ما هي بعض التطبيقات الشائعة لمحولات الضوئية في الأجهزة اليومية؟

مقدمة:

إن المستشعرات البصريّة الإلكترونية (المفاتيح الكهروضوئية) هي أجهزة رقمية أو تناظرية تعتمد آلية عملها على وجود/غياب جسم يتم اكتشافه بواسطة الضوء. وتعمل هذه الأجهزة عن طريق إرسال شعاع ضوئي ثم استقباله مرة أخرى عند حدوث انعكاسه أو انسداده. ويُستخدم هذا المستشعر بدون أسنان في عدة صناعات حيث يُطلب دقة وموثوقية أكبر دون الحاجة إلى أي اتصال مباشر. ويتم في هذا البحث توضيح تطبيقات المفاتيح الكهروضوئية والتي تشمل من الأجهزة اليومية مثل الأجهزة المنزلية إلى الأتمتة الهندسية.

الشيء التالي هو أنواع محولات الضوء الكهربائي:

بما أن أجهزة التبديل الضوئية تُستخدم لأنواع مختلفة من التطبيقات، فإن هناك عدة أنواع من هذه الأجهزة المتاحة. وفقًا لمبادئ الاستشعار، فإن المستشعرات الرجعية هي تلك التي تستخدم مرآة عاكسة كسطح لإعادة الضوء إلى المستشعر. بينما تقوم مستشعرات الانعكاس بالتشتت بقياس الشعاع المنعكس المتناثر من سطح الجسم. تعمل المستشعرات الناقلة في أزواج: أحدها يصدر ضوءًا والآخر يكتشفه لعبور فجوة. الألياف ترسل الضوء، لذلك تُستخدم المستشعرات الضوئية القائمة على الألياف تحت الظروف غير المناسبة للأجهزة الإلكترونية.

حالات الاستخدام في التحكم الصناعي:

مفتاح ضوئي تُعد جزءاً مهماً من الأتمتة الصناعية. ويتم تطبيقها في أنظمة النواقل الحزامية التي تتيح لها التعرف على الأجسام من أجل فرزها وتغليفها أو إرسال الأجسام الصحيحة إلى موقع محدد. كما تُستخدم هذه المستشعرات تجارياً لكشف تغيير الأدوات وحماية الآلات لتجنب وقوع الحوادث. كما ينطبق نفس المبدأ على تحديد مواقع الأجسام من أجل وضع المكونات على خطوط التجميع وإجراء فحوصات ضمان الجودة.

الرئيسية الأجهزة:

الأجهزة المنزلية: تحتوي الأجهزة المنزلية أيضًا على أجهزة التبديل الضوئية، والتي تساعدنا في عملنا لأنها تجعله أسهل وأكثر مرونة وتوفّر الكثير من الوقت. يتم وضع هذه المستشعرات في أجهزة فتح الأبواب تلقائيًا التي تكتشف الشخص أو الجسم، مما يؤدي إلى فتح الباب تلقائيًا دون الحاجة إلى لمس مباشر. نظام التحكم في الإضاءة المحيطة — أنظمة الإضاءة المحيطة تقوم بتعديل السطوع بناءً على الإضاءة المحيطة، مما يساهم في توفير الطاقة. النظام الأمني: تستخدم أنظمة الأمان الكشف عن الحركة لإبلاغ أصحاب المنازل عن المتسللين أو أي حركة غير طبيعية.

صناعة السيارات:

تبدأ مفاتيح الاستشعار الضوئي في الانتشار أيضًا في سوق السيارات. وهي مناسبة لأنظمة التحكم في الجولة التكيفية التي تبقي مركباتنا على بعد آمن من المركبة أمامنا. أنظمة تحكم أضواء السيارة لديها ميزات مثل مساعد الشعاع العالي الذي يعترف بالمركبات القادمة ويقلل من الشعاع العالي تلقائيًا. لذا، بديهيًا فإن وقوف السيارة يعني إيقاف مركبتك وهي أيضًا تكتشف الأشياء وتوجه السيارة نحو مكان فارغ من أجل الوقوف.

الأجهزة الطبية:

تشمل الصناعات التي يمكنها استخدام التطبيقات مباشرةً المفتاح الضوئي المستخدم في الأجهزة التشخيصية وأنظمة مراقبة المرضى للتطبيقات الطبية. يتم استخدامها حيث تكون القياسات بدقة عالية ويجب تنفيذها في وضع غير غازي مثل أجهزة قياس الدم، ومراقبة نبض القلب. كما تشمل تطبيقات هذه المستشعرات الآلات الآلية لتوزيع الأدوية.

الإلكترونيات الاستهلاكية:

بالإضافة إلى تحسين التفاعل بين الإنسان والآلة للمستخدمين الذكيين للهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية من خلال دعم التعرف على الإيماءات، تقوم هذه الأزرار البصرية أو الضوئية أيضًا بضبط ضوء الخلفية. ثم هناك التحكم الحركي وتتبع العين (للوحدة) الذي تم تطبيقه أيضًا في أجهزة لعب الألعاب لتتبع كيفية تحرك اللاعبين لتحقيق تجربة ذهنية أكثر انخراطًا. تمكن هذه المستشعرات الأجهزة من الاستجابة بطريقة إنسانية وفقًا لتفاعل المستخدم.

مراقبة البيئة:

وبالمثل، يتم استخدامها في أنظمة مراقبة العمليات البيئية. مستشعرات الطاقة الشمسية — تُستخدم لقياس شدة ضوء الشمس ومتابعة أنظمة الطاقة الشمسية. يتم استخدام مفاتيح الفوتسل في أنظمة إدارة النفايات لتحكم طريقة فتح النفايات؛ على سبيل المثال، في مكابس القمامة وأنظمة إعادة التدوير.

الروبوتات والأتمتة:

الروبوتات: يصف الانتقالات الضوئية الأساسية استخداماتها. تحتوي الانتقالات الضوئية المحررة على العديد من التطبيقات في الروبوتات، بشكل أساسي لتحديد الأشياء والقبض عليها، وتلافي الاصطدامات والتوجيه. تُستخدم في الأذرع الروبوتية للالتقاط والوضع، ونفس المستشعرات تُستخدم بواسطة المركبات ذاتية القيادة (AGVs) لتلافي العقبات بالإضافة إلى التوجيه.

التحديات في الأشهر القادمة والعمل من أجل المستقبل:

تُستخدم الانتقالات الضوئية على نطاق واسع، ومع ذلك، هناك بعض القضايا المتعلقة بالتصغير والحساسية وملاءمة الجهاز. وعلى الرغم من أنه من المرجح أن هذه المشاكل ستستمر في قيد بعض الوظائف التصميمية المتاحة للتكنولوجيا الحسية الفائقة في المستقبل، يمكن توقع تأثير تطويري في هذا المجال.

الاستنتاج:

تُعتبر أجهزة التبديل الضوئية، كونها مكونًا لجزء من تقنية حديثة، جزءًا من مختلف الأجهزة الإلكترونية التي تميل إلى تحسين نمط العمل وكفاءته. من التحكم الصناعي إلى الإلكترونيات المستهلكين، فإن استخداماتها متنوعة. في المستقبل وفي حياتنا، وبالأخص في مجال التقنية والتعليم، ستصبح أجهزة التبديل الضوئية مستخدمة بشكل متكرر. avoi ding كل عيب غير المكتمل نتيجة للأخطاء البشرية مع الاختراعات الجديدة التي أنجزتها الجهات المعنية بينما تتحرك التكنولوجيا أكثر ضد الزمن.