Pengantar
Sensor adalah bagian integral dari setiap sistem otomasi untuk memungkinkan mendeteksi keberadaan objek. Saat mempertimbangkan sensor fotolistrik, ada tiga jenis sensor: melalui sinar, reflektif dan menyebar. Ada versi yang lebih baik dari sensor mode difusi yang disebut 'sensor penekan latar belakang'. Pada artikel ini, kita akan berbicara tentang sensor penekan latar belakang dan cara kerjanya.
Apa itu Sensor Penindasan Latar Belakang?
Sebelum kita berbicara tentang background suppression, mari segarkan kembali pengetahuan kita tentang sensor fotolistrik secara umum. Sensor fotolistrik menggunakan sinyal optik untuk mendeteksi keberadaan suatu objek. Ada tiga jenis utama sensor fotolistrik: through-beam (thru-beam), retroreflective dan diffuse-mode.
Jenis Sensor Fotolistrik
Sensor through-beam adalah bentuk paling sederhana dari sensor fotolistrik. Mereka memiliki unit pemancar dan penerima terpisah yang ditempatkan saling berhadapan. Ketika sebuah objek menghalangi sinar laser/cahaya, ketiadaan sinar memicu penerima. Sinyal ini dapat digunakan untuk mendeteksi apakah objek tersebut ada atau tidak.
Sensor retro-reflektif memiliki pemancar dan penerima yang terpasang di unit yang sama. Jenis reflektor khusus ditempatkan di seberang sinar yang memantulkan sinar yang ditransmisikan dengan cara tertentu kembali ke pemancar. Ketika sebuah objek ditempatkan di seberang balok, sinar yang dipantulkan menyebar dan jumlah cahaya yang dipantulkan berubah. Ini memungkinkan sensor untuk mendeteksi bahkan objek transparan karena pembiasan yang ada pada objek itu sendiri. Sensor retroreflektif bergantung pada interupsi sinar untuk mendeteksi objek.
Sensor difus-reflektif adalah jenis ketiga dari sensor fotolistrik. Mereka mengandalkan objek itu sendiri untuk memantulkan kembali berkas cahaya ke sensor. Sensor reflektif menyebar tidak memerlukan reflektor karena alasan ini.
Sensor mode difus standar menggunakan jumlah cahaya yang dipantulkan untuk mendeteksi objek.
Masalah dengan Refleksi Mode Diffuse
Dalam banyak kasus, sensor reflektif mode difusi menawarkan opsi kalibrasi di mana jarak/rentang penginderaan dapat disesuaikan. Namun, karena sensor bergantung pada objek untuk memantulkan pancaran, objek mengkilap apa pun yang melintasi pancaran selain objek juga dapat memantulkan pancaran. Ini menyebabkan pemicu yang salah dan dapat menyebabkan masalah yang signifikan.
Misalnya, sensor mode difus standar yang disetel untuk mendeteksi objek reflektif dalam jarak 15 inci dapat mendeteksi objek lain yang juga sangat reflektif secara salah yang berjarak sejauh 6 kaki.
Sensor Penekan Latar Belakang
Sensor penekan latar belakang membantu mengurangi masalah yang dibahas di atas. Ini adalah variasi sensor reflektif mode difusi yang menggunakan 'prinsip triangulasi'. Tidak seperti sensor mode difus biasa yang mengukur jumlah cahaya yang dipantulkan, sensor penekan latar belakang mengukur pada sudut mana cahaya yang dipantulkan jatuh pada sensor.
Prinsip Kerja Sensor Penekan Latar Belakang
Sensor penekan latar belakang mirip dengan sensor mode difusi. Mereka memiliki emitor dan penerima yang disematkan ke dalam wadah yang sama dan bergantung pada objek yang terdeteksi untuk memantulkan kembali pancaran.
Ketika sebuah objek ditempatkan di depan sensor penekan latar belakang, sinar dipantulkan kembali pada suatu sudut. Sudut ini berubah tergantung jarak dari sensor ke objek. Ketika objek lebih dekat, sudutnya lebih besar daripada ketika jauh.
Jenis sensor yang dapat disesuaikan tersedia dalam dua jenis: mekanis atau elektrik. Pada tipe mekanik, sensor dapat dikalibrasi menggunakan sekrup untuk mengatur point of interest untuk mendeteksi objek. Pada model yang dikalibrasi secara elektronik, sensor memiliki tombol untuk 'mempelajari' jenis objek dan latar belakangnya.
Bagaimana Sensor Penekan Latar Belakang Menekan Latar Belakang?
Sensor penekan latar belakang memiliki mekanisme pintar untuk mengukur posisi relatif objek terhadap latar belakang. Ini membuat jenis sensor ini sangat kebal terhadap latar belakang yang memiliki sifat reflektif serupa dengan objek yang terdeteksi.
Tidak seperti sensor tipe fixed-focus atau sharp-cut-off, yang sama sekali tidak mempertimbangkan latar belakang, sensor penekan latar belakang sebenarnya dapat membedakan objek dari latar belakang bertekstur dan berwarna yang serupa.
Dalam sensor penekan latar belakang, terdapat pemancar tunggal dan beberapa penerima yang peka terhadap cahaya yang dipancarkan. Ini juga bisa berupa beberapa wilayah dari sensor yang sama dalam jenis penekan latar belakang elektronik.
Jika tidak ada objek di depan sensor, ada dua skenario.
- Sinar yang dipancarkan dipantulkan oleh latar belakang
- Sinar yang dipancarkan tidak dipantulkan oleh latar belakang
Jika sinar tidak dipantulkan oleh latar belakang, sensor menyimpulkan bahwa jarak ke objek tidak terbatas dan tidak mengaktifkan keluarannya. Jika latar belakangnya reflektif, sinar yang dipantulkan jatuh pada area penerima tertentu (di area atas sensor pada gambar di atas).
Sensor dikalibrasi/disetel untuk mengabaikan wilayah elemen penginderaan ini. Ketika sebuah objek ditempatkan di depan sensor, sudut pancaran sinar yang dipantulkan berubah. Hal ini menyebabkan sinar menyinari bagian sensor yang berbeda (atau elemen penginderaan lain dalam beberapa model) yang dapat dibedakan oleh sensor sebagai pendeteksian.
Pada gambar di atas, perhatikan bagaimana posisi terdekat dengan sensor menyebabkan sudut terbesar pada berkas pantulan. Sudut berkurang saat objek bergerak menjauh dari sensor.
Penekanan Latar Belakang Mekanis vs. Penekanan Latar Belakang Elektronik
Untuk mengoptimalkan biaya dan kinerja, ada dua jenis sensor penekan latar belakang – jenis mekanis dan elektronik. Jenis elektronik memiliki sensor tunggal yang besar di mana pemrosesan perangkat lunak dilakukan untuk mengatur dan menentukan wilayah deteksi objek. Ini dicapai dengan sensor khusus yang disebut Position Sensitive Device (PSD). Pemrosesan sinyal perangkat lunak memungkinkan pemfilteran tambahan dilakukan pada sinyal untuk mengurangi artefak dari getaran berat. Ini adalah salah satu keunggulan sensor BGS elektronik.
Pada tipe mekanis, ada dua atau lebih elemen penginderaan untuk memberikan akurasi yang lebih tinggi, kinerja optik yang lebih baik, dan rentang batas yang lebih tajam dengan stabilitas suhu. Ada juga sistem optik untuk memungkinkan penyetelan halus, yang menambah ukuran unit sensor.
Kesimpulan
Pada artikel ini, kami membahas sensor penekan latar belakang. Sensor ini sangat berguna dalam mendeteksi material yang reflektif ditempatkan di latar belakang berwarna/bertekstur serupa. Pepperl + Fuchs adalah salah satu produsen industri terkemuka yang memproduksi sensor fotolistrik mode difus yang memiliki penekanan latar belakang.
