Оптички близински прекидачи

Оптички близински прекидачи (сензори) се данас широко користе у многим индустријама где се опрема користи за позиционирање, бројање и једноставно откривање различитих објеката. Употреба кодирања у сензорским круговима омогућава да се избегне спољашњи утицај извора светлости на њих и на тај начин штити од лажних аларма. Сензори у термичким кућиштима су дизајнирани за рад на ниским температурама.

Ови уређаји су електронска кола која реагују на промену светлосног тока који пада на пријемник, због чега се бележи присуство или одсуство објекта у одређеном делу простора. Кодирање светлости коју емитује извор (просторна селекција и модулација) побољшава ефикасност и, као што је горе поменуто, негира ефекте сметњи.

Структурно, сензорски систем укључује два главна функционална блока — извор зрачења и његов пријемник. То могу бити два одвојена кућишта, или једно кућиште за оба блока, у зависности од принципа рада одређеног сензора (прекидача).

Извор или емитер се састоји од следећих делова: генератора, емитера, индикатора, оптичког система и кућишта, унутар којег се налази коло заштићено спојем, а споља - све што је потребно за причвршћивање. Задатак генератора је да генерише низ сигналних импулса за предајник.

Сам емитер је ЛЕД. Емисиони образац ЛЕД диоде формира оптички систем. Индикатор показује присуство или одсуство напајања сензора. Кућиште штити од спољашњих механичких утицаја и служи за погодну монтажу на месту примене сензора.

Пријемник, заузврат, такође има оптички систем који формира шаблон смера пријемника и обезбеђује селекцију. Фотодетектор који служи фототранзисторкоји осећа зрачење и претвара га у електрични сигнал; коло појачала са елементом прага за обезбеђење поузданог нагиба са хистерезом; електронски прекидач за пребацивање оптерећења и регулатор за подешавање осетљивости пријемника тако да се објекти јасно снимају у односу на околну позадину.

Овде постоје два индикатора: први показује статус излаза, други приказује квалитет примљеног сигнала и омогућава вам да одредите функционалну резерву за објекат који се надгледа.

У овом случају, функционална резерва карактерише однос светлосног тока који прима пријемник од емитера до његове минималне вредности, што већ узрокује рад. Функционална резерва компензује слабљење сигнала услед контаминације оптике или ометајућих честица аеросола у околини.

На пример:

• индикатор светли црвено, што значи да је праћени објекат присутан у зони окидача;
• жуто светло — смањује се интензитет примљеног светлосног флукса;
• зелена — интензитет примљеног светлосног флукса је минималан;
• искључено — објекат није у радној зони сензора.

Према принципу рада, оптички сензори су три типа:

Баријера (тип Т)

Оптички прекидачи типа баријере раде на директном снопу и садрже два одвојена дела, предајник и пријемник, који морају бити постављени коаксијално један наспрам другог тако да флукс зрачења који емитује емитер (предајник) буде усмерен и прецизно погађа пријемник.

Када је сноп прекинут објектом, прекидач се активира. Сензори овог типа могу радити на удаљености од десетине метара између предајника и пријемника, осим тога, имају добру изолацију буке, не плаше се прашине, ни капи течности итд.

Али постоје и недостаци:

• понекад је потребно положити жице за напајање одвојено на сваки од два дела на великим удаљеностима;
• високо рефлектујући објекти могу изазвати лажне аларме;
• провидни објекти можда неће довољно ослабити сноп, ово треба узети у обзир.

За прихватљиво отклањање ових недостатака користи се регулатор осетљивости. И, наравно, минимална величина откривеног објекта не би требало да буде мања од пречника снопа.

Дифузно (тип Д)

Дифузни сензори користе сноп рефлектован од објекта, зрцални одраз. Пријемник и предајник су у једном кућишту. Емитер усмерава ток ка објекту, сноп се рефлектује од његове површине у различитим правцима, у зависности од оптичких карактеристика објекта. Део тока се враћа назад где га прима пријемник и прекидач се активира.

Овде је важно узети у обзир да лажне аларме могу изазвати рефлектујући објекти који се налазе иза радног простора инсталације, иза контролисаног објекта. Да би се елиминисале такве сметње, користе се прекидачи са функцијом потискивања у позадини.

Да бисте стандардизовали раздаљину на којој ће се дифузни сензор активирати, узмите бели лист папира (10 к 10 цм за растојања до 40 цм или 20 к 20 цм за растојања преко 40 цм) или топло ваљану челичну плочу и тестирајте га у сличним условима... Генерално, у различитим индустријама - на различите начине.

За тачнију нормализацију, растојање се поново израчунава према посебној табели која одражава рефлектујућа својства различитих материјала и стога се додаје фактор корекције. На пример, сензор има вредност од 100 мм, али желите да надгледате, рецимо, објекте од нерђајућег челика.

Корекциони фактор ће бити 7,5, што значи да ће безбедно растојање активирања бити 7,5 пута веће, односно 750 мм. Најмања величина објекта одређена је његовим рефлективним својствима, контрастом и функционалном резервом.

Рефлекс (тип Р)

Овде се користи светлост коју рефлектује рефлектор. Пријемник са емитером у једном кућишту, сноп који пада на рефлектор се рефлектује, удара у пријемник и покреће се. Када предмет напусти радну област, јавља се још један окидач. Сензори овог типа могу радити на удаљености до 10 метара и користе се за фиксирање провидних објеката.