Меню

Бесконтактный оптический датчик типа d

Бесконтактные датчики

Что такое бесконтактный датчик?

Бесконтактные датчики — это такие датчики, которые работают без физического и механического контакта. Они работают через электрическое и магнитное поле, а также широко используются и оптические датчики. В этой статье мы с вами разберем все три типа датчиков: оптические, емкостные и индуктивные, а также в конце проделаем опыт с индуктивным датчиком. Кстати, в народе бесконтактные датчики называют также и бесконтактными выключателями, так что не бойтесь, если увидите такое название ;-).

Оптический датчик

Итак, пару слов об оптических датчиках… Принцип срабатывания оптических датчиков показан на рисунке ниже

Барьерный

Помните какие-нибудь кадры из фильмов, где главным героям приходилось пройти через оптические лучи и не задеть ни один из них? Если луч задевался какой-либо частью тела, срабатывала сигнализация.

Луч излучается посредством какого-либо источника. А также есть «лучеприемник», то есть та штучка, которая принимает луч. Как только луча не будет на лучепримнике, то сразу же в нем включится или выключится контакт, который будет уже непосредственно управлять сигнализацией или еще чем-нибудь по вашему усмотрению. В основном источник луча и лучеприемник, называется лучеприемник правильно «фотоприемник», идут в паре.

Очень большой популярностью в России пользуются оптические датчики перемещений фирмы СКБ ИС

В этих типах датчиков есть и источник света и фотоприемник. Они находятся прямо в корпусе этих датчиков. Каждый тип датчиков представляет из себя законченную конструкцию и используется в ряде станков, где нужна повышенная точность обработки, вплоть до 1 микрометра. В основном это станки с системой Числового Программного Управления (ЧПУ), которые работают по программе и требуют минимального вмешательства человека. Эти бесконтактные датчики построены по такому принципу

Такие типы датчиков обозначаются буквой «T » и называются барьерными. Как только оптический луч прервался, датчик сработал.

  • дальность действия может достигать до 150 метров
  • высокая надежность и помехозащищенность
  • при больших расстояниях срабатывания требуется точная настройка фотоприемника на оптический луч.

Рефлекторный

Рефлекторный тип датчиков обозначается буквой R . В этих типах датчиков излучатель и приемник расположены в одном корпусе.

Принцип действия можно увидеть на рисунке ниже

Свет от излучателя отражается от какого-либо светоотражателя (рефлектора) и попадает в приемник. Как только луч прерывается каким-либо объектом, то датчик срабатывает. Очень удобен этот датчик на конвейерных линиях при подсчете продукции.

Диффузионный

И последний тип оптических датчиков — диффузионные — обозначаются буквой D. Выглядеть могут по разному:

Принцип работы такой же, как и у рефлекторного, но здесь свет уже отражается от предметов. Такие датчики рассчитаны на маленькое расстояние срабатывания и неприхотливы в своей работе.

Читайте также:  Снять датчик уровня топлива ниссан

Емкостные и индуктивные датчики

Оптика оптикой, но самые неприхотливые в своей работе и очень надежные считаются индуктивные и емкостные датчики. Примерно вот так они выглядят

Они очень похожи друг на друга. Принцип их работы связан с изменением магнитного и электрического поля. Индуктивные датчики срабатывают при поднесении к ним какого-либо металла. На другие материалы они не «клюют». Емкостные же срабатывают почти на любые вещества.

Как работает индуктивный датчик

Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, поэтому проведем небольшой опыт с индуктивным датчиком.

Итак, у нас в гостях индуктивный датчик российского производства

Читаем, что на нем написано

Марка датчика ВБИ бла бла бла бла, S — расстояние срабатывания, здесь оно составляет 2 мм, У1 — исполнение для умеренного климата, IP — 67 — уровень защиты (короче уровень защиты здесь очень крутой), Ub — напряжение, при котором работает датчик, здесь напряжение может быть в диапазоне от 10 и до 30 Вольт, Iнагр — ток нагрузки, этот датчик может выдать в нагрузку силу тока до 200 миллиампер, думаю, это прилично.

На развороте бирки схема подключения этого датчика.

Ну что, проверим работу датчика? Для этого цепляем нагрузку. Нагрузкой у нас будет светодиод, соединенный последовательно с резистором с номиналом в 1 кОм. Зачем нам резистор? Светодиод в момент включения начинает бешено жрать ток и сгорает. Для того чтобы это предотвратить, в цепь ставится последовательно со светодиодом резистор.

На коричневый провод датчика подаем плюс от Блок питания, а на синий — минус. Напряжение я взял 15 Вольт.

Наступает момент истины… Подносим к рабочей зоне датчика металлический предмет, и датчик у нас тут же срабатывает, о чем говорит нам светодиод, встроенный в датчик, а также наш подопытный светодиод.

На другие материалы, кроме металлов, датчик не реагирует. Баночка канифоли для него ничего не значит :-).

Вместо светодиода может использоваться вход логической схемы, то есть датчик при срабатывании выдает сигнал логической единицы, которая может использоваться в цифровых устройствах.

Заключение

В мире электроники эти три типа датчиков находят все более широкое применение. С каждым годом производство этих датчиков растет и растет. Они используются абсолютно в разных областях промышленности. Автоматизация и роботизация без этих датчиков была бы невозможна. В этой статье я разобрал только простейшие датчики, которые выдают нам только сигнал «включен-выключен» или, если сказать на профессиональном языке, один бит и нформации. Более навороченные типы датчиков могут выдавать различные параметры и даже могут соединяться с компьютерами и другими устройствами напрямую.

Где купить индуктивный датчик

В нашем радиомагазине индуктивные датчики стоят в 5 раз дороже, чем если бы их заказывать с Китая с Алиэкспресса.

Читайте также:  Датчик под масляным фильтром лачетти

Вот здесь можете глянуть разнообразие индуктивных датчиков.

Источник

Оптические датчики: описание и особенности эксплуатации бесконтактных выключателей СЕНСОР

Описание и особенности эксплуатации ВБО

Оптический бесконтактный выключатель (ВБО) (оптический датчик) имеет собственный излучатель и приемник оптического излучения. В изделиях ВБО (оптические датчики) марки «СЕНСОР» используют кодированное излучение инфракрасного диапазона. Функциональная схема ВБО приведена ниже.

Функциональная схема оптического датчика ВБО

В данном разделе применяются следующие термины из ГОСТ Р 50030.5.2.

  • Излучатель оптического датчика
    Устройство, состоящее из источника оптического излучения, линз и необходимой электрической схемы, создающее оптический луч.
  • Приемник оптического датчика
    Устройство, состоящее из чувствительного элемента, линз и необходимой электрической схемы, воспринимающее оптический луч от излучающего устройства.
  • Отражатель оптического датчика
    Специальное устройство, применяемое для отражения оптического луча к приемному устройству в оптических выключателях типа R.
  • Зона чувствительности (Sd)
    Зона, в пределах которой может быть установлено расстояние срабатывания. Она ограничивается максимальным и минимальным расстоянием срабатывания.
  • Минимальное расстояние срабатывания
    Нижний предел зоны чувствительности бесконтактного оптического выключателя.
  • Максимальное расстояние срабатывания
    Верхний предел зоны чувствительности бесконтактного оптического выключателя.
  • Слепая зона
    Зона от активной поверхности выключателя до минимального расстояния срабатывания. В слепой зоне объект воздействия не обнаруживается.
  • Посторонняя подсветка для оптического выключателя
    Свет, поступающий в приемник оптического выключателя не от собственного излучателя.

Зона чувствительности оптических датчиков

Определение зоны чувствительности оптического датчика производится при перемещении стандартного объекта воздействия вдоль относительной оси.

Замеры с помощью оптического бесконтактного выключателя ВБО производятся при нормированной посторонней подсветке и без нее.

Классификация ВБО

В соответствии с ГОСТ Р 50030.5.2 оптические бесконтактные выключатели (ВБО) классифицируются на три группы:

  • тип Т — с приемом прямого луча от излучателя;
  • тип R — с приемом луча, возвращенного от отражателя;
  • тип D — с приемом луча, рассеянно отраженного от объекта.

Оптический датчик типа Т

Оптический бесконтактный выключатель ВБО типа Тхарактеризуется тем, что излучатель и приемник размещены в отдельных корпусах. Прямой оптический луч идет от излучателя к приемнику и может быть перекрыт объектом воздействия. При определении зоны чувствительности Sd в качестве стандартного объекта воздействия используется приемник.

Зона чувствительности ВБО типа Т

Излучатель и приемник могут получать напряжение питания от различных источников питания. Индикатор излучателя сигнализирует о подаче напряжения питания. Индикатор приемника сигнализирует о срабатывании приемника. Элемент коммутации расположен в приемнике.

Оптические датчики типа R

ВБО типа R размещен в одном корпусе и имеет как излучатель, так и приемник. Приемник принимает луч излучателя, отраженный от специального отражателя. При этом возможны два варианта использования этих изделий:

  • объект воздействия прерывает луч при неподвижно закрепленном отражателе,
  • отражатель закрепляется на подвижном объекте.
Читайте также:  Ntc датчик 150 ком

Для ВБО типа R зона чувствительности Sd определяется между ВБО и отражателем.

Зона чувствительности ВБО типа R

При поставке ВБО типа R отражатели входят в комплект поставки.

Тип D

ВБО типа D размещен в одном корпусе, имеет излучатель и приемник.

Приемник принимает луч, рассеянно отраженный от объекта воздействия. Объект может перемещаться как вдоль относительной оси, так и под углом к ней.

Зона чувствительности ВБО типа D

Для определения нормированных расстояний срабатывания должен быть использован стандартный объект воздействия:

  • при Smax до 400 мм — белая бумага с отражающей способностью 90%, размером 100х100 мм.
  • при Smax более 400 мм — белая бумага с отражающей способностью 90%, размером 200х200 мм.

При применении объекта воздействия, отличающегося от стандартного, реальные максимальные расстояния срабатывания могут не соответствовать нормированным. Можно использовать следующие поправочные коэффициенты для грубой корректировки расстояний срабатывания в зависимости от материала объекта:

Материал Коэффициент
Бумага белая 1,0
Бумага черная матовая 0,1
Металл полированный 1,2. 1,6
Дерево 0,4

В качестве примера приведены графики реальных границ срабатывания ВБО типа D при движении стандартного объекта воздействия перпендикулярно относительной оси.

Оптические защитные барьеры

К оптическим бесконтактным выключателям типа Т относится серия многолучевых оптических защитных барьеров ВБО-Э20-.

Оптические защитные барьеры СЕНСОР

Расположенные в ряд с шагом 20 мм светодиоды излучателя барьера и соответствующие фотодиоды приемника формируют параллельные лучи, расположенные в одной плоскости. Высота контролируемой плоскости определяется типоразмером защитного барьера (до 1 м), а ширина — разнесением излучателя и приемника (до 16 м).

При проникновении через контролируемую плоскость объекта (например, руки человека) происходит срабатывание коммутационного элемента защитного барьера.

Устройство управления барьером исключает срабатывание выходного коммутационного элемента при случайном кратковременном пересечении лучей.

Особенности эксплуатации ВБО

Особенности эксплуатации ВБО определяются особенностями распространения инфракрасного излучения. Наличие факторов, ухудшающих его, ведет к уменьшению расстояния воздействия. Такими факторами могут быть пыль, дым, атмосферные осадки и т. п. Для компенсации влияния фоновых объектов и подстройки под реальные условия эксплуатации часть ВБО имеет регулировку чувствительности.

Для повышения помехоустойчивости в ВБО используется кодированное излучение.

Чтобы точнее направлять луч излучателя изделий ВБО-У25-. на поверхность отражателя (тип R) или активную поверхность приемника (тип Т), рекомендуется применять элемент крепления ПВ-КУ-025 с возможностью регулировки положения изделия.

Оптические защитные барьеры ВБО-Э20-. имеют кронштейны, обеспечивающие механическую регулировку положения излучателя и приемника.

ВБО-У25-. с напряжением питания 60—250 В переменного тока имеют реле на выходе коммутационного элемента, что расширяет возможности применения этих изделий.

Источник

Adblock
detector