Na-Blogu.pl > Technologie > Czujniki fotoelektryczne – jak działają i gdzie znajdują zastosowanie?

Czujniki fotoelektryczne – jak działają i gdzie znajdują zastosowanie?

Czujniki fotoelektryczne – jak dzialaja i gdzie znajduja zastosowanie

W dzisiejszych czasach ciężko jest znaleźć urządzenie elektryczne, które byłoby pozbawione jakiegokolwiek czujnika. Nawet proste żelazko posiada czujnik temperatury (tzw. termostat) wyłączający grzałkę, gdy ta osiągnie ustawioną przez użytkownika temperaturę. Z kolei smartfony wyposażone są w żyroskopy do zmiany pozycji ekranu czy czujniki zbliżeniowe wyłączające ekran podczas rozmowy. Czujniki znacząco usprawniły więc pracę wielu urządzeń codziennego użytku. Jednak co rozwiązaniami typowo przemysłowymi?

Czujniki fotoelektryczne

W praktyce inżynierskiej czujniki te zyskują na popularności dzięki dobrym parametrom i niezwykłej precyzji dokonywanych pomiarów. Podczas projektowania urządzeń przemysłowych inżynier wybiera jaki typ czujnika zastosować, biorąc pod uwagę czynniki, takie jak miejsce, sposób montażu oraz warunki pracy. Po analizie wszystkich niezbędnych parametrów pozostaje dobór układu pod względem kosztów wdrożenia, czasu opracowania aplikacji, warunków pracy oraz możliwości modyfikacji sprzętowej i programowej. Inżynier bezwzględnie musi uwzględnić także zasilanie czujników, gdyż są one bardzo czułe na skoki napięcia.

Zasada działania

Czujniki optyczne dzielimy na kilka wariantów ze względu na ich sposób działania oraz rodzaj zastosowanego światła.

Sposób działania:

Rodzaj zastosowanego światła:

  • podczerwień,
  • światło widzialne,
  • laser,

W czujnikach refleksyjnych nadajnik i odbiornik zamontowane są w jednej obudowie, natomiast światło odbijane jest od elementu odblaskowego. W momencie, gdy wiązka światła zostaje przerwana, czujnik aktywuje się. W przypadku czujników odbiciowych również wszystkie elementy zamontowane są w jednej obudowie, jednakże nadajnik i odbiornik analizują wiązkę pulsującego światła odbitego od obiektu. Natomiast czujniki optyczne typu bariera są zbudowane zupełnie inaczej, ponieważ posiadają oddzielnie montowane nadajniki i odbiorniki po obu stronach linii produkcyjnej. Bariery wykrywają, kiedy jakiś obiekt znajduje się pomiędzy nimi. Przykładem bariery są czujniki szczelinowe stosowane w procesie produkcyjnym do wykrywania znaków na taśmie.

Czujniki optyczne posiadają znaczny zasięg działania – od 10 mm do nawet 100 m. Największym zasięgiem charakteryzują się czujniki typu bariera. Czujniki odbiciowe najczęściej wyposażone są w nieco słabsze źródło światła, dlatego ich zasięg wynosi maksymalnie 2 m. Na dobór czujnika wpływa wiele parametrów jego pracy, takich jak kąt kierunkowy, który decyduje o rozproszeniu światła, napięcie zasilania, wyjście sterujące, czas odpowiedzi, temperatura pracy czy obwody zabezpieczające.

Zastosowanie czujników optycznych

Czujniki optyczne w przemyśle posiadają szereg zastosowań. Począwszy od zwykłego zliczania ilości towarów znajdujących się na linii produkcyjnej, poprzez detekcję elementów ruchomych i pozycjonowanie towarów, po wymiarowanie czy rozpoznawanie konkretnych produktów. Poza przemysłem czujniki optyczne stosowane są przykładowo w systemach bezpieczeństwa do kontroli zamknięcia drzwi i okien w pomieszczeniach lub pojazdach.

Dobór odpowiedniego czujnika zależy od tego, gdzie i do czego zostanie on wykorzystany. Projektant musi wziąć pod uwagę wszystkie poprzednio wymienione parametry, a także kolor podłoża, warunki pracy czy nawet sposób montażu. Na poprawną pracę czujników duży wpływ ma również zasilanie. Odpowiednie zabezpieczenie podzespołów przed niespodziewanymi spadkami lub wzrostami napięcia wydłuża ich pracę i chroni cały system przed awariami.

Czujniki fotoelektryczne posiadają szereg zastosowań we współczesnym przemyśle. Przede wszystkim skutecznie usprawniają one procesy zachodzące na liniach produkcyjnych, gdzie kluczowa jest precyzja i czas. Podzespoły tego typu są wydajne, precyzyjne i stosunkowo mało awaryjne.

Podobne Artykuły

Napisz komentarz

Comment