Apa jenis-jenis sakelar fotoelektrik yang tersedia, dan bagaimana mereka bervariasi?

Pengantar

Diperkenalkan pada tahun 1906, sakelar fotoelektrik mengontrol setiap aspek otomatisasi industri modern dengan deteksi yang akurat dan dapat diukur, yang hampir mustahil untuk direplikasi. Namun, ini adalah sakelar yang bergantung pada cahaya dengan perangkat yang dapat diprediksi dengan berbagai macam sifat dan aplikasi dalam area yang sangat luas. Dalam artikel selanjutnya, kami akan membahas lebih banyak jenis sakelar fotoelektrik karena mereka berbeda dalam bobot operasi, aplikasi, dan desain.

Kategori Sakelar Fotoelektrik

Terdapat empat jenis sakelar fotoelektrik: retroreflektif, through-beam, dan difus reflektif serta serat optik.

Sensor Retroreflektif

Hal ini memungkinkan karena sensor retroreflektif mengirimkan sinar cahaya ke objek (yang menghalangi cahaya berlawanan arah perjalanan cahayanya), lalu mendeteksi jenis cahaya yang kembali. Jenis sensor ini memiliki aplikasi terbatas di mana garis pandang dipertahankan seperti pada mesin kemasan atau desain konveyor. Ini bekerja dengan konsistensi tinggi dan dapat mendeteksi berbagai objek mulai dari logam mengilap hingga plastik transparan.

Sensor Through-Beam

Sensor retroreflektif bekerja dengan mengirimkan sinar cahaya ke objek (yang menghalangi cahaya berlawanan arah penyebarannya), lalu menerima jenis cahaya yang sama yang dikembalikan. Jenis sensor ini memiliki sedikit penggunaan yang memiliki karakteristik garis-lintasan seperti mesin kemasan atau desain gaya konveyor. Mereka bekerja dengan tingkat konsistensi tinggi dan dapat mengidentifikasi berbagai objek dari logam mengkilap hingga plastik bening.

Sensor Reflektif Difus

Mereka bekerja dengan mengirimkan sinar cahaya dari satu sisi celah udara ke sisi lainnya, dan memiliki sinar tersebut diterima di sisi yang berlawanan. Sensor ini aktif ketika sesuatu mengganggu sinar dengan melewatinya. Mereka paling sering digunakan untuk mendeteksi keberadaan atau ketiadaan suatu objek pada jarak tertentu seperti kontrol level dan sistem keamanan/pengaturan akses.

Sensor Serat Optik

Dalam sensor serat optik, serat optik digunakan untuk mentransmisikan cahaya dari dan ke titik pengukuran. Sangat cocok untuk lingkungan berat, mereka mampu bekerja tanpa gangguan elektromagnetik dan sangat presisi sehingga mampu memberikan hasil yang lebih baik di mana kompatibilitas elektromagnetik esensial.

Variasi Berdasarkan Prinsip Operasi

Ada banyak jenis sakelar fotoelektrik yang juga bervariasi berdasarkan prinsip operasinya (sensor inframerah aktif vs pasif) dan penggunaan cahaya tampak versus cahaya inframerah.

Sensor Inframerah Pasif vs Aktif

Di sisi lain, sensor IR aktif yang mengirimkan sinyalnya sendiri dan hanya mendeteksi sinyal tersebut saat dipantulkan akan bekerja hanya dalam lingkungan terkendali. Sensor inframerah pasif, tidak memancarkan cahaya tetapi mendeteksi tanda panas objek; oleh karena itu, mereka digunakan untuk menghemat energi.

Sensor untuk Cahaya Tampak dan Cahaya Inframerah

Sensor cahaya tampak memiliki kasus penggunaan yang sangat sederhana dalam sistem: Anda ingin sensasi tersebut terlihat oleh operator manusia. Sebagai poin tambahan, sensor cahaya inframerah bekerja pada rentang non-tampak, yang berarti bahwa mungkin Anda tidak dapat melihatnya dan memverifikasi efektivitasnya secara visual, tetapi mereka pasti telah bekerja dengan sangat baik dalam aplikasi di mana penampilan visual bukanlah bagian besar dari campuran tetapi deteksi tentu merupakan bagian penting darinya.

Tipe Bergantung pada Jenis Output

Saklar fotoelektrik berbeda satu sama lain berdasarkan jenis output juga, dengan konfigurasi transistor NPN dan PNP menjadi yang paling umum di antara mereka.

Output NPN dan PNP

Output NPN — biasanya open-collector, untuk aplikasi sinking Output PNP — biasanya open-emitter, untuk aplikasi sourcing Keduanya, NPN dan PNP, umum digunakan dalam sistem kontrol, jadi pemilihan salah satunya akan bergantung pada kebutuhan sistem kontrol tertentu.

Analog V output Digital

Output Analog atau Digital: Beberapa sakelar fotoelektrik memiliki output analog, menawarkan output yang secara terus-menerus mewakili intensitas cahaya sekitar; yang lain menyediakan output digital yang menghasilkan sinyal biner yang menunjukkan apakah ia mendeteksi objek atau tidak. Untuk aplikasi yang membutuhkan tingkat cahaya yang tepat, output analog adalah solusinya, sedangkan output digital bekerja untuk aplikasi deteksi sederhana.

Pertimbangan Lingkungan

Beberapa sakelar fotoelektrik dapat menahan fluktuasi cahaya sekitar dan dirancang khusus untuk persyaratan lingkungan seperti pertimbangan debu dan air atau operasi suhu tinggi.

Sakelar Fotoelektrik Kustom

Selain itu, pasar meluncurkan berbagai sakelar fotoelektrik yang berbeda seperti sensor penghitung kecepatan tinggi untuk menghitung objek yang lewat dalam suksesi cepat, sakelar interlock keselamatan untuk kontrol akses dan penegakan keselamatan, serta sakelar pintar dengan IO-Link untuk interoperabilitas melalui jaringan komunikasi industri.

Kesimpulan

Pengubah fotoelektrik dengan rentang luas yang tersedia di pasar membuat perangkat ini menjadi pembeda dan memainkan peran penting dalam otomasi modern. Baik itu sensor reflektif balik untuk jalur kemasan, sensor sinar tembus untuk sistem keamanan, atau sensor reflektif difus untuk deteksi objek robotik, sakelar yang tepat dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi dan keandalan proses otomatis mana pun. Karena ekspansi teknologi yang cepat, pengubah fotoelektrik sering tetap terestabilisasi dalam begitu banyak mekanisme dan aplikasi.