Sakelar kedekatan optik

Sakelar kedekatan optik (sensor) banyak digunakan saat ini di banyak industri di mana peralatan digunakan untuk memposisikan, menghitung, dan hanya mendeteksi berbagai objek. Penggunaan pengkodean dalam sirkuit sensor memungkinkan untuk menghindari pengaruh eksternal sumber cahaya pada mereka dan dengan demikian melindungi terhadap alarm palsu. Sensor di rumah termal dirancang untuk beroperasi pada suhu rendah.

Perangkat ini adalah sirkuit elektronik yang bereaksi terhadap perubahan fluks cahaya yang jatuh pada penerima, yang karenanya ada atau tidak adanya objek di area ruang tertentu dicatat. Pengkodean cahaya yang dipancarkan oleh sumber (pemilihan spasial dan modulasi) meningkatkan efisiensi dan, seperti disebutkan di atas, meniadakan efek interferensi.

Secara struktural, sistem sensor mencakup dua blok fungsional utama - sumber radiasi dan penerimanya. Ini bisa berupa dua rumah terpisah, atau satu rumah untuk kedua blok, tergantung pada prinsip pengoperasian sensor (sakelar) tertentu.

Sumber atau emitor terdiri dari bagian-bagian berikut: generator, emitor, indikator, sistem optik, dan rumahan, di dalamnya terdapat sirkuit yang dilindungi oleh sambungan, dan di luar - semua yang diperlukan untuk pengikatan. Tugas generator adalah menghasilkan urutan pulsa sinyal untuk pemancar.

Emitor itu sendiri adalah LED. Pola pancaran LED dibentuk oleh sistem optik. Indikator menunjukkan ada tidaknya daya ke sensor. Rumahan melindungi dari pengaruh mekanis eksternal dan berfungsi untuk pemasangan yang nyaman di tempat penerapan sensor.

Penerima, pada gilirannya, juga memiliki sistem optik yang membentuk pola arah penerima dan memberikan pilihan. Fotodetektor yang berfungsi fototransistoryang merasakan radiasi dan mengubahnya menjadi sinyal listrik; sirkuit penguat dengan elemen ambang untuk memberikan kemiringan yang andal dengan histeresis; sakelar elektronik untuk mengalihkan beban dan pengatur untuk mengatur sensitivitas penerima sehingga objek terekam dengan jelas dengan latar belakang sekitarnya.

Ada dua indikator di sini: yang pertama menunjukkan status keluaran, yang kedua menunjukkan kualitas sinyal yang diterima dan memungkinkan Anda menentukan cadangan fungsional untuk objek yang dipantau.

Dalam hal ini, cadangan fungsional mencirikan rasio fluks bercahaya yang diterima oleh penerima dari emitor ke nilai minimumnya, yang menyebabkan operasi. Cadangan fungsional mengkompensasi pelemahan sinyal karena kontaminasi optik atau partikel aerosol yang mengganggu di sekitarnya.

Misalnya:

• indikator menyala merah, yang berarti objek yang dilacak ada di zona pemicu;
• lampu kuning — intensitas fluks cahaya yang diterima berkurang;
• hijau — intensitas fluks cahaya yang diterima minimal;
• mati — objek tidak berada di area kerja sensor.

Menurut prinsip operasi, sensor optik terdiri dari tiga jenis:

Penghalang (Tipe T)

Sakelar optik tipe penghalang bekerja pada sinar langsung dan berisi dua bagian terpisah, pemancar dan penerima, yang harus ditempatkan secara koaksial berlawanan satu sama lain sehingga fluks radiasi yang dipancarkan oleh emitor (pemancar) diarahkan dan tepat mengenai penerima.

Ketika sinar terganggu oleh suatu objek, sakelar dipicu. Sensor jenis ini dapat bekerja pada jarak puluhan meter antara pemancar dan penerima, selain itu memiliki insulasi kebisingan yang baik, tidak takut debu, tidak setetes cairan, dll.

Tetapi ada juga kerugiannya:

• kadang-kadang perlu untuk meletakkan kabel daya secara terpisah ke masing-masing dari dua bagian pada jarak jauh;
• objek yang sangat reflektif dapat menyebabkan alarm palsu;
• benda transparan mungkin tidak cukup melemahkan pancaran, ini harus diperhitungkan.

Regulator sensitivitas digunakan untuk menghilangkan kekurangan ini. Dan tentunya ukuran minimal objek yang terdeteksi tidak boleh kurang dari diameter pancaran.

Menyebar (Tipe D)

Sensor menyebar menggunakan sinar yang dipantulkan dari suatu objek, refleksi specular. Penerima dan pemancar berada dalam satu wadah. Emitor mengarahkan aliran ke objek, berkas dipantulkan dari permukaannya ke arah yang berbeda, tergantung pada karakteristik optik objek. Bagian dari aliran kembali ke tempat yang diambil oleh penerima dan sakelar digerakkan.

Di sini penting untuk diperhatikan bahwa alarm palsu dapat disebabkan oleh objek reflektif yang terletak di belakang area kerja instalasi, di belakang objek yang dikendalikan. Untuk menghilangkan gangguan tersebut, sakelar dengan fungsi penekan latar belakang digunakan.

Untuk membakukan jarak di mana sensor difusi akan dipicu, ambil selembar kertas putih (10 kali 10 cm untuk jarak hingga 40 cm atau 20 kali 20 cm untuk jarak deteksi lebih dari 40 cm) atau pelat baja canai panas dan mengujinya pada kondisi yang sama … Secara umum, di industri yang berbeda — dengan cara yang berbeda.

Untuk normalisasi yang lebih akurat, jarak dihitung ulang menurut tabel khusus yang mencerminkan sifat reflektif dari bahan yang berbeda, dan oleh karena itu ditambahkan faktor koreksi. Misalnya, sebuah sensor memiliki nilai 100mm, tetapi Anda ingin memantau, katakanlah, objek baja tahan karat.

Faktor koreksi akan menjadi 7,5 yang berarti jarak aman penggerak menjadi 7,5 kali lebih besar yaitu 750 mm. Ukuran objek terkecil ditentukan oleh sifat reflektif, kontras, dan cadangan fungsionalnya.

Refleks (tipe R)

Di sini cahaya yang dipantulkan oleh reflektor digunakan. Penerima dengan emitor dalam satu rumahan, sinar yang jatuh pada reflektor dipantulkan, mengenai penerima dan dipicu. Saat objek meninggalkan area kerja, pemicu lain terjadi. Sensor jenis ini dapat bekerja pada jarak hingga 10 meter dan digunakan untuk memperbaiki objek tembus cahaya.