Welke soorten foto-elektronische schakelaars zijn beschikbaar en hoe verschillen ze?

Inleiding

Geïntroduceerd in 1906, besturen foto-elektrische schakelaars elk aspect van moderne industriële automatisering met nauwkeurige en meetbare detectie die bijna onmogelijk te repliceren is. Deze zijn echter lichtafhankelijke schakelaars, voorspelbare apparaten met verschillende soorten eigenschappen en een zeer breed toepassingsgebied. In het volgende artikel zullen we ingaan op meer verschillende types foto-elektrische schakelaars omdat ze verschillen in hun werkingsgewicht, toepassing en ontwerp.

Categorieën van foto-elektrische schakelaars

Er zijn vier typen foto-elektrische schakelaars: retroreflectorisch, doorlopend straalveld en diffuus reflecterend en vezelglas.

Retroreflectorische Sensoren

Dit is mogelijk omdat retroreflectorische sensoren een lichtbundel uitzenden naar een object (dat de lichtstraal in tegengestelde richting afremt) en vervolgens datzelfde type teruggekeerd licht detecteert. Dit type sensor heeft beperkte toepassingen waarbij een zichtlijn wordt onderhouden zoals bij verpakkingmachines of conveyorsystemen. Deze werken op hoge consistentie en kunnen verschillende objecten detecteren, van glimmende metalen tot transparante plasticmaterialen.

Doorlopend Straalveld Sensoren

Retroreflectieve sensoren werken door een lichtstraal naar een object te sturen (dat de lichtstraal in tegengestelde richting van zijn voortplanting onderschept) en vervolgens diezelfde soort teruggekeerd licht te ontvangen. Dit soort sensor heeft weinig toepassingen met zichtlijnkenmerken zoals verpakkingsmachines of conveyorstijlontwerpen. Ze werken op hoge consistentie en herkennen verschillende objecten, van glimmende metalen tot transparante plasticmaterialen.

Diffuus Reflecterende Sensoren

Ze werken door een lichtstraal van de ene kant van een luchtklep naar de andere kant te sturen en ervoor te zorgen dat de straal wordt ontvangen aan de tegenoverliggende kant. Het wordt geactiveerd wanneer er iets de straal onderbreekt door erdoorheen te gaan. Ze worden meestal gebruikt om het aanwezig-zijn of afwezig-zijn van een object op afstand te detecteren, zoals bij vullniveaucontroles en beveiligings/ingangssystemen.

Glasvezelsensoren

In vezelsensorica worden optische vezels gebruikt om licht te verzenden en te ontvangen bij het metingspunt. Ze zijn zeer geschikt voor een zware werkomgeving, kunnen functioneren zonder elektromagnetische stoornissen en zijn zeer nauwkeurig, waardoor ze beter hanteren waar elektromagnetische compatibiliteit essentieel is.

Variaties op basis van werkprincipes

Er zijn veel verschillende soorten foto-elektrische schakelaars, die ook variëren op basis van hun werkprincipe (actief versus passief infraroodsensor) en het gebruik van zichtbaar licht versus infraroodlicht.

Passieve versus Actieve Infraroodsensoren

Aan de andere kant werken actieve IR-sensoren, die hun eigen signaal uitzenden en dit eenvoudig detecteren wanneer het wordt gereflecteerd, alleen in een beheerde omgeving. Passieve IR-sensoren daarentegen, geven geen licht uit maar detecteren de warmtetekening van objecten; daarom worden ze gebruikt om energie te besparen.

Sensoren voor zichtbaar licht en infraroodlicht

Zichtbare lichtsensoren hebben een zeer eenvoudig gebruiksscenario in systemen: je wilt dat het senseren zichtbaar is voor menselijke operatoren. Als een pluspunt werken de infraroodsensoren in het niet-zichtbare bereik, wat betekent dat misschien kun je ze niet zien en hun effectiviteit visueel verifiëren, maar ze werken absoluut heel goed binnen toepassingen waarin visuele verschijning geen groot onderdeel van de mix is, maar detectie dat wel is.

Typen afhankelijk van het soort uitvoer

Foto-elektrische schakelaars verschillen ook van elkaar op basis van het type uitvoer, met NPN en PNP-transistorconfiguraties als de meest voorkomende.

NPN en PNP uitgangen

NPN-uitgangen — meestal open-verzamelaar, voor sink-toepassingen PNP-uitgangen — normaal gesproken open-emitter, voor source-toepassingen Beide NPN en PNP zijn gangbaar in besturingssystemen, dus de keuze hangt af van de eisen van het specifieke besturingssysteem.

Analoog V digitale uitgangen

Analoog of Digitaal Uitgangssignaal: Sommige foto-elektrische schakelaars hebben een analoge uitkomst, die continu de omgevingslichtintensiteit weergeeft; anderen bieden digitale uitkomsten die een binaire signaal produceren dat aangeeft of het nu een object detecteert of niet. Voor toepassingen die nauwkeurige lichtniveaus vereisen, zijn analoge uitkomsten de oplossing, terwijl digitale uitkomsten geschikt zijn voor eenvoudige detectie-toepassingen.

Milieuoverwegingen

Sommige foto-elektrische schakelaars kunnen omgaan met fluctuaties in het omgevingslicht en zijn speciaal ontworpen voor milieuvereisten zoals stof- en waterbescherming of operatie bij hoge temperaturen.

Op Maat Gemaakte Foto-Elektrische Schakelaar

Daarnaast lanceert de markt verschillende gedifferentieerde foto-elektrische schakelaars zoals hoge-snelheid tellersensors om voorwerpen te tellen die snel achter elkaar passeren, veiligheidsschakelaars voor toegangscontrole en veiligheidsuitvoering, en slimme schakelaars met IO-Link voor interoperabiliteit via een industrieel communicatienetwerk.

Conclusie

Deze breed toepasbare foto-elektrische schakelaar die beschikbaar is op de markt maakt deze apparaten onderscheidend en speelt een cruciale rol in moderne automatisering. Of het nu gaat om een retroreflector sensor voor verpakkinglijnen, een doorstralingssensor voor beveiligingssystemen of een diffus weerschijnende sensor voor objectdetectie in robots, de juiste schakelaar kan zowel de efficiëntie als de betrouwbaarheid van elk geautomatiseerd proces aanzienlijk verbeteren. Door de snelle technologische uitbreiding blijven foto-elektrische schakelaars vaak vastgelegd in zoveel mechanismen en toepassingen.