Введение
Фотоэлектрические датчики с диффузным отражением оптический датчик которые обычно используются в приложениях промышленной автоматизации. У них есть встроенный излучатель света и приемник. Эти датчики обнаруживают излучаемый свет, отражающийся от объекта, и тем самым определяют, присутствует ли объект.
Что такое диффузный фотоэлектрический датчик?
Диффузный фотоэлектрический датчик, также известный как датчик диффузного отражения оптический датчик приближения. Он использует принцип отражение для обнаружения объектов в зоне его действия.
Датчик имеет источник света и приемник, размещенные в одном корпусе. Луч света излучается к цели / объекту и отражается от цели обратно к датчику.
Сам объект действует как отражатель, устраняя необходимость в отдельном блоке отражателя. Интенсивность отраженного света используется для обнаружения объекта.
Принцип работы диффузного фотоэлектрического датчика
Диффузные фотоэлектрические датчики, как и любой другой фотоэлектрический датчик, имеют встроенную схему для модуляции, излучения, приема и демодуляции светового луча и управления выходным сигналом. У них эмиттер и приемник встроены в один корпус.
Фотоэлектрический датчик, как правило, имеет внутри несколько цепей:
- Модулятор и усилитель
- Передатчик и приемник
- Детекторный усилитель и демодулятор
- Результат
Ступень модулятора и усилителя
Этот этап генерирует сигнал для быстрого включения и выключения светодиода. Сигнал обычно имеет форму прямоугольной волны.
Каскад усилителя использует сигнал от каскада модулятора и управляет светодиодом. Некоторые датчики не имеют модулятора и выводят прямой луч. Они, как правило, имеют больший диапазон, но более подвержены помехам, вызванным внешними источниками света.
Передатчик и приемник
Передатчик часто представляет собой светодиод из-за его более низкого энергопотребления и скорости переключения. Излучаемый свет находится в видимом свете и инфракрасном диапазоне длин волн. Красные светодиоды являются наиболее распространенными среди типов видимого света.
Для приема сигнала используется фотодиод / фототранзистор. Для пульсирующего типа эмиттера этот фототранзистор спектрально связанный с длиной волны светодиода эмиттера. Это гарантирует, что фототранзистор пропускает больше тока, когда он получает свет, который попадает на длину волны светодиода-излучателя.
Детекторный усилитель и каскад демодулятора
Полученный сигнал усиливается и дополнительно кондиционируется путем фильтрации и сглаживания. Схема приемника также работает синхронно с передатчиком, что снижает вероятность внешних прерываний.
Это помогает датчику отклонять любые нежелательные световые лучи, излучаемые на разных частотах, которые направлены на датчик.
Выходной этап
Выходной каскад принимает кондиционированный сигнал от демодулятора и переключает выход. Это может быть источник или слив для датчика типа PNP / NPN, или просто активация нормально разомкнутого или нормально замкнутого контакта для датчика типа релейного выхода.
В чем разница между диффузными и световозвращающими датчиками?
Основное различие между ними заключается в том, как они обнаруживают объекты. Датчики диффузного отражения полагаются на отражение от объекта. Луч должен отражаться от объекта, чтобы датчик мог его обнаружить. Датчики с обратным отражением полагаются на прерывание уже существующего отраженного луча.
Датчик постоянно отслеживает отражение испускаемого им света. Как только объект препятствует отраженному лучу, датчик обнаруживает, что объект присутствует.
Датчики с диффузным отражением не требуют специального отражателя, поскольку он полагается на объект для отражения луча. Это упрощает установку и настройку диффузных датчиков. Световозвращающий тип требует специального отражателя, размещенного поперек луча.
У каждого типа есть как достоинства, так и недостатки. Датчики с отражением от рефлектора могут обнаруживать практически любой материал, прозрачный или полупрозрачный, но имеют мертвая зона на очень близких расстояниях.
Датчики с диффузным отражением могут обнаруживать только полупрозрачные / твердые объекты, но не имеют мертвой зоны.
Датчики с отражением от рефлектора имеют диапазон от нескольких сантиметров до нескольких метров, в то время как диффузные датчики имеют диапазон только 10-35 мм. Оба имеют относительно простую проводку и относительно проще монтировать и калибровать.
Заключение
Датчики диффузного отражения можно увидеть в приложениях, где требуется обнаружение деталей, коробок и других твердых материалов. Лучше всего они работают с глянцевыми / твердыми материалами, такими как металл и бумага. Существуют также другие типы фотоэлектрических датчиков, такие как датчики с обратным отражением и датчики на пересечение луча, которые могут заменить датчики с диффузным отражением. Выбор правильного типа датчика значительно повышает точность и производительность системы.
