معرفی بهترین سنسورهای نوری
سنسور نوری ها براساس ارسال ودریافت نور مدوله شده کار می کنند. منظور از نور مدوله پالس هایی با فرکانسی مابین ۵KHZ~30KHZ است که استفاده از آن منجر به افزایش رنج تشخیص شده و اثر نور محیط بر روی سنسور کاهش می یابد ،این نورمی تواند در طیف نور مرئی سبز تا نور نامرئی مادون قرمز باشد. البته کاربرد نور مادون قرمز با طول موج ۸۸۸ میلی متر بیشتر در ساخت سنسور های نوری می باشد. دلیل این موضوع تداخل کم نور مادون قرمز با نور محیط و افزایش فاصله سویچینگ سنسور است . به منظور تنظیم حساسیت سنسور بر روی سنسور های نوری یک پتانسیومتر نصب می گردد.
سنسور نوری چیست و چه کاری انجام می دهد؟
سنسور فتوالکتریک به عنوان پرکاربرد ترین و پر مصرف ترین سنسورهای صنعتی می باشد. سنسورهای نوری توانایی تشخیص جنبه های مختلف فیزیکی مانند تشخیص فاصله و مسافت و یا حضور یا عدم حضور یک جسم را دارند. سنسورهای فتوالکتریک از نور مادون قرمز یا نور لیزر برای این کار کاربرد دارد که دلیل نامگذاری آن به این اسم شده است . این نوع سنسور ها ضمن استفاده در محیط های کوچک و ارزان و کم اهیمت در محیط های خیلی مهم و پر هزینه نیز کاربردی هستند چرا که ایمنی کار را افزایش می دهند. این سنسور دارای یک فرستنده نوری و یک گیرنده می باشد. وقتی یک جسم در بین قرار گیرد گیرنده متوجه تغییر در رسیدن نور خواهد شد که در نهایت به صورت الکتریکی خروجی می دهد. به طور کلی از نور مادون قرمز یا مرئی (قرمز، سبز یا آبی برای تشخیص رنگ) بهره برداری می شود.
نیاز به سنسور در صنعت
پروسه های صنعتی در کنار پیشرفت سریع اتوماسیون و استفاده روز افزون آن در صنعت باعث شده تا همواره نیاز به استفاده از سنسورهای مختلف احساس می شود. سنسورها به عنوان اعضای حسی یک سیستم، وظیفه جمع آوری و یا تبدیل اطلاعات را به صورتی که برای یک سیستم کنترل و یا اندازه گیری قابل تجزیه و تحلیل باشد، به عهده دارند. سنسورها صورت یک عنصر در سال های اخیر به غیرقابل تفکیک سیستم های مختلف صنعتی مورد استفاده قرار گرفته اند و در جهت جواب گویی به تقاضاهای صنعت پیشرفت سریعی داشته اند.بنابراین سنسورهای مختلفی که قابلیت تبدیل این عوامل را به جریان برق دارند ، ساخته شده اند. یک سنسور را می توان با خصوصیات زیر تعریف نمود:
- سنسور به عنوان تبدیل کننده اطلاعات فیزیکی به سیگنال هایی که می توان از آنها به عنوان سیگنال های کنترل استفاده نمود، عمل می کنند.
- یک سنسور نباید حتماً یک سیگنال الکتریکی تولید نماید مانند سنسورهای نیوماتیکی و … .
معرفی سنسور نوری بر اساس برند
سنسور چشمی آتونیکس:
آتونکس یک شرکت کره ای بوده که فعالیت خود را از سال ۱۹۷۷ در این کشور آغاز کرد. این شرکت از آن سال تاکنون همواره پیشرفت زیادی داشته و امروزه به عنوان یکی از بهترین شرکت های تولید کننده انواع کنترلر، سنسور و ابزار اندازه گیری در دنیا معرفی می شود.
سنسورهای نوری مهم ترین محصولات آتونیکس می باشد که افراد با آن آشنایی دارند. مدل های مختلفی تولید فتوالکتریک های آتونیکس در این شرکت باعث حق انتخاب زیادی می شود.
سنسور نوری میکرودتکتور:
میکرودتکتور به عنوان محصولی برای شرکت ایتالیایی در زمینه تولید محصولات اتوماسیون صنعتی به ویژه سنسورها فعالیت دارد . در سال ۱۹۷۱ پائولو این شرکت توسط لورای و همسرش را تأسیس کردند و از آن زمان به تولید محصولات صنعتی ادامه دادند. امروزه، این شرکت با سرمایه گذاری قابل توجه در تحقیق و توسعه همچنان در تولید حسگر پیشرو است.
سنسور فتوالکتریک امرون:
امرن شرکتی ژاپنی شناخته شده بوده که از سال ۱۹۳۳ در کیوتو ژاپن توسط کازوما تاتیشی شروع به فعالیت نموده است. محصولات درجه یک و افزودن فناوری های جدید به دستگاه در تمام این سال ها جایگاه خوبی را در بین شرکت های بزرگ دنیا به این برند داده است. سنسور نوری به عنوان مهم ترین محصول مجموعه می باشد. امرن سنسور نوری یا فوتوالکتریک در مدل های مختلفی تولید می کند تا نیازهای شرایط مختلف را برآورده نماید. هر ساله سنسور نوری باکیفیت امرن در سراسر جهان در مقادیر زیادی به فروش می رود.
کاربرد سنسورهای نوری در موارد مختلف
استفاده در آسانسور برای تشخیص کابین
تشخیص حضور افراد در محیط های مختلف
استفاده برای تشخیص قطعات در کارخانه های صنعتی
استفاده در صنایع الکترونیک و نیمه هادی ها برای تشخیص لایه های شیشه ای
استفاده برای تشخیص و شناسایی انواع محصولات در اتوماسیون های غذایی
استفاده در نوارنقاله های صنعتی برای هشدار دادن در صورت بروز مشکل
استفاده برای تشخیص پالت برای خطوط محصولات کشاورزی
استفاده برای تشخیص قطعات برای برش خوردن
استفاده برای تشخیص مکان دقیق ماشین های مختلف
استفاده برای جلوگیری از پیچش منسوجات در خط تولید
تشخیص اشیا ریز در محیط های صنعتی
نحوه کار سنسورهای نوری
سنسور فتوالکتریک یا سنسور نوری اصولا از یک انتشاردهنده (Emitter) برای ساطع کردن نور و نیز یک گیرنده (Receiver) برای دریافت نور تشکیل می‌شود. زمانی که نور ساطع‌شده متوقف شود یا به وسیله جسم سنسینگ (sensing) بازتاب شود، مقدار نوری که گیرنده دریافت می‌کند، تغییر می‌یابد. گیرنده سنسور هم این تغییر را تشخیص داده و به یک خروجی الکتریکی تبدیل می‌کند. منبع نور هم که همانطور که گفتیم برای اکثر سنسورهای نوری، مادون قرمز یا نور مرئی است.
ویژگی های سنسور نوری
- نیازی به تماس با اشیا ندارند.
- توانایی تشخیص اجسام از فواصل دور را دارند.
- دیرتر خراب شده و دوام طولانی دارند.
- سرعت پاسخ دهی بالایی دارند. (مثلا کمتر از یک میلی ثانیه)
- توانایی تشخیص اشیا و مواد مختلف را دارند.
این چند مورد فقط بخشی از ویژگی های اصلی سنسورهای نوری است.
این سنسورها از پرفروش ترین تجهیزات صنعتی در شرکت های معتبر هستند.
سنسور نوری دو طرفه Through-beam
در سنسورهای نوری دو طرفه بخش فرستنده و گیرنده از یکدیگر مجزا هستند. فرستنده پرتو نوری را ارسال کرده و قسمت گیرنده پرتو نور را دریافت می‌کند.اگر جسمی بین فرستنده و گیرنده قرار بگیرد، پرتو نور قطع شده و گیرنده سیگنالی را ارسال می‌کند.
معایب:
- زمان زیاد برای تنظیم کردن و به کار انداختن
- نیاز به دو کابل اتصال ( نصب و سیم‌کشی طولانی‌تر)
- هزینه بیشتر
کاربردها
گیت‌های ورودی
تشخیص عبور افراد در این شیشه‌ها
محیط های سخت ، جاهایی که به سنسورهایی با حافظه بالا و ذخیره‌سازی
کارواش‌ها و محیط‌های آلوده
در اتوماسیون کارخانه‌ها، به خصوص مواقعی که جاگذاری دقیق اشیاء نیاز است .
سنسورهای نوری یک طرفه
پرتوی نور را از فرستنده به سنسورهای نوری یک طرفه ارسال می شود. پرتو نور به اجسامی که از جلوی سنسور عبور می کنند برخورد می کند و قسمتی از نور به گیرنده‌ی سنسور باز تابانده می‌شود تا عبور اجسام تشخیص داده شود.
مقایسه سنسور های نوری یکطرفه و آینه ای
مزایا
- راحتی نصب و تنظیم کردن
- یک تکه بودن و کاهش هزینه
معایب
برد کم( توانایی تشخیص برای مسافت‌های کم-مثلا E3Z-D نهایتاً ۱ متر) خطا در تشخیص رنگ‌های خیلی سفید یا خیلی سیاه.برد سنسور و مسافتی که قادر به تشخیص اجسام است، بسیار وابسته به رنگ، ابعاد و ساختار اجسام دارد.
- دقت و اطمینان کمتر نسبت به سنسورهای دوطرفه و آینه‌ای
- اگر پشت اجسامی که می‌خواهیم شمارش کنیم، سطحی براق و روشن باشد، عملا از این سنسورها نمی‌توانیم استفاده کنیم.
کاربردها
از این سنسورها معمولا مواقعی استفاده می‌شود که
نصب انعکاس‌دهنده دشوار است یا مواقعی که به دقت زیادی برای تشخیص نیاز نداریم. (سرعت کم تغییرات و تشخیص نسبتا اسان اشیاء)
از جمله کاربردهای این سنسورها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- اتوماسیون صنعتی در زمینه‌ی حمل
- صنعت تولید سرامیک ( مواردی که با پرتوهای گسترده سر و کار داریم)
ساختمان سنسور نوری
یک سنسور نوری از دو قسمت اصلی فرستنده و گیرنده تشکیل شده است. البته با توجه به نوع سنسور اجزای دیگری مانند هدایت کننده نور و یا منعکس کننده و امثالهم را هم به آن اضافه می شود. فرستنده و گیرنده می توانند در یک واحد با توجه به انواع سنسور نوری مختلف می تواند متمرکز باشند، که در این صورت به سنسورهای نوری انعکاسی معروف می باشند، یا در دو واحد مجزا بوده که به عنوان سنسورهای نوری یک مسیره شناخته می شوند. در فرستنده یک منبع تولید نور جهت نور قرمز و یا مادون قرمز قرار دارد که بر طبق قوانین اپتیک در یک خط راست نور را ساطع کرده و در گیرنده نور دریافتی فیلتر شده و سپس توسط مدارهای الکترونیکی تحلیل می گردد. معمولا سنسورهای نوری حساس به عواملی مانند گردوغبار، روغن و کثیف بودن محیط کاری بوده و در اینگونه شرایط کار آن را مختل می سازد. ممکن است با توجه به عوامل مختلف فاصله بین فرستنده و گیرنده در سنسورهای یک مسیر که نور ساطع شده بگذرد.
سخن پایانی
سنسور نوری از پرکاربردترین سنسورهای صنعتی سنسور فوتوالکتریک به شمار می رود که توانایی تشخیص جنبه های فیزیکی مختلف همچون تشخیص از راه دور و وجود یا عدم وجود یک جسم را دارند لذا برای نور مادون قرمز یا نور لیزر کاربردی می باشند. برای کسب اطلاعات بیشتر و خرید سنسور های نوری به وب سایت آژند برق مراجعه نمایید.
