Milyen típusú fényelektronikus kapcsolók érhetők el, és hogyan térnek el egymástól?

Bevezetés

1906-ban vezették be a fényérzékeny kapcsolókat, amelyek pontos és mérhető észlelés segítségével irányítják a modern ipari automatizáció minden aspektusát, amely majdnem lehetetlen megismételni. Azonban ezek fényfüggő kapcsolók előrejelezhető eszközök különböző tulajdonságokkal és nagyon széles körű alkalmazási területtel rendelkeznek is. A következő cikkben részletesebben tárgyaljuk a fényérzékeny kapcsolók különböző típusait, mivel az alkalmazásuk, tervezésük és működési súlyuk alapján különböznek egymástól.

Fényérzékeny kapcsolók kategóriái

Négyféle fényérzékelő kapcsoló létezik: visszaverő, átjáró és diffúz visszaverő valamint szálvezetékes.

Visszaverő érzékelők

Ez azért lehetséges, mert a visszaverő érzékelők egy fénycsomót küldenek el egy objektumnak (ami megakadályozza a fényt ellenkező irányban), majd azonos típusú visszatérő fényt érzékelnek. Ez a típusú érzékelő korlátozott alkalmazásokra van jellemző, ahol tartós látószög van, mint például csomagolási gépekben vagy szállítmánytervezésben. Ezek magas konzisztencián alapulnak, és különböző anyagokat érzékelhetnek, kezdve a fémes anyagoktól, véggel a világító plasztikáig.

Átjáró érzékelők

A visszaverő érzékelők úgy működnek, hogy egy fénycsomót küldenek egy objektumhoz (amely az ellenkező irányba terjed el a sugárzás irányával szemben), majd fogadják meg ugyanezt a típusú visszatérő fényt. Ez a fajta érzékelő kevésbé hasznos olyan vonal menti jellemzőkkel rendelkező alkalmazásokban, mint például a csomagolási gépek vagy a szállítmánytervezési tervek. A magas konzisztencián alapuló működésük lehetővé teszi különböző anyagok azonosítását, legyen szó fémes anyagokról vagy áttetsző rúddról.

Térdverő érzékelők

Ezek úgy működnek, hogy egy fénycsomót tolnak át egy levegőhöz közeli tér egyik oldaláról a másikra, és a fényet a túloldalon fogadják meg. Aktiválódnak, amikor valami megszakítja a fényt áthaladva rajta. Gyakran felhasználják távolságon egy tárgy jelenlétének vagy hiányának észlelésére, például szint-ellenőrzéshez és biztonsági/bejárási rendszerekhez.

Szalagos érzékelők

A szórási érzékelőkben a fényvezetékek fényt közvetítenek az érzékelési pontotól és hozzá. Jól alkalmazhatóak nehéz környezetben, képesek elektromos zavarok nélküli működésre és nagyon pontosak, ezért jobban alkalmasak olyan helyzetekben, ahol az elektromossági kompatibilitás fontos.

Változások működési elvek alapján

Sokféle fényérzékeny kapcsoló létezik, amelyek különböznek működési elveik (aktív vs passzív infravörös érzékelők) és látható fény használata alapján vagy infravörös fény használatával.

Passzív vs Aktív Infravörös Érzékelők

Másrészt az aktív IR-érzékelők, amelyek saját jelet küldenek és egyszerűen észlelik azt a visszapattanás után, csak ellenőrizett környezetben működnek. A passzív infravörös érzékelők nem adnak ki fényt, hanem az objektumok hőaláírát észlelik; ezért energiamentesítés céljából használják őket.

Látható fény és infravörös fény érzékelői

A látható fényérzékelők nagyon egyszerű felhasználási esetet jelentenek a rendszerekben: akkor használja őket, ha a felmérés érzékelhető az emberi műveletek számára. Mint egy pluszpont, az infravörös fényérzékelők a nem látható tartományban működnek, ami azt jelenti, hogy talán nem látja őket és nem ellenőrizheti vizuálisan a hatékonyságukat, de biztosan jól működnek azokban az alkalmazásokban, ahol a vizuális megjelenés nem játszik túl nagy szerepet, de az érzékelés biztosan jelentős része az összetevőknek.

Típusok a kimeneti fajta függvényében

A fotoelektromos kapcsolók egymástól a kimeneti típus szerint is különböznek, közülük az NPN és PNP tranzisztor-konfigurációk a leggyakoribbak.

NPN és PNP kimenetek

NPN kimenetek — általában nyitott gyűjtővel, mélyítő alkalmazásokhoz. PNP kimenetek — általában nyitott kiadóval, forrás alkalmazásokhoz. Mind az NPN, mind a PNP gyakori a vezérlőrendszerekben, tehát bármelyik kiválasztása attól függ, hogy a konkrét vezérlőrendszer igényei mi szerint döntenek.

Analóg V. digitális kimenetek

Analog vagy digitális kimenet: Néhány fényérzékelő kapcsoló analog kimenettel rendelkezik, amely folyamatosan képviseli a környezeti fényerősségét; mások bináris jelet adnak ki azonosítva, hogy érzékeli-e egy tárgyat. Az alkalmazások pontos fényerősség-igények esetén az analog kimenet a megoldás, míg a digitális kimenet egyszerű észlelési feladatokra alkalmas.

Környezetvédelmi szempontok

Néhány fényérzékelő kapcsoló túllépni tud a környezeti fényfluktuációkon, és különlegesen tervezték a por- és vízhatékonyságra vagy magas hőmérsékletű működésre vonatkozóan.

Szabályozott Fényérzékelő Kapcsoló

Továbbá a piac számos különböző fényérzékelő kapcsolót vezet be, például gyors számoló érzékelőket a gyors sorozatos áthaladású tárgyak számára, biztonsági interlock kapcsolókat az elérés-vezérléshez és a biztonság kivitelezéséhez, valamint okos kapcsolókat IO-Link-kal az ipari kommunikációs hálózaton történő összekapcsoláshoz.

Összegzés

Ez a széles körűen alkalmazható fényészköri kapcsoló, amely elérhető a piapon, ezen eszközöket egy különbséget tenni és alapvető szerepet játszik a modern automatizációban. Akár régióreflektív érzékelő csomagolási sorokhoz, átmeneti sugárzású érzékelő biztonsági rendszerekhez vagy diffúz visszaverődésű érzékelő robotikai tárgyfelismeréshez, a megfelelő kapcsoló jelentősen növelheti mind a hatékonyságot, mind a megbízhatóságát bármely automatizált folyamatnál. A gyors technológiai bővítés miatt a fényészköri kapcsolók gyakran maradnak megalapozva számos mechanizmusban és alkalmazásban.