektumot akkor határozzák meg, amikor átfedik a fénysávot az emitterről a vevőkészülékre. Az emitter és a vevő kölcsönös helyzetének beállítása annak biztosítása, hogy a fényáram maximális mennyisége a tárgy távollétében bejusson a vevőbe, és a lehető legkisebb, ha van ilyen.
Az ilyen típusú érzékelők működési tartománya alatt a radiátor és a vevő közötti maximális távolság jelenti az érzékelő funkcionális teljesítményét.
1. ábra: Az érzékelő elve a gerendezés metszéspontján alapul
· A fényvisszaverő fényvisszaverő fényelektromos érzékelők.
Az ilyen típusú fotovoltaikus érzékelők emittert és vevőt tartalmaznak
egy esetben. A fénysugár az emittertől a cél-reflektorig terjed, majd visszaverődve belép a vevőkészülékbe. Ugyanúgy, mint az előző esetben, az objektumot felismeri, ha megszakítja a fénysugarat. Az érzékelő és a reflektor (reflektor) közötti távolság működési tartományát az érzékelő távolságtartományának nevezzük. A hatásos sugár eléri a vevőkészüléket (része a nyaláb, szükséges, hogy biztosítsák a funkcionális teljesítménye a szenzor) egy csonka kúp, az egyik a bázisok, amelyek képződik érzékelő lencsék, a második pedig egy alak által alkotott tükröződés a emitter reflektor kúpos fénysugár. Nagyon különleges
fényvisszaverők, amelyek lehetővé teszik a reflektorból az érzékelőhöz vezető fényáramot ugyanabba az irányba, mint a radiátorról a reflektor felé vezető fényáram útjának eredeti irányát. Jelentős mennyiségű hatásos sugár átmérőjét bázisok szabvány fotoelektromos érzékelők nem teszi lehetővé, hogy nagypontosságú érzékelése kis tárgyak, amelyek nem képesek blokkolni a fénysugár a izluchatelya.Poskolku visszaverődik a reflektor fókuszált íjászat, érzékelők működnek a visszatérő reflexió, általánosan használt kimutatására csak elegendően nagy tárgyak.
2. ábra: Az érzékelő elve a fényvisszaverővel
· Fényelektromos szenzorok, amelyek tükrözik az objektumot.
Az érzékelőt az érzékelő előtt lévő objektum érzékeli, az objektum által sugárzott sugárzásnak megfelelően. A radiátor fénye a felszínre esik, és különböző szögekben tükröződik, de néhány frakció
szétszórva a sugárzás tárgyának felületéről, belép a szenzor vevőbe. A diffúz fényvisszaverési séma nem annyira hatékony, mert a radiátor fényének csak egy kis része eléri a vevőt. Ráadásul ezek a szenzorok nem védve vannak a hamis pozitívumtól, ha a fényes felületekről visszaverődik. Nyilvánvaló, hogy az objektum színe fontos szerepet játszik: az érzékelő hatótávolsága fényes
a fehér tárgy sokkal nagyobb lesz, mint a fekete észlelésekor.
Az ilyen típusú érzékelők érdekes változatai a háttérzárással ellátott fotoelektromos érzékelők, amelyek meghatározzák az objektumokat a szkennelés területén. A megadott területen kívül eső objektumok nem befolyásolják a mérési eredményeket.
3. ábra Az érzékelő elvének az objektumból való visszaverődés
4. ábra Az érzékelő háttámogatásának elve.
2. Az optikai érzékelő eszköze.
Az optikai proximity kapcsolók 2 funkcionálisan befejezett egységet tartalmaznak (5. ábra) - a sugárzás forrása és a sugárzás vevője, a sugárforrás (adó);
1. A generátor az emitteren érkező villamos impulzusok sorozatát generálja.
2. Az emitter infravörös vagy optikai (piros) LED, amely sugárzást generál.
3. Az indikátor jelzi a fűtőtest tápfeszültségének jelenlétét.
4. Fotodetektor (fototranzisztor) - észleli a sugárzást és átalakítja azt elektromos jelekké,
5. A trigger biztosítja a kapcsolójel első és a hiszterézisének szükséges meredekségét.
6. Az erősítő növeli a kimeneti jel amplitúdóját a kívánt értékre, és kapcsolóelemként erőteljes tranzisztort használ.
7. A LED kijelző mutatja a megszakító be- / kikapcsolási állapotát, biztosítja az üzemelés felügyeletét, a berendezés beállításának és javításának gyorsaságát.
8. A vegyület biztosítja a szükséges mértékű védelmet a szilárd részecskék és a víz behatolása ellen.
9. Az eset biztosítja a kapcsoló felszerelését, megvédi a mechanikai hatásokat. Poliamidból készül, hardveres termékekkel kiegészítve.
5. ábra Optikai érzékelő eszköz
3. Az optikai érzékelők csatlakoztatásának rendszerei
A kimeneti tranzisztor PnP típusú (vagy NPN típusú) nyitott kollektorral. A terhelés a kimenet és a közös, negatív vezeték közötti kapcsolat. A záró érintkező funkció végrehajtásra kerül (kezdeti állapotban a terhelés le van tiltva). Két módosítás van: kábelcsatlakozás és leválasztható kapcsolat.
PnP típusú (vagy NPN típusú) kimeneti tranzisztor nyitott kollektorral. A terhelés a kimenet és a közös, negatív vezeték között kapcsolódik. Az NC-érintkező funkciója megtörténik (kezdetben a terhelés csatlakoztatva van). Két módosítás történik: kábelkapcsolat és leválasztható csatlakozás.
4. Optikai érzékelők alkalmazása
Az optikai szenzorokat az automatizált vezérlőrendszerek szerves részeként széles körben használják az objektumok jelenlétének és mennyiségének, a címkék, címkék, címkék vagy címkék jelenléte, a felületek felületének elhelyezésére és rendezésére. Optikai szenzorok segítségével szabályozhatja a távolságot, a méret, a szint, a szín és az átlátszóság mértékét. Automatikus világításvezérlő rendszerekben, távvezérlő eszközökben vannak telepítve, biztonsági rendszerekben használatosak.
Céljuk szerint a fényérzékelők két fő csoportra oszthatók: általános célú érzékelők és speciális érzékelők. A speciális, típusú érzékelők, amelyek célja a szűkebb problémák körét érintő döntést. Például egy színjelzés észlelése egy objektumon, kontraszthatár észlelése, címke jelenléte átlátszó csomagoláson stb.
Az érzékelő feladata az objektum távoli megtalálása. Ez a távolság a választott érzékelő típusától és a kimutatás módjától függően 0,3 és 50 m között változik.
érzékelő optikai érzékelő
Ebben a tanulmányban optikai érzékelőket vizsgáltam. Véleményem szerint ez a leggyakoribb és legváltozatosabb érzékelő. Ezeket a gyakorlatban alkalmazzák minden típusú vállalkozásnál, és számos feladatra szolgálnak.
Az optikai érzékelők a legnépszerűbb érzékelőcsoportok a pozíció és mozgó tárgyak méréséhez. Az optikai érzékelők lehetővé teszik a nem érintkező méréseket, meghatározzák a nagy sebességgel mozgó objektumok helyzetét. A távolságfelismerés több száz métert érhet el, és pontosan meghatározhatja a tárgy helyének meghatározását, hogy elérje a tizedmásodpercet. Az optikai elvet használó érzékelők elengedhetetlenek a "forró" tárgyak és tárgyak alacsony optikai dielektromos permittivitású helyzetének meghatározásához.
Hosted on Allbest.ru