Разумевање фотоелектричних сензора и њихове примене

1. Шта је фотоелектрични сензор и зашто су важни?

Фотоелектрични сензор је уређај који користи светлосни сноп да открије присуство или одсуство објекта. За разлику од механичких прекидача, они раде без физичког контакта, што их чини идеалним за апликације где су хабање, брзина или хигијена критични фактори. Оне су основне компоненте у индустријска аутоматизација и производи индустријске контроле.

Важност фотоелектричних сензора у производним погонима не може се преценити. За фабрике машина и опреме, произвођачи, и предузећа за фабричка решења, ови сензори су неопходни за:

• Аутоматизовани процеси: Омогућавају прецизну контролу аутоматизованих система, као што су транспортне траке, линије за паковање и роботске руке.
• Контрола квалитета: Могу да открију недостатке, обезбеде правилан пласман производа и провере присуство компоненти.
• Безбедност: Могу се користити за стварање безбедносних баријера, спречавајући рад машина када се особа или предмет налазе у опасној зони.
• Ефикасност: Прецизно откривање објеката може довести до минималног застоја.

2. Како раде фотоелектрични сензори: основни принцип?

У својој сржи, фотоелектрични сензор се састоји од две главне компоненте: емитера (извор светлости) и пријемника (детектор светлости). Емитер пројектује сноп светлости, обично инфрацрвени или видљив, а пријемник прати количину светлости коју прима. Када објекат уђе у светлосни сноп, он или блокира, рефлектује или на други начин мења светлост која стиже до пријемника. Сензор тада детектује ову промену и покреће излазни сигнал.

Основни принцип се ослања на мерење промена интензитета светлости. Ова промена светлости је начин на који сензор детектује присуство објекта. То је прекид или рефлексија светлости која сигнализира аутоматизованим машинама.

3. Које су различите врсте фотоелектричних сензора?

Постоје три главна типа фотоелектричних сензора, од којих је сваки погодан за различите примене:

• Пролазни сноп (или Тхру-беам): Емитер и пријемник су смештени у одвојеним јединицама, постављеним једна наспрам друге. Сензор детектује објекат када прекине светлосни сноп који путује између њих.
• Ретрорефлектујући: Емитер и пријемник су у истом кућишту. Сензор емитује сноп светлости према рефлектору, који одбија светлост назад до пријемника. Објекат се детектује када прекине овај светлосни сноп.
• Дифузно: Такође са емитером и пријемником у истом кућишту, али се рефлектор не користи. Сензор емитује светлост и детектује светлост која се одбија од самог објекта.

4. Дубоко зарон: разумевање фотоелектричних сензора кроз сноп

Фотоелектрични сензори кроз сноп, који се понекад једноставно називају тхру-беам сензори, нуде најдужи опсег сензора и највећу поузданост међу типовима фотоелектричних сензора. Пошто светлосни сноп путује праволинијски директно од емитера до пријемника, сваки прекид сигнализира присуство објекта.

Предности сензора кроз сноп:

• Најдужи домет сензора.
• Висока поузданост и тачност.
• Мање утиче на боју предмета или завршну обраду површине.
• Добро ради у прљавим или прашњавим окружењима (са довољним појачањем, објашњено касније).

Недостаци:

• Захтева две одвојене јединице, што чини инсталацију мало сложенијом.
• Поравнање емитера и пријемника је кључно.

5. Ретрорефлективни фотоелектрични сензори: како максимално повећавају ефикасност?

Ретрорефлективни сензори, који се понекад називају и ретрорефлективни фотоелектрични сензори, нуде добар баланс између опсега сензора и лакоће инсталације. Посебан рефлектор се користи за одбијање светлости која се емитује са сензора назад до пријемника сензора. Сензор детектује објекат када блокира путању светлости која се враћа из рефлектора.

Неки ретрорефлективни сензори користе поларизовано светло. Поларизовани ретрорефлективни фотоелектрични сензори су посебно корисни за откривање сјајних или рефлектујућих објеката који могу изазвати лажне окидаче са неполаризованим светлом. Поларизатор филтрира светлост која се не рефлектује под правим углом од специјалног рефлектора.

Предности ретрорефлексних сензора:

• Добар домет сензора.
• Потребно је монтирати само једно кућиште сензора, што поједностављује инсталацију у поређењу са пролазним снопом.
• Релативно лако поравнавање.

Недостаци:

• Краћи домет од пролазног снопа.
• Сјајне или провидне објекте понекад може бити тешко открити (осим ако се не користи поларизована верзија).

6. Дифузни фотоелектрични сензори: када их користити?

Дифузни фотоелектрични сензори се ослањају на сам објекат да рефлектује светлост назад ка пријемнику. Емитер и пријемник су смештени у једну јединицу, а сензор се активира када детектује довољну количину светлости која се рефлектује од циљаног објекта.

Предности дифузних сензора:

• Најлакше се инсталира, јер није потребан рефлектор или посебан пријемник.
• Добро за откривање објеката у непосредној близини.

Недостаци:

• Најкраћи домет сензора.
• Веома зависи од боје објекта, завршне обраде површине и рефлексивности.
• Није погодно за провидне или веома тамне предмете.

7. Шта је потискивање у позадини и зашто је кључно?

Потискивање позадине је специјализована карактеристика која се налази у неким дифузним фотоелектричним сензорима. Омогућава сензору да игнорише објекте изван дефинисаног опсега сензора, чак и ако су ти објекти рефлектујући. Ово је невероватно корисно у апликацијама где може постојати позадинска површина близу објекта који треба да се открије.

Без потискивања позадине, високо рефлектујућа позадина може проузроковати лажно активирање сензора. Потискивање у позадини осигурава да сензор реагује само на објекте унутар жељене зоне сенсинга. Ово се обично постиже коришћењем триангулације, где сензор мери угао примљене светлости да би одредио растојање до објекта.

8. Вишак појачања: кључни концепт у фотоелектричном сензору

Вишак појачања је критичан параметар за све типове фотоелектричних сензора. Представља однос интензитета светлости примљеног од пријемника у чистом стању (без присуства објекта) и минималног интензитета светлости потребног за активирање сензора. Већи вишак појачања значи да сензор може толерисати више контаминације, прашине или неусклађености и још увек поуздано детектовати објекте.

Прекомерни добитак се често визуелизује графички. Крива вишка појачања показује како се опсег сензора мења са различитим нивоима контаминације. Сензор са великим вишком појачања ће одржати дужи опсег сенсирања чак и у изазовним окружењима. У прашњавом окружењу, сензор за пролазни сноп са довољним појачањем и даље може да функционише. Важно је запамтити да се фотоелектрични сензори користе у многим индустријским апликацијама.

9. Примене фотоелектричних сензора у индустријској аутоматизацији

Фотоелектрични сензори су виталне компоненте у широком спектру индустријских апликација. Ево неколико примера директно релевантних за фабрике машина и опреме, произвођачи, и предузећа за фабричка решења:

• Транспортни системи: откривање присуства или одсуства производа на транспортној траци, контрола протока материјала и спречавање застоја. Митсубисхи ПЛЦ системи се често користе у комбинацији са сензорима за контролу транспортера.
• Машине за паковање: Провера да ли су пакети правилно напуњени, запечаћени и обележени. Сензори могу открити ставке које недостају или погрешно позиционирање.
• Роботске ћелије: Навођење роботских руку да бирају и постављају предмете, обезбеђујући прецизан и безбедан рад. Омрон роботи често интегришу фотоелектричне сензоре за препознавање објеката.
• Аутоматизована вођена возила (АГВ): Помажући АГВ-овима да се крећу кроз фабрику, откривајући препреке и избегавајући сударе.
• Безбедност машине: Стварање светлосних завеса или сигурносних баријера које затварају машине ако особа или предмет уђу у опасно подручје. Профаце ХМИ може бити упарен са сигурносним сензорима за пружање визуелних упозорења и контроле.
• Бројање: Користи се у производњи за бројање делова.
• Детекција лома веба: Користи се у папиру, текстилу за откривање ломова.
• Детекција нивоа: Користи се са течностима.

10. Избор правог фотоелектричног сензора за ваше потребе

Избор одговарајућег фотоелектричног сензора зависи од неколико фактора:

• Сенсинг Ранге: Колико далеко сензор треба да детектује објекат?
• Карактеристике објекта: Која је величина, облик, боја и рефлексивност објекта?
• Услови животне средине: Да ли је околина прашњава, прљава или мокра?
• Захтеви за монтажу: Колико простора је доступно за монтажу сензора?
• Време одговора: Колико брзо сензор треба да реагује на присуство или одсуство објекта?
• Цена: Уравнотежите потребну функционалност.

За фабрике машина и опреме, размотрите специфичне захтеве сваке машине или процеса. Произвођачи треба дати приоритет сензорима који обезбеђују поуздане и доследне перформансе како би се минимизирало време застоја. Компаније за фабричка решења морају понудити низ опција сензора како би задовољили различите потребе својих клијената. Квоцо може помоћи. Контакт нас данас!