Optical proximity switch

Ang mga optical proximity switch (sensors) ay malawakang ginagamit ngayon sa maraming industriya kung saan ginagamit ang mga kagamitan para sa pagpoposisyon, pagbibilang at simpleng pag-detect ng iba't ibang bagay. Ang paggamit ng coding sa mga sensor circuit ay nagbibigay-daan upang maiwasan ang panlabas na impluwensya ng mga pinagmumulan ng liwanag sa kanila at sa gayon ay pinoprotektahan laban sa mga maling alarma. Ang mga sensor sa mga thermal housing ay idinisenyo para sa operasyon sa mababang temperatura.

Ang mga aparatong ito ay mga electronic circuit na tumutugon sa isang pagbabago sa light flux na bumabagsak sa receiver, dahil sa kung saan ang presensya o kawalan ng isang bagay sa isang tiyak na lugar ng espasyo ay naitala. Ang pag-encode ng ilaw na ibinubuga ng pinagmulan (spatial selection at modulation) ay nagpapabuti sa kahusayan at, tulad ng nabanggit sa itaas, tinatanggihan ang mga epekto ng interference.

Sa istruktura, ang sensor system ay may kasamang dalawang pangunahing functional block - ang radiation source at ang receiver nito. Ang mga ito ay maaaring dalawang magkahiwalay na pabahay, o isang pabahay para sa parehong mga bloke, depende sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang partikular na sensor (switch).

Ang isang mapagkukunan o emitter ay binubuo ng mga sumusunod na bahagi: isang generator, isang emitter, isang tagapagpahiwatig, isang optical system at isang pabahay, sa loob kung saan mayroong isang circuit na protektado ng isang joint, at sa labas - lahat ng kailangan para sa pangkabit. Ang gawain ng generator ay upang makabuo ng isang sequence ng signal pulses para sa transmitter.

Ang emitter mismo ay isang LED. Ang pattern ng paglabas ng LED ay nabuo ng optical system. Ang tagapagpahiwatig ay nagpapakita ng presensya o kawalan ng kapangyarihan sa sensor. Pinoprotektahan ng pabahay laban sa mga panlabas na mekanikal na impluwensya at nagsisilbi para sa maginhawang pag-install sa lugar ng aplikasyon ng sensor.

Ang receiver, sa turn, ay mayroon ding optical system na bumubuo ng directional pattern ng receiver at nagbibigay ng pagpili. Ang photodetector na nagsisilbi phototransistorna nakadarama ng radiation at ginagawa itong electrical signal; isang amplifier circuit na may elemento ng threshold upang magbigay ng maaasahang slope na may hysteresis; isang electronic switch para sa paglipat ng load at isang regulator para sa pagsasaayos ng sensitivity ng receiver upang ang mga bagay ay malinaw na naitala laban sa nakapalibot na background.

Mayroong dalawang mga tagapagpahiwatig dito: ang una ay nagpapakita ng katayuan ng output, ang pangalawa ay nagpapakita ng kalidad ng natanggap na signal at nagbibigay-daan sa iyo upang matukoy ang functional na reserba para sa sinusubaybayan na bagay.

Sa kasong ito, ang functional reserve ay nagpapakilala sa ratio ng luminous flux na natanggap ng receiver mula sa emitter hanggang sa pinakamababang halaga nito, na nagiging sanhi ng operasyon. Binabayaran ng functional reserve ang pagpapahina ng signal dahil sa kontaminasyon ng optika o mula sa nakakagambalang mga particle ng aerosol sa paligid.

Halimbawa:

• ang indicator ay umiilaw na pula, na nangangahulugan na ang sinusubaybayan na bagay ay naroroon sa trigger zone;
• dilaw na ilaw - ang intensity ng natanggap na light flux ay nabawasan;
• berde - ang intensity ng natanggap na light flux ay minimal;
• off - ang bagay ay wala sa nagtatrabaho na lugar ng sensor.

Ayon sa prinsipyo ng operasyon, ang mga optical sensor ay may tatlong uri:

Barrier (Uri T)

Ang mga barrier-type na optical switch ay gumagana sa isang direktang sinag at naglalaman ng dalawang magkahiwalay na bahagi, isang transmitter at isang receiver, na dapat na matatagpuan sa magkasanib na tapat sa bawat isa upang ang radiation flux na ibinubuga ng emitter (transmitter) ay nakadirekta at tumpak na tumama sa receiver.

Kapag ang sinag ay nagambala ng isang bagay, ang switch ay na-trigger. Ang mga sensor ng ganitong uri ay maaaring gumana sa layo na sampu-sampung metro sa pagitan ng transmitter at ng receiver, bilang karagdagan, mayroon silang mahusay na pagkakabukod ng ingay, hindi sila natatakot sa alikabok, hindi isang patak ng likido, atbp.

Ngunit mayroon ding mga kawalan:

• minsan kinakailangan na maglagay ng mga wire ng kuryente nang hiwalay sa bawat isa sa dalawang bahagi sa malalayong distansya;
• ang mga bagay na lubhang mapanimdim ay maaaring magdulot ng mga maling alarma;
• Ang mga transparent na bagay ay maaaring hindi makapagpahina ng sapat na sinag, dapat itong isaalang-alang.

Ang sensitivity regulator ay ginagamit para sa katanggap-tanggap na pag-aalis ng mga pagkukulang na ito. At, siyempre, ang pinakamababang sukat ng nakitang bagay ay hindi dapat mas mababa sa diameter ng sinag.

Diffuse (Uri D)

Gumagamit ang mga diffuse sensor ng sinag na sinasalamin mula sa isang bagay, isang specular na pagmuni-muni. Ang receiver at transmitter ay nasa isang pabahay. Ang emitter ay nagdidirekta sa daloy sa bagay, ang sinag ay makikita mula sa ibabaw nito sa iba't ibang direksyon, depende sa mga optical na katangian ng bagay. Ang bahagi ng daloy ay bumalik kung saan ito kinuha ng receiver at ang switch ay pinaandar.

Narito mahalagang isaalang-alang na ang mga maling alarma ay maaaring sanhi ng mga mapanimdim na bagay na matatagpuan sa likod ng nagtatrabaho na lugar ng pag-install, sa likod ng kinokontrol na bagay. Upang maalis ang gayong panghihimasok, ginagamit ang mga switch na may function ng pagpigil sa background.

Upang i-standardize ang distansya kung saan ma-trigger ang diffuse sensor, kumuha ng puting sheet ng papel (10 by 10 cm para sa mga distansyang hanggang 40 cm o 20 by 20 cm para sa detection distances na higit sa 40 cm) o isang hot-rolled steel plate at subukan ito sa mga katulad na kundisyon … Sa pangkalahatan, sa iba't ibang industriya — sa iba't ibang paraan.

Para sa mas tumpak na normalisasyon, ang distansya ay muling kinakalkula ayon sa isang espesyal na talahanayan na sumasalamin sa mga mapanimdim na katangian ng iba't ibang mga materyales, at samakatuwid ay idinagdag ang isang kadahilanan ng pagwawasto. Halimbawa, ang isang sensor ay may halaga na 100mm, ngunit gusto mong subaybayan, halimbawa, ang mga bagay na hindi kinakalawang na asero.

Ang correction factor ay magiging 7.5, na nangangahulugan na ang ligtas na distansya ng actuation ay magiging 7.5 beses na mas malaki, lalo na 750 mm. Ang pinakamaliit na sukat ng bagay ay tinutukoy ng mga mapanimdim na katangian nito, kaibahan at functional reserve.

Reflex (uri R)

Dito ginagamit ang ilaw na sinasalamin ng reflector. Ang isang receiver na may isang emitter sa isang pabahay, ang sinag na bumabagsak sa reflector ay makikita, tinamaan ang receiver at na-trigger. Kapag umalis ang bagay sa lugar ng trabaho, isa pang trigger ang magaganap. Ang mga sensor ng ganitong uri ay maaaring gumana sa layo na hanggang 10 metro at ginagamit upang ayusin ang mga translucent na bagay.