انواع مختلف دوپلر فتوئلکتریک چه هستند و چگونه متفاوت هستند؟

معرفی

در سال ۱۹۰۶ معرفی شد، سوئیچ‌های فتوالکتریک هر جنبه‌ای از خودکارسازی صنعتی مدرن را با کشف دقیق و قابل اندازه‌گیری کنترل می‌کنند که تقریباً غیرممکن است تکرار شوند. با این حال، اینها دستگاه‌های پیش‌بین قابل پیش‌بینی هستند که به نور وابسته هستند و دارای ویژگی‌های مختلف و کاربردهای بسیار گسترده‌ای هستند. در مقاله بعدی، ما بیشتر به انواع مختلف سوئیچ‌های فتوالکتریک خواهیم پرداخت زیرا آنها در عملکرد، کاربرد و طراحی متفاوت هستند.

دسته‌بندی سوئیچ‌های فتوالکتریک

چهار نوع سوییچ فتوالکتریک وجود دارد: بازتابی، عبوری و بازتابی پراکنده و فیبر نوری.

حسگرهای بازتابی

این امکان وجود دارد زیرا حسگرهای بازتابی یک پرتو نور به سمت یک جسم (که نور را در جهت مخالف حرکت آن قطع می‌کند) ارسال کرده و سپس همان نوع نور بازگشته را تشخیص می‌دهد. این نوع حسگر کاربردهای محدودی در جاهایی دارد که خط دید حفظ شده باشد، مانند ماشین‌های بسته‌بندی یا طراحی‌های کانوئر. این‌ها بر روی سازگاری بالا کار می‌کنند و می‌توانند اشیاء مختلفی را از فلزات لخت تا پلاستیک‌های شفاف تشخیص دهند.

حسگرهای عبوری

حسگرهای بازتابی عقب به کار برده می شوند توسط ارسال یک پرتو نور به یک جسم (که نور را در جهت مخالف حرکت خود قطع می کند)، سپس دریافت همان نوع نور بازگشتی. این نوع حسگر دارای کمیاب استفاده هایی است که ویژگی های خط مستقیم دارند، مانند ماشین های بسته بندی یا طراحی های نوع کنواهر. آنها بر اساس سازگاری بالا عمل می کنند و شیوه های مختلف را از فلزات لمعان تا پلاستیک های شفاف تشخیص می دهند.

حسگرهای بازتابی پراکنده

آنها با انتقال یک پرتو نور از یک سوی یک شکاف هوایی به سوی دیگر و داشتن پرتویی که در سمت مقابل دریافت می شود، کار می کنند. این حسگر فعال می شود زمانی که چیزی پرتو را با عبور از آن قطع می کند. آنها عموماً برای وجود یا عدم وجود یک جسم در فاصله ای مثل کنترل سطح و سیستم های امنیتی/ورود استفاده می شوند.

حسگرهای فیبر نوری

در حسگرهای فیبر نوری، فیبرهای نوری برای انتقال نور به و از نقطه اندازه‌گیری استفاده می‌شوند. مناسب برای محیط‌های سنگین، آنها قادر به کارکرد در محیط بدون اغتشاش الکترومغناطیسی و بسیار دقیق هستند؛ بنابراین، در جاهایی که سازگاری الکترومغناطیسی ضروری است، عملکرد بهتری دارند.

تغییرات بر اساس اصول عملکرد

انواع مختلفی از شواخص فتوالکتریک وجود دارد که بر اساس اصول عملکرد خود (حسگرهای فعال یا غیرفعال اینفرارood) و استفاده از نور مرئی یا نور اینفرارood تفاوت می‌کنند.

حسگرهای اینفرارood غیرفعال نسبت به فعال

در طرف دیگر، حسگرهای اینفرارood فعال که سیگنال خود را ارسال می‌کنند و تنها آن را در محیط کنترل‌شده تشخیص می‌دهند، فقط در محیط‌های کنترل‌شده کار می‌کنند. حسگرهای اینفرارood غیرفعال نور نمی‌تابانند بلکه امضای گرما اشیاء را تشخیص می‌دهند؛ بنابراین برای صرفه‌جویی در انرژی استفاده می‌شوند.

حسگرهای نور مرئی و نور اینفرارood

حسگرهای نور مرئی مورد استفاده بسیار ساده در سیستم‌ها قرار می‌گیرند: شما می‌خواهید حسگر به صورت مرئی برای عملیات‌کنندگان انسانی قابل مشاهده باشد. به عنوان نقطه مثبت، حسگرهای نور فروسرخ در دامنه غیرمرئی کار می‌کنند که معنی این است که شاید نتوانید آنها را ببینید و اثربخشی آنها را بصورت بصری تأیید کنید، اما آنها قطعاً در کاربردهایی که ظاهر بصری نقش زیادی ندارد اما تشخیص قسمت مهمی از آن است، خوب کار کرده‌اند.

انواع بسته به نوع خروجی

سوییچ‌های فتوالکتریک از همین نظر نیز با هم متفاوت هستند، که پیکربندی‌های ترانزیستور NPN و PNP جمله رایج‌ترین آنها هستند.

خروجی‌های NPN و PNP

خروجی‌های NPN — معمولاً با جمع‌کننده باز، برای کاربردهای جذب PNP خروجی‌ها — معمولاً با شارژر باز، برای کاربردهای منبع Both NPN و PNP در سیستم‌های کنترل رایج هستند بنابراین انتخاب هر یک بستگی به نیازهای سیستم کنترل خاص دارد.

آنالوگ ولت خروجی‌های دیجیتال

خروجی آنالوگ یا دیجیتال: برخی از شمارش‌گرهای فتوئلکتریک خروجی آنالوگ دارند که به صورت پیوسته نمایشگر شدت نور محیطی هستند؛ در حالی که دیگران خروجی دیجیتالی ارائه می‌دهند که سیگنال باینری ایجاد می‌کند و نشان می‌دهد آیا شیء را تشخیص داده است یا خیر. برای کاربردهایی که نیازمند سطح دقیق نور هستند، خروجی آنالوگ جوابگو است، در حالی که خروجی دیجیتال برای کاربردهای ساده تشخیص مناسب است.

ملاحظات زیست محیطی

برخی از شمارش‌گرهای فتوئلکتریک می‌توانند با نوسانات نور محیطی مقابله کنند و برای شرایط زیست‌محیطی مانند در نظر گرفتن گرد و آب یا عملکرد در دماهای بالا طراحی شده‌اند.

شمارش‌گر فتوئلکتریک سفارشی

علاوه بر این، بازار چندین شمارش‌گر فتوئلکتریک متفاوت را معرفی کرده است، مانند حسگرهای شمرنده سریع برای شمردن اشیاء ای که به سرعت متوالی عبور می‌کنند، شمارش‌گرهای امنیتی برای کنترل دسترسی و اجرای امنیت، و شمارش‌گرهای هوشمند با IO-Link برای سازگاری در شبکه‌های ارتباطی صنعتی.

نتیجه گیری

این جوری از وسیله ی فتوالکتریک با دامنه ی گسترده در بازار موجود، این دستگاهات را متمایز و نقش اساسی در خودکارسازی مدرن ایفا می کند. چه چرخ و چراغ حسگر برای خطوط بسته بندی، حسگر پرتو عبوری برای سیستم های امنیتی یا حسگر بازتابی فوتومتری برای شناسایی اشیاء در رباتیک باشد، وسیله ی مناسب می تواند به طور قابل ملاحظه ای کارایی و قابلیت اعتماد هر فرآیند خودکار را افزایش دهد. به خاطر گسترش سریع فناوری، وسایل فتوالکتریک غالباً در بسیاری از مکانیسم ها و کاربردها ثابت می مانند.