Giriş
Sensörler, nesnelerin varlığının algılanmasına izin vermek için herhangi bir otomasyon sisteminin ayrılmaz bir parçasıdır. Fotoelektrik sensörler göz önüne alındığında, üç tip sensör vardır: karşılıklı, yansıtıcı ve dağınık. Cisimden yansımalı mod sensörlerinin 'arka plan bastırma sensörleri' adı verilen geliştirilmiş bir sürümü vardır. Bu yazımızda arka plan bastırma sensörlerinden ve nasıl çalıştıklarından bahsedeceğiz.
Arka Plan Bastırma Sensörü nedir?
Arka plan bastırma hakkında konuşmadan önce, genel olarak fotoelektrik sensörler hakkındaki bilgilerimizi tazeleyelim. Fotoelektrik sensörler, bir nesnenin varlığını algılamak için optik sinyaller kullanır. Üç ana tip fotoelektrik sensör vardır: karşılıklı (karşılıklı), retroreflektif ve dağınık mod.
Fotoelektrik Sensör Tipleri
Karşılıklı sensörler, fotoelektrik sensörlerin en basit şeklidir. Birbirine bakacak şekilde yerleştirilmiş ayrı bir verici ve alıcı ünitesine sahiptirler. Bir nesne lazer/ışık ışınını engellediğinde, ışık ışınının olmaması alıcıyı tetikler. Bu sinyal, nesnenin var olup olmadığını tespit etmek için kullanılabilir.
Retro-yansıtıcı sensörler, hem vericiye hem de alıcıya aynı ünitede yerleştirilmiştir. Işın boyunca, iletilen ışını vericiye belirli bir şekilde yansıtan özel bir tip reflektör yerleştirilmiştir. Kirişin karşısına bir nesne yerleştirildiğinde, yansıyan ışın yayılır ve yansıtılan ışık miktarı değişir. Bu, sensörün, nesnenin kendisinde bulunan kırılma nedeniyle saydam nesneleri bile algılamasını sağlar. Retroreflektif sensörler, nesneyi algılamak için ışının kesilmesine dayanır.
Cisimden yansımalı sensörler, üçüncü tip fotoelektrik sensörlerdir. Işık huzmesini sensöre geri yansıtmak için nesnenin kendisine güvenirler. Cisimden yansımalı sensörler bu nedenle bir reflektöre ihtiyaç duymazlar.
Standart cisimden yansımalı mod sensörleri, bir nesneyi algılamak için yansıyan ışık miktarını kullanır.
Dağınık Mod Yansıması ile ilgili sorun
Çoğu durumda, cisimden yansımalı mod yansıtıcı sensörler, algılama mesafesinin/aralığının ayarlanabileceği bir kalibrasyon seçeneği sunar. Bununla birlikte, sensör ışını yansıtmak için nesneye bağlı olduğundan, ışının karşısındaki nesne dışındaki herhangi bir parlak nesne de ışını yansıtabilir. Bu, yanlış tetikleyicilere neden olur ve önemli sorunlara neden olabilir.
Örneğin, 15 inçlik bir mesafedeki yansıtıcı bir nesneyi algılamak üzere ayarlanan standart bir cisimden yansımalı mod sensörü, 6 metreye kadar uzakta olabilen, aynı zamanda oldukça yansıtıcı olan başka bir nesneyi yanlış bir şekilde algılayabilir.
Arka Plan Bastırma Sensörü
Arka plan bastırma sensörleri, yukarıda tartışılan sorunu hafifletmeye yardımcı olur. Bu, 'nirengi prensibini' kullanan cisimden yansımalı modlu yansıtıcı sensörün bir çeşididir. Yansıtılan ışığın miktarını ölçen normal bir cisimden yansımalı mod sensöründen farklı olarak, arka plan bastırma sensörleri, yansıyan ışığın sensöre hangi açıda düştüğünü ölçer.
Arka Plan Bastırma Sensörü Çalışma Prensibi
Arka plan bastırma sensörleri, cisimden yansımalı mod sensörlerine benzer. Hem verici hem de alıcı aynı yuvaya gömülüdür ve ışını geri yansıtmak için algılanan nesneye güvenirler.
Arka plan bastırma sensörünün önüne bir nesne yerleştirildiğinde, ışın belirli bir açıyla geri yansıtılır. Bu açı, sensörden nesneye olan mesafeye bağlı olarak değişir. Nesne daha yakın olduğunda, açı uzakta olduğundan daha büyüktür.
Ayarlanabilir sensör tipleri iki tipte mevcuttur: mekanik veya elektrikli. Mekanik tipte sensör, nesneyi algılamak üzere ilgi noktasını ayarlamak için bir vida kullanılarak kalibre edilebilir. Elektronik olarak kalibre edilmiş modellerde, sensörde yazı tipi nesnesini ve arka planı 'öğrenmek' için bir düğme bulunur.
Arka Plan Gizleme Sensörleri Arka Planı Nasıl Gizler?
Arka plan bastırma sensörleri, nesnenin arka plana göre göreli konumunu ölçmek için akıllı bir mekanizmaya sahiptir. Bu, bu tür bir sensörü, algılanan nesne ile benzer yansıtma özelliklerine sahip arka planlara karşı yüksek oranda bağışık hale getirir.
Arka planı hiç dikkate almayan sabit odaklı veya keskin kesme tipi sensörlerin aksine, arka plan bastırma sensörleri nesneyi benzer dokulu, renkli bir arka plandan gerçekten ayırt edebilir.
Bir arka plan bastırma sensöründe, yayılan ışığa duyarlı tek bir verici ve birden fazla alıcı bulunur. Bu, elektronik arka plan bastırma tipinde aynı sensörün birden çok bölgesi de olabilir.
Sensörün önünde herhangi bir nesne olmadığında iki senaryo olabilir.
- Yayılan ışın arka plan tarafından yansıtılır
- Yayılan ışın arka plan tarafından yansıtılmaz
Işın arka plan tarafından yansıtılmazsa, sensör nesneye olan mesafenin sonsuz olduğu sonucuna varır ve çıkışını etkinleştirmez. Arka plan yansıtıcıysa, yansıyan ışın alıcının belirli bir alanına (yukarıdaki resimde sensörün üst alanına) düşer.
Sensör, algılama elemanının bu bölgesini göz ardı edecek şekilde kalibre edilir/ayarlanır. Sensörün önüne bir nesne yerleştirildiğinde, yansıyan ışın açısı değişir. Bu, ışının, sensörün algılama olarak ayırt edebildiği sensörün farklı bir parçasına (veya bazı modellerde başka bir algılama elemanına) parlamasına neden olur.
Yukarıdaki resimde, sensöre en yakın konumun yansıyan ışında nasıl en büyük açıya neden olduğuna dikkat edin. Nesne sensörden uzaklaştıkça açı azalır.
Mekanik Arka Plan Bastırma ve Elektronik Arka Plan Bastırma
Maliyeti ve performansı optimize etmek için, mekanik ve elektronik tip olmak üzere iki tür arka plan bastırma sensörü vardır. Elektronik tip, nesne algılama bölgesini ayarlamak ve belirlemek için yazılım işlemenin yapıldığı tek, büyük bir sensöre sahiptir. Bu, Konuma Duyarlı Cihaz (PSD) adı verilen özel bir sensörle sağlanır. Sinyalin yazılımla işlenmesi, ağır titreşimlerden kaynaklanan bozulmaları azaltmak için sinyal üzerinde ek filtreleme yapılmasına izin verir. Elektronik BGS sensörlerinin avantajlarından biri de budur.
Mekanik tiplerde, daha yüksek doğruluk, daha iyi optik performans ve sıcaklık kararlılığı ile daha keskin bir kesme aralığı sağlamak için iki veya daha fazla algılama elemanı vardır. Ayrıca sensör ünitesinin boyutunu artıran ince ayara izin veren bir optik sistem de vardır.
Sonuç
Bu yazıda, arka plan bastırma sensörlerini tartıştık. Bu sensörler, benzer renkli/dokulu arka planlara yerleştirilmiş yansıtıcı malzemeleri algılamada çok kullanışlıdır. Pepperl + Fuchs arka plan bastırma özelliğine sahip cisimden yansımalı fotoelektrik sensörler üreten endüstri lideri üreticilerden biridir.
