Оптический датчик в телевизоре что это

Оптические датчики положения и перемещения объектов относят к фотодатчикам в связи с тем, что принцип их работы основывается на обнаружении световых сигналов. Это даёт возможность применять их для решения широкого диапазона производственных задач по контролю положения и перемещения технологических узлов или единичных объектов.

Оптические бесконтактные датчики положения широко применяются для контроля положения и перемещения объектов или частей технологических установок. Принцип действия оптических датчиков положения основан на измерении степени ослабления оптического луча, прошедшего путь от излучателя до приёмника.

Для повышения помехозащищённости и снижения влияния внешних источников освещения в оптических датчиках положения обычно используется модулированное излучение. Луч излучателя датчика пульсирует с частотой от 5 до 30 кГц. Излучатель датчика состоит из излучающего светодиода и питающего его генератора последовательности импульсов.

В датчиках применяют светодиоды, которые испускают импульсы света в спектре от видимого зеленого света до невидимого инфракрасного излучения в зависимости от сферы применения датчика. Излучатель, кроме того, может иметь регулировки интенсивности излучения и индикатор работы.

Датчики оптические

Приемник состоит из фотодетектора (фотодиода), демодулятора, порогового устройства (триггера) и выходных цепей (PNP или NPN транзистор с открытым коллектором, реле, аналоговый выход NAMUR, IO-link и др.). При необходимости приемник оснащается регулятором чувствительности и индикатором работы. У некоторых приборов есть функция обучающего режима TEACH-IN, чтобы датчик срабатывал на отражённый свет определённого объекта. Это можно использовать для прозрачных объектов.

Тонкости выбора оптических датчиков положения

Когда луч света от датчика достигает объекта контроля, возникают такие явления как передача, отражение и поглощение света. То, какое явление преобладает в этом случае, зависит от взаимного расположения излучателя и приемника, размеров объекта, его материала, толщины, цвета и шероховатости поверхности.

По принципу действия оптические датчики разделяют на 3 основных типа:

T–тип или THRU-BEAM (разнесенная оптика) или датчики на прерывание оптического луча. Состоят из приемника и излучателя, устанавливаемых друг напротив друга.

R–тип или RETRO (с отражением от световозвращателя/рефлектора). Излучатель и приемник находятся в одном корпусе.

D–тип или DIFFUSE (с отражением от объекта). Отражение оптического луча происходит непосредственно от объекта обнаружения.

И теперь о каждом подробнее.

Датчики Т-типа

10 причин выбрать оптические датчики положения

Датчики Т-типа имеют так называемую разнесенную оптику – излучатель и приемник располагаются друг напротив друга на некотором расстоянии. При прохождении объекта между излучателем и приёмником оптический луч прерывается, и приёмник датчика формирует выходной сигнал, сигнализируя о наличии объекта в зоне контроля. Датчики данного типа часто называют барьерными или датчиками пересечения луча. Приемник и излучатель должны быть из одного комплекта от одного производителя.

Датчики Т-типа удобны для контроля непрозрачных или хорошо отражающих объектов, но могут давать неудовлетворительные результаты при обнаружении прозрачных объектов. Так как излучатель и приемник в датчиках данного типа конструктивно выполнены в разных корпусах, что позволяет установить максимальный коэффициент усиления, то их можно использовать в условиях высокой загрязненности рабочей среды. Максимальное расстояние между излучателем и приемником, так называемая зона срабатывания, может достигать 60 м.

Зона срабатывания оптических датчиков это диапазон допустимых расстояний от датчика до объекта контроля, на которых осуществляется его обнаружение. Зона срабатывания зависит от взаимного расположения излучателя и приемника, коэффициента усиления, принципов распределения светового луча и диаметра светового пятна, так как приемник датчика срабатывает только при попадании объекта в зону светового пятна. У оптических датчиков Т-типа отсутствует так называемая «слепая» зона, поэтому зона срабатывания равна расстоянию между излучателем и приемником. Размер эффективного светового луча датчика Т-типа равен диаметру линзы излучателя и приемника. Поэтому минимальный размер объекта контроля должен быть больше диаметра линзы датчика.

Датчики R-типа

10 причин выбрать оптические датчики положения

В датчиках R-типа приёмник и излучатель расположены в одном корпусе. Датчики данного типа для своей работы требуют установки специального рефлектора-отражателя.

У датчиков положения данного типа излучатель и приемник располагаются в одном корпусе и «смотрят» в одну сторону – в сторону установленного точно напротив датчика на определенном расстоянии специального отражателя. Луч от излучателя проходит двойное расстояние: от излучателя до отражателя и в обратную сторону — от отражателя до приемника.

Если на пути луча возникает объект, приемник формирует выходной сигнал. Обратная логика работы датчика может быть реализована путем установки отражателя на объекте, перемещение которого контролируется датчиком. Датчики данного типа еще называют рефлекторными. Рефлекторы, которые еще называют отражателями, катафотами или мишенями, приобретаются отдельно от датчиков.

Рефлекторы могут иметь различную форму и размеры. Диапазон измерений рефлекторных датчиков положения обычно указывается при использовании конкретной модели отражателя.

Зона срабатывания рефлекторных датчиков (расстояние от линзы излучателя до рефлектора) может достигать 35 м. Размеры контролируемого объекта должны быть больше размеров применяемого рефлектора.

Рефлекторные датчики могут нестабильно работать при обнаружении блестящих объектов, отражающих световой луч датчика от своей поверхности, из-за чего датчик не сможет определить от чего произошло отражение: от рефлектора или объекта.

Для обнаружения хорошо отражающих предметов используют рефлекторные датчики с поляризационными фильтрами и специальными угловыми кубическими рефлекторами, изменяющими плоскость поляризации светового луча на 90°. Поляризационные фильтры размещаются перед линзой излучателя и приемника и пропускают только поляризованный в одной плоскости световой пучок. Излученный излучателем пучок света поляризуется в вертикальной плоскости. Световой луч, отраженный от рефлектора, имеет измененную на 90° плоскость поляризации – луч становится горизонтально поляризованным. Поэтому он без проблем проходит через горизонтальный поляризационный фильтр приемника.

Если же луч отражается от блестящего объекта, то его вертикальная поляризация не меняется, и он блокируется горизонтальным поляризационным фильтром приемника, и датчик обнаруживает этот объект.

При работе с поляризованными рефлекторными датчиками положения не рекомендуется использовать в качестве рефлектора отражающие наклейки – необходимо использовать специальные угловые кубические рефлекторы.

Некоторые модели рефлекторных датчиков способны обнаруживать стеклянные предметы, так как очень чувствительны даже к небольшой разнице между излученным и принятым световым сигналом.

Датчики D-типа

10 причин выбрать оптические датчики положения

Датчики D-типа по конструкции и принципу действия схожи с датчиками R-типа, но отражателем в данном случае является сам контролируемый объект. Еще одним отличием от датчиков R-типа является то, что при отсутствии объекта оптический тракт оказывается разомкнутым – луч от излучателя попадает в приемник лишь при наличии объекта перед датчиком. Так как приемник датчика принимает рассеяно отраженный от объекта луч, то интенсивность этого луча сильно зависит от характеристик поверхности объекта и расстояния до объекта. Для разных материалов будут разные нормированные расстояния срабатывания. Для грубой корректировки расстояний срабатывания в зависимости от материала объекта нужно использовать корректирующие коэффициенты, указанные в руководстве по эксплуатации датчика, например:

  • Матовая белая поверхность – 1,0;
  • Серый ПВХ – 0,57;
  • Белый пластик – 0,7;
  • Черный пластик – 0,22;
  • Матовый алюминий – 1,2;
  • Полированная нержавеющая сталь – 2,3.
Еще по теме:  Чем можно заменить HDMI кабель для телевизора

При выборе конкретной модели датчика D-типа особое внимание нужно уделить цвету и шероховатости поверхности объектов контроля. Если предполагается контролировать объекты темного цвета с шероховатой поверхностью, необходимо выбирать датчики с возможностью регулировки чувствительности.

Разновидностью датчиков D-типа являются датчики с подавлением переднего фона, заднего фона и переднего и заднего фона одновременно. Датчики с подавлением фона предназначены для обнаружения предметов на строго определенном расстоянии. Оптические датчики с подавлением фона применяются, например, для обнаружения тонких объектов, лежащих на конвейерной ленте, контроля наличия продукции в упаковке, небольшого отклонения уровня или плоскостности поверхности объекта, обнаружения объектов, движущихся в несколько рядов. Датчики с подавлением фона позволяют «разглядеть» объекты во втором ряду, не реагируя на объекты в первом, ближнем к датчику ряду и наоборот.

Регулировка расстояния обнаружения в датчиках с подавлением фона осуществляется не путем изменения его чувствительности, а методом оптической триангуляции. В конструкции датчиков данного типа имеется внутренний датчик положения (PSD – position sensor detector), который определяет угол падения отраженного от объекта луча, а значит расстояние до него. Благодаря измерению угла отражения датчики D-типа с подавлением фона могут обнаруживать все объекты на заданном расстоянии независимо от их цвета.

Максимальное расстояние срабатывания датчиков D-типа редко превышает 3 м. Вблизи датчика существует некоторая «слепая» зона, размер которой зависит от конструкции датчика. Эффективный пучок света диффузионных датчиков равен размеру объекта контроля. Диффузионные датчики намного проще монтировать по сравнению с датчиками Т и R-типа, так как при этом не требуется совмещения оптических осей излучатели и приемника или датчика и мишени. По этой же причине датчики D-типа наиболее устойчивое к вибрациям решение из числа оптических датчиков положения.

С помощью оптических датчиков положения можно не только контролировать положение объектов и вести их счет на высокой скорости, но и оценивать их геометрические размеры в одном или даже двух измерениях. Такая возможность осуществляется с помощью световых барьеров и световых решеток – множества фотоэлектрических датчиков объединенных в линейки с определенным шагом размещения датчиков в ней.

Источник: rusautomation.ru

Что значит оптический сенсорный экран? Обзор модулей и технологии zForce от Neonode

Neonode NNAMC0430PC01 NNAMC0431PC01 NNAMC3460PC01 NNAMC3461PC01

Традиционные сенсорные приложения, такие как тачскрины, клавиши, слайдбары, чрезвычайно популярны. Их можно встретить в самых разнообразных устройствах: смартфонах, планшетах, фотоаппаратах, холодильниках, микроволновых печах, промышленных пультах, медицинских приборах и т.д. Такая популярность легко объяснима. Например, сенсорные панели заменяют собой множество механических переключателей, имеют высокую гибкость и просты в монтаже.

Вебинар «Источники питания MORNSUN: новинки для промавтоматики и оптимальные решения для телекоммуникации» (25.05.2023)

В резистивном сенсорном экране положение точки прикосновения определяется по изменению сопротивления. В емкостном экране место контакта вычисляется, исходя из измеренной емкости. Однако и резистивная и емкостная панель являются двухмерными системами, так как и в том и в другом случае речь идет об определении положения места касания на плоскости.

В то же время потребители и производители начинают проявлять все больший интерес к трехмерным и псевдотрехмерным решениям, например, к системам распознавание жестов. Существует несколько вариантов построения трехмерной системы распознавания объектов, например, на базе ультразвуковых или оптических датчиков. Примером оптической системы являются модули zForce AIR от компании Neonode.

На самом деле принцип работы оптических датчиков zForce достаточно традиционен. Для обнаружения объекта используются передатчики и приемники инфракрасного света. Передатчик генерирует световые импульсы, которые, отражаясь, фиксируются фотоприемником (Рис. 1).

Принцип работы оптических датчиков zForce
Рис. 1. Принцип работы оптических датчиков zForce.

Как известно, ячейка, включающая передатчик и приемник, позволяет определять только расстояние до объекта. Для обнаружения положения объекта в двухмерном пространстве необходима, как минимум, пара таких ячеек. Если же ставится задача одновременного распознавания нескольких объектов, потребуется еще больше сенсоров.

Модули zForce AIR включают целую линейку однотипных чувствительных оптических ячеек, состоящих из передатчика, приемника и линз. Это позволяет им одновременно отслеживать множество объектов (Рис. 2). Более того, так как чувствительная область образована множеством световых пучков, с помощью модулей zForce AIR удается создавать сенсорную плоскость вблизи любой поверхности и даже без нее, что позволяет реализовывать двухмерные и псевдотрехмерные сенсорные приложения. Более подробно примеры использования модулей zForce AIR представлены в заключительной части статьи.

Оптические модули zForce могут распознавать несколько объектов
Рис. 2. Оптические модули zForce могут распознавать несколько объектов.

Рассмотренный оптический принцип обнаружения объектов достаточно хорошо известен, однако последнее поколение модулей zForce AIR вызывает интерес по другой причине. Дело в том, что модули zForce AIR представляют собой не простой набор датчиков, а именно законченное решение, включающее линейку оптических сенсоров (передатчик, приемник, линза), систему питания, управляющий процессор с ядром ARM Cortex-M4 и сопроцессор Neonode (Рис. 3).

Блок-схема оптических модулей zForce AIR
Рис. 3. Блок-схема оптических модулей zForce AIR.

Особую ценность модулям zForce AIR добавляют алгоритмы распознавания объектов. Эти алгоритмы, выполняемые процессором и сопроцессором Neonode, помогают не только вычислять расстояние до объектов, но и одновременно отслеживать несколько объектов, компенсировать и фильтровать засветы от внешних источников, удалять артефакты от пыли и многое другое.

С конструктивной точки зрения модули zForce AIR представляют собой законченные корпусные блоки с выведенным краевым разъемом (Рис. 4). В настоящий момент номенклатура zForce насчитывает больше восьми десятков моделей, отличающихся размером чувствительной области и направлением излучения.

Внешний вид оптических модулей zForce AIR
Рис. 4. Внешний вид оптических модулей zForce AIR.

Рабочая чувствительная область всех модулей zForce AIR определяется их длиной (Рис. 5). Самой компактной чувствительной областью обладают модули NNAMC0430PC01 и NNAMC0431PC01. Для них она составляет 43.2 × 14.9 мм. Самой большой зоной покрытия 345.6 × 208.5 отличаются модули NNAMC3460PC01 и NNAMC3461PC01.

Чувствительная область оптических модулей zForce AIR
Рис. 5. Чувствительная область оптических модулей zForce AIR.

Существует два типа исполнения модулей zForce: с прямым световым потоком (0° Type) и с угловым потоком (90° Type) (Рис. 6). Они отличаются направлением распространения света и позволяют оптимально размещать модуль в каждом конкретном случае.

Еще по теме:  Как подключить геймпад к телевизору Sony
Типы оптических модулей zForce AIR
Рис. 6. Типы оптических модулей zForce AIR.

Модули zForce работают под управлением внешнего микроконтроллера, процессора или ПК. Для этого используется 8-контактный краевой разъем. К услугам разработчиков предлагаются два доступных коммуникационных интерфейса: USB и I 2 C (Рис. 7).

Подключение оптических модулей zForce AIR
Рис. 7. Подключение оптических модулей zForce AIR.

Так как речь идет о датчиках приближения, то естественно возникает вопрос о разрешающей способности, точности, частоте опроса. zForce способны распознавать объекты размером более 5 мм. Точность позиционирования для них составляет 5 мм для моделей с длиной менее 180 мм, и 7.5 мм для моделей с длиной более 180 мм.

Частота опроса является важной характеристикой любого датчика движения. Чем выше частота опроса, тем точнее можно отслеживать перемещения объектов. Модули zForce по умолчанию сканируют рабочую зону с частотой 100 Гц, однако максимальная частота зависит от конкретной модели (Рис. 8). Для самых больших моделей максимальная частота достигает 200 Гц, для самых компактных приближается к 900 Гц.

Частота опроса в оптических модулях zForce AIR
Рис. 8. Частота опроса в оптических модулях zForce AIR.

Стоит помнить, что частота опроса является важной характеристикой любого датчика еще и потому, что она напрямую определяет уровень потребления. Чтобы сократить потребляемую мощность, в модулях zForce AIR используется два рабочих режима:

  • idle mode – спящий режим с частотой опроса 25 Гц. Используется в случае отсутствия объектов в поле зрения модуля;
  • active mode – активный режим с частотой сканирования 100 Гц. Режим активируется только при обнаружении объектов.

Кроме частоты опроса на уровень потребления zForce AIR влияет размер модуля (так как от него зависит число оптических датчиков) и состояние коммуникационных интерфейсов (Рис. 9). Как видно из графика, для питания модуля будет достаточно даже порта USB.

Потребление оптических модулей zForce AIR
Рис. 9. Потребление оптических модулей zForce AIR.

Теперь, когда рассмотрены основные особенности и модельный ряд оптических модулей zForce AIR, можно выделить их основные преимущества:

  • Одновременное распознавание множества объектов;
  • Возможность создания сенсорных приложений на любой поверхности и даже на открытом пространстве;
  • Возможность создания не только двухмерных, но и псевдотрехмерных приложений;
  • Готовое решение со встроенным программным обеспечением, с обработкой шумов, засветов и пыли;
  • Готовый датчик приближения;
  • Готовая система машинного зрения для роботов и механизмов.

Таким образом, оптические модули zForce могут применяться далеко за рамками традиционных сенсорных приложений: управление бытовыми приборами, автомобильные системы, роботы, механизмы и многое другое (Рис. 10).

Области применения оптических модулей zForce AIR
Рис. 10. Области применения оптических модулей zForce AIR.

Для того, чтобы быстро ознакомиться с особенностями модулей zForce AIR, можно воспользоваться отладочным набором zForce AIR Evaluation Kit (Рис. 11). Этот набор включает: один датчик zForce AIR, одну интерфейсную плату с USB и I 2 C, переходной кабель.

Отладочный набор zForce AIR Evaluation Kit
Рис. 11. Отладочный набор zForce AIR Evaluation Kit.

Характеристики оптических датчиков zForce:

  • Длина датчиков: от 43 мм (модели NNAMC0430PC01 и NNAMC0431PC01) до 346 мм (модели NNAMC3461PC01 и NNAMC3460PC01);
  • Разрешение 0.1 мм;
  • Точность позиционирования:
  • Минимальный распознаваемый объект: 5 мм;
  • Номинальное напряжение: 5 В;
  • Диапазон рабочих температур: –20 … +65 °C.

О компании

Neonode – шведская компания, основанная в 2001 году и специализирующаяся на разработке и производстве оптических датчиков. В настоящий момент Neonode поставляет свою продукцию крупнейшим производителям в самых различных областях, например, Sony, Canon, Samsung, LG, HP, Epson, Amazon, LG, Bosch, Alpine and Autoliv.

Источник: www.rlocman.ru

Оптические датчики

Оптический датчик – это электронный прибор компактного размера, оценивающий параметры объекта, попадающих в зону действия, за счет обработки светового излучения разного диапазона. Они классифицируются на несколько типов в зависимости от конструктивных и других особенностей, но принцип действия у этого оборудования одинаковый в каждом случае.

Порядок активации оптического датчика определяется производителем, т.е. последний задает конкретные условия, при наступлении которых прибор включается. Активация датчика происходит в момент, когда световое излучение, попадающее на устройство, приобретает достаточную интенсивность.

Принцип действия данного прибора основан на способности встроенной электроники распознавать изменения характера свечения. Датчик активируется в момент, когда световой поток беспрепятственно попадает на устройство. Но в случае его прерывания прибор перестает работать. В этот момент на компьютер поступает соответствующий закодированный сигнал, и оператор получает информацию о наличии объекта в зоне действия датчика.

Конструкция устройства

Оптические датчики состоят из приемника и источника светового излучения. Оба компонента лежат в основе каждого прибора.

При этом источник излучения (излучатель) состоит из:

  • корпуса – отвечает за защиту элементов конструкции излучателя и предупреждает повреждения, возникающие из-за механического воздействия, изготавливается из латуни или полиамида;
  • генератора – формирует электрические импульсы, поступающие на излучатель;
  • излучателя, представленного в виде компактного светодиодного механизма, – испускает световой поток в заданном диапазоне;
  • системы оптики – отвечает за направление, в котором испускается световое излучение;
  • индикатора – показывает готовность датчика к работе.

В состав приемника входят:

  • оптика – отвечает за прием и передачу светового луча к преобразователю;
  • фотоприемник – трансформирует световое излучение в электрический сигнал;
  • усилитель – увеличивает интенсивность сигнала до значения, которое может «считать» прибор;
  • пороговый элемент – регулятор крутизны фронта сигнала переключения;
  • электронный ключ – предупреждает возникновение коротких замыканий и перегрузок;
  • индикатор цвета – показывает заданные параметры датчика.

Индикатор цвета показывает следующие режимы работы датчика:

  • отсутствие свечения – сигнала нет;
  • зеленый цвет – прибор активирован после получения сигнала, интенсивность которого соответствует заданным параметрам;
  • желтый и красный цвет – показывают увеличение уровня сигнала.

Если не рассматривать специализированные типы оптических датчиков (щелевые и другие), то эти приборы в зависимости от конструкции можно условно разделить на 2 вида: с цилиндрическим и прямоугольным корпусом. Такая особенность существенно упрощает выбор устройств.

Виды оптических датчиков

Оптические датчики применяются для решения широкого круга задач. В связи с этим перед покупкой прибора необходимо определиться с:

  • условиями работы устройства;
  • функциями, которыми устройство должно обладать.

В зависимости от особенностей работы оптические датчики подразделяются на 3 типа.

Барьерные

Датчики барьерного типа отличаются нестандартным принципом работы. Для активации прибора необходимо, чтобы приемник и передатчик были установлены друг напротив друга. Только при соблюдении данного условия световой луч будет попадать в прибор. Если между приемником и передатчиком возникает барьер (отсюда и название устройства), то датчик подаст соответствующий сигнал.

Благодаря этой особенности они способны контролировать территорию на большом расстоянии. При этом барьерные датчики демонстрируют высокую эффективность. В частности, на работоспособность прибора не влияют капли жидкости и пыль.

Среди минусов барьерных датчиков выделяют следующее:

  • сложность монтажа (из-за большого расстояния между приемником и датчиком необходимо прокладывать много электропроводов);
  • приемник и передатчик нужно соосно расположить друг относительно друга (иначе прибор работать не будет);
  • при попадании в зону действия прибора предметов с высокой отражающей способностью устройство подает ложный сигнал;
  • датчик не срабатывает, когда в зону действия попадает прозрачный предмет.
Еще по теме:  Телевизор LG 49um7020plf 49 черный

Последние 2 недостатка можно устранить, изменив соответствующим образом положение регулятора чувствительности. При этом прибор должен быть настроен таким образом, чтобы диаметр луча превосходил размеры объекта, попадающего в контролируемую зону.

Считается, что датчики барьерного типа – самая надежная разновидность подобных устройств. Это обусловлено высокой эффективностью приборов, которые могут контролировать территории большой площади и работают без помех.

Приемник и передатчик у устройств данного типа разрешено размещать на расстоянии в 10 метров друг от друга. К последнему обязательно подводится питание. Передатчик у приборов барьерного типа только транслирует световой луч. Это устройство не требует настройки. Чувствительность и другие параметры работы датчика регулируется на приемнике.

Чтобы оборудование функционировало в рамках заданных параметров, необходимо устанавливать на территории приемник и передатчик из одного комплекта. Компоненты, выпущенные разными производителями, не способны работать друг с другом.

Датчики барьерного типа применяются преимущественно на охраняемых территориях. На промышленных предприятиях устанавливаются устройства других видов.

Диффузные датчики

У датчиков диффузного типа приемник и передатчик размещаются в одном корпусе. Принцип действия данного прибора основан на зеркальном отображении. Суть этого процесса сводится к следующему: передатчик испускает световой луч, который, попадая на объект, рассеивается в разные стороны. Часть таких волн возвращается обратно к датчику, попадая на приемник. В этом случае прибор активируется.

Основной недостаток устройств диффузного типа заключается в том, что датчики не способны выявлять объекты с низкой отражающей способностью. Для подобных случаев применяются выключатели с подавлением фона.

Второй недостаток – небольшая область контроля. Устройства функционируют в зоне на расстоянии в 50 см. Однако диффузные датчики при условии правильной настройки способны сразу выявлять объекты, которые появляются в контролируемой области.

Правила настройки

Чтобы определить место, в котором будет установлен датчик, необходимо взять лист чистой бумаги и медленно провести его рядом с датчиком. Прибор должен актироваться на:

  • расстоянии до 40 см, если лист имеет размеры 10х10 см;
  • расстоянии свыше 40 см, если размеры листа составляют 20х20 см.

Для более точной настройки прибора применяется специальная таблица, в которой указаны отражающие свойства материалов. На основе коэффициентов из этого перечня проводится регулировка устройства.

Рефлекторные датчики

Датчики этого типа активируются при отражении светового луча от рефлектора, после чего тот попадает на приемник. Прибор повторно включается, когда объект покидает контролируемую зону.

Рефлекторные датчики действуют на расстоянии до 10 метров. При этом данное устройство способно контролировать и большую территорию, но тогда снижается эффективность его работы. Объясняется это тем, что по мере увеличения расстояния повышается вероятность смещения направления светового луча из-за вибрации либо пыли.

Рефлекторные датчики, у которых приемник и передатчик размещены в одном корпусе, способны распознавать полупрозрачные объекты. Такие приборы часто используют как один из компонентов конвейера. Датчик регистрирует момент, когда изделие попадает в определенную точку, и сигнализирует о выходе продукции из зоны контроля.

Специфические датчики

Список моделей оптических датчиков не ограничивается приведенными типами. Данные приборы также делятся на следующие виды:

  1. Световая решетка. Прибор представлен в виде двух пластин, расположенных на определенном расстоянии друг от друга. С одной стороны размещаются фотодиоды, с другой – светодиоды. При перекрытии световой волны между этими элементами подается сигнал, с помощью которого компьютер может определить ширину или высоту объекта.
  2. Световой барьер. Устройства этого типа применяются на территориях, охраняемых от проникновения людей. Конструкция объединяет в себе два рефлекторных датчика и отдельный контроллер. Из-за этой особенности оборудование сложно в монтаже.
  3. Лазерная система. Такой датчик способен не только фиксировать появление объекта в контролируемой области, но и определять точное расстояние до него. Последнее возможно благодаря встроенной электронике.
  4. Оптоволоконный датчик. Это устройство объединяет в себе несколько приборов, установленных на определенном расстоянии друг от друга и соединенных между собой оптоволокном. Обычно в конструкции такого датчика применяются пластиковые фиберы. Устройства данного типа в основном монтируются на территориях с узкой зоной контроля и повышенным риском получения травм. Кроме того, такие датчики применяются в условиях постоянной влажности и сильной вибрации.
  5. Аналоговый датчик. Это оптические датчики выходного сигнала. Устройства данного типа функционируют по сходному с лазерными приборами алгоритму.

Благодаря такому разнообразию датчиков можно подобрать приборы, которые будут выполнять в том числе и узкоспециализированные задачи.

Классификация по месту установки

  1. Щелевые. Это не отдельный датчик, а система приемников, которые устанавливаются на одной платформе с излучателем. Такие устройства закрываются U-образным корпусом. Щелевые приемники применяются на конвейерах или других подобных площадках для контроля за быстро передвигающимися предметами. Эти устройства отличаются удобной конструкцией, так как для работы необходима прокладка только одного кабеля.

  1. Прямоугольные. Благодаря конструктивным особенностям такие датчики нередко комплектуют системой охлаждения, что расширяет область использования приборов. В частности, устройства можно устанавливать с объектами, излучающими тепло. Прямоугольные датчики дополняются высокоточной оптикой, позволяющей проводить подсчет быстро передвигающихся предметов, и отличаются прочной конструкцией.

  1. Цилиндрические датчики. Внешне такие устройства напоминают свечу зажигания. Они комплектуются крепежными пластинами, зажимными блоками и уголками.

Оптические датчики отличаются компактными размерами, что упрощает монтаж приборов. Для расширения области применения производители дополняют такие устройства выносными модулями.

Область применения оптических датчиков

Оптические датчики применяются для определения наличия предметов. Эти устройства позволяют:

  • устанавливать расстояние до объекта;
  • определять габариты предмета;
  • определять степень прозрачности;
  • узнать цвет объекта.

Обычно оптические датчики сочетают с системами сигнализации, контроля освещением или приборами с дистанционным управлением. Несмотря на простую конструкцию, обеспечивающую продолжительный срок эксплуатации, устройства демонстрируют высокую точность проводимых измерений. Одновременно с этим датчики за счет использования кодируемого сигнала минимизируют риски стороннего влияния на работу приборов.

Чаще устройства данного типа применяются вместе с охранными системами. В этом случае датчики используются для регистрации движения на территории. Также устройства входят в состав систем автоматического управления оборудованием.

Оптические датчики демонстрируют высокую точность измерения предметов, которые передвигаются с большой скоростью. Поэтому эти устройства применяются для подсчета количества оборотов двигателей разного типа и оценки уровня жидкостей. В обоих случаях датчики в основном применяются на промышленных предприятиях.

Источник: leuze.ru

Оцените статью
Добавить комментарий