Praktyczne i techniczne atrybuty czujników optycznych

Czujniki optyczne to urządzenia zdolne do wykrywania natężenia światła i przekształcania go w możliwą do zmierzenia wielkość, taką jak prąd elektryczny lub napięcie. Skutecznie wykrywają ciepło, kolor lub obecność niektórych gazów lub składników chemicznych. Czujniki optyczne są nieodłącznym komponentem systemów automatyki i znalazły szerokie zastosowanie w procesach produkcyjnych, pracach inżynieryjnych i zapewnieniu bezpieczeństwa ludziom i pracy w niektórych gałęziach przemysłu. Mają zatem bardzo szeroki potencjał zastosowań. Potrafią wykrywać obecność ludzi i czytać kody kreskowe.
Czujniki optyczne można podzielić na czujniki optyczne zbliżeniowe i czujniki typu bariera.

Czujniki optyczne zbliżeniowe

Czujniki optyczne zbliżeniowe są również określane jako czujniki fotoelektryczne. Dzięki swoim wyjątkowym właściwościom technicznym i łatwości montażu zyskały sobie dużą popularność w przemyśle, pracach inżynierskich i sferze związanej z bezpieczeństwem. Czujnik fotoelektryczny zasadniczo składa się z emitera światła, który jest połączony z odbiornikiem wrażliwym na ilość odbieranego światła. Światło to może być widoczne lub niewidoczne w zależności od długości emisji fal. Detekcja obiektu następuje w momencie, gdy cel znajduje się w wiązce światła emitowanej przez detektor i dostatecznie modyfikuje ilość światła odbieranego przez odbiornik. W zależności od zastosowania i sposobu wykonania możemy wyróżnić wiele typów optycznych czujników zbliżeniowych.

Czujnik optyczny odbiciowy

Odbiciowe czujniki optyczne to czujniki fotoelektryczne używane do detekcji obecności lub braku obecności obiektu i pomiaru odległości między tymi obiektami. Są to czujniki bezkontaktowe, często stosowane jako komponent automatyki przemysłowej. Stosuje się je do dostarczania informacji w czasie rzeczywistym w obiegu produkcyjnym, aby zapewnić płynny przebieg procesu produkcji. Przed czujnikiem optycznym umieszcza się odbłyśnik, a wiązka światła jest wysyłana i zwracana z jednego do drugiego elementu. Gdy czujnik wykryje obecność obiektu, wiązka zostaje przerwana, a czujnik wysyła sygnał elektryczny do urządzenia wyjściowego. Jeśli obiekty same w sobie odbijają światło, stosuje się filtry polaryzacyjne. Filtry te pozwalają rozróżnić czujnikowi światło odbijane przez odbłyśnik od światła odbijanego przez obiekt. Zaletą stosowania czujnika optycznego odbiciowego jest fakt, że w porównaniu z barierą świetlną, jest on łatwiejszy i szybszy w instalacji, ponieważ nadajnik i odbiornik znajdują się w tej samej obudowie.

Czujnik optyczny typu bariera

Czujniki optyczny typu bariera składa się z niewidocznej dla ludzkiego oka wiązki o ustalonym zasięgu. Jeśli działanie bariery zostanie zakłócone przez obiekt lub osobę, rozpocznie się efekt detekcji. W czujniku optycznym typu bariera jest zainstalowany odbiornik często w formie fotokomórki, który dostrzega przerwy w wiązce światła, a następnie powoduje wyzwolenie sygnału. Element odbiorczy stanowi fotodioda, fototranzystor lub czuły na światło rezystor. Odbiornik jest również wyposażony w źródło światła, którym może być żarówka lub lampa typu Led. Istnieją dwa rodzaje czujników optycznych typu bariera:

Jednokierunkowa bariera świetlna

W tego typu czujniku nadajnik i odbiornik stanowią oddzielne komponenty. Montaż wymaga przemyślanej konstrukcji, ponieważ wiązka światła musi padać na element odbiorczy z określonej odległości. Dopóki obiekt nie znajdzie się w polu działania czujnika, utrzymuje on niewidoczną kurtynę światła pomiędzy elementem nadawczym i odbiorczym. Montaż takiego czujnika jest zasadniczo trudniejszy niż w przypadku czujnika optycznego odbiciowego, ale tego typu czujniki charakteryzują się większym zasięgiem.

Odblaskowa bariera świetlna

Jest to bariera fotoelektryczna, w której nadajnik i odbiornik zostały połączone w jeden element. W tym przypadku analizowane jest specjalnie zaprojektowane światło i nie jest potrzebny odbłyśnik. Niektóre typy czujników optycznych typu bariera znalazły zastosowanie w przemyśle, gdzie służą do wykrywania braków produkcyjnych i oznaczeń na produkowanych częściach.

Czujniki optyczne znalazły szerokie zastosowanie w wielu branżach, ale myśląc o ich zastosowaniu zawsze trzeba brać pod uwagę ich parametry techniczne. Dzięki swoim zaletom technicznym często służą w celach zapewnienia bezpieczeństwa zarówno ludziom, jak i profesjonalistom, którzy pracują w takich gałęziach przemysłu, jak na przykład gazownictwo, Wykorzystywane są również przez służby straży pożarnej.