บล็อก เกี่ยวกับ หลักการของเซ็นเซอร์ไฟฟ้าแสงและการนําไปใช้ที่พัฒนา

ในกระแสของอุตสาหกรรมอัตโนมัติและการผลิต เซ็นเซอร์ไฟฟ้าแสงเป็นองค์ประกอบสําคัญ การทํางานเป็น "ดวงตา" ของอุตสาหกรรม อุปกรณ์เหล่านี้ใช้แสงเพื่อตรวจจับการอยู่ของวัตถุอย่างแม่นยํา จากการทํางานของวัสดุในสายการผลิต การตรวจสอบบรรจุภัณฑ์ที่แม่นยํา จากการควบคุมคุณภาพในการแปรรูปอาหารและเครื่องดื่ม อุปกรณ์การแพทย์ เครื่องตรวจแสงไฟฟ้ามีอยู่ทุกที่ มีให้เลือกในรูปแบบที่หลากหลาย อุปกรณ์อิสระ, รุ่นที่ใช้เครื่องสะท้อนแสง, รุ่นระยะไกล, รุ่นใช้งานหนัก, และการออกแบบคอมแพคต์ ตัวเลือกการติดตั้งและห้องพักหลายอย่าง พวกเขาตอบสนองความต้องการการใช้งานที่ต้องการในขณะที่รักษาความมั่นคง การทํางาน แม้กระทั่งในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

หลักการ สําคัญ: "การ สัมภาษณ์" ของ แสง

เซ็นเซอร์ ไฟไฟฟ้า บาง ครั้ง เรียก ว่า "ตา ไฟฟ้า" ทํา งาน โดย ส่ง แสง และ ใช้ เครื่อง รับ เพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในสภาพของรังสี เมื่อวัตถุปรากฏหายไป หรือมีการเปลี่ยนแปลงผิว วงศ์ที่ปล่อยออกอาจถูกปิด, สะท้อน, หรือกระจาย การปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงและวัตถุ เป็นพื้นฐานพื้นฐานของการตรวจจับไฟฟ้าแสง

อธิบายวิธีการทํางาน

เซนเซอร์ไฟฟ้าแสงสามารถแบ่งออกเป็นหลายรูปแบบการทํางานหลักขึ้นอยู่กับโครงสร้างภายในของพวกเขา และวิธีการปฏิสัมพันธ์กับเป้าหมาย

1. โหมด ผ่าน ราศี (โหมด ตรงข้าม): "ตัว จับ" ที่ น่า เชื่อถือ ได้

ในการจัดตั้งรังสีผ่าน, เครื่องส่งและ เครื่องรับเป็นหน่วยที่แยกแยกติดตั้งตรงข้ามกันและกัน เมื่อวัตถุขัดเส้นทางนี้ เซ็นเซอร์จะตรวจจับเป้าหมาย รูปแบบนี้ให้ความน่าเชื่อถือสูงสุดเพราะเส้นทางแสงตรงยังคงไม่ถูกกระทบโดยพื้นผิวของวัตถุ ความสะท้อน

• ข้อดี:
  • อัตราส่วนสัญญาณ-เสียงพิเศษ:ความเข้มข้นของสัญญาณที่ได้รับมากเกินขั้นต่ําการก่อการร้าย ความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม
  • ระยะตรวจจับขยาย:เส้นทางแสงตรง ทําให้การตรวจจับระยะไกลได้มั่นคง
  • ความสามารถในการปรับปรุงสิ่งแวดล้อมที่ดีกว่าทํางานได้อย่างน่าเชื่อถือในสภาพอุตสาหกรรมที่ยากลําบาก โดยไม่ถูกผลกระทบจากฝุ่น ควัน หรือสิ่งอื่นๆ สารพิษ
  • การตรวจจับตําแหน่งแม่นยํา:กําหนดได้อย่างแม่นยําเมื่อวัตถุเข้าหรือออกจากเส้นทางรังสี
  • การตรวจจับวัตถุเล็ก:แหล่งไฟที่เป้าหมายทําให้สามารถระบุองค์ประกอบขนาดเล็กได้อย่างแม่นยํา
  • ความเป็นอิสระของความสะท้อนของพื้นผิว:รักษาผลงานที่คงที่ ไม่ว่าจะเป็นสีของวัตถุ, ความสว่าง, หรือเนื้อเยื่อ

2. รูปแบบสะท้อนกลับ: การแก้ไข "เสียงสะท้อนกลับ" ที่สะดวกสบาย

เซนเซอร์สะท้อนกลับรวมตัวส่งและตัวรับในหน่วยเดียว โดยใช้ตัวสะท้อนแยกกัน เช่นเดียวกับโหมดรังสีผ่าน การตรวจจับเป้าหมายเกิดขึ้นเมื่อวัตถุ เส้นทางของแสงระหว่างเซ็นเซอร์และสะท้อนแสง การเชื่อมต่อเป็นไปได้แค่ด้านหนึ่ง หรือพื้นที่จํากัด

• ข้อดี:
  • การติดตั้งแบบเรียบง่ายเครื่องส่ง/รับที่บูรณาการ ต้องการสายไฟอยู่ด้านหนึ่งเท่านั้น
  • ระยะตรวจจับขยาย:เปรียบเทียบได้กับการนําไปใช้ในรังสี
  • การออกแบบแบบการสะท้อนกลับแบบขั้วขั้วรูปแบบพิเศษป้องกันการกระตุ้นเท็จจากพื้นผิวที่สะท้อนแสงสูง โดยใช้แสงขั้ว และฟิลเตอร์
  • อุปกรณ์ออนไลน์:การจัดตั้งเลนส์พิเศษช่วยปรับปรุงการตรวจพบของวัตถุโปร่งหรือโปร่งใส
• ความท้าทาย
  • พื้นที่สะท้อนแสงสูง:วัตถุที่ส่องสว่าง อาจสะท้อนแสงกลับตรงไปยังเครื่องรับ เซ็นเซอร์สะท้อนกลับแบบขั้วขั้วแก้ปัญหานี้

3โหมดกระจาย: "การตรวจจับการสะท้อน" โดยตรง

เซ็นเซอร์กระจายบ้านทั้ง emitter และรับในบ้านเดียวกันโดยไม่ต้องการตัวสะท้อน เมื่อแสงที่ออกสะท้อนออกจากเป้าหมายกลับไปยังตัวรับ ความต้องการของแสงสว่าง

• ข้อดี:
  • การติดตั้งแบบขั้นต่ํา:ไม่จําเป็นต้องใช้เครื่องสะท้อน
  • ค่าใช้จ่ายในการดําเนินการที่ต่ํากว่ากําจัดค่าใช้จ่ายในการซื้อและติดตั้งเครื่องสะท้อนแสง
• จํากัด:
  • ความขึ้นอยู่กับความสะท้อนของผิว:ระยะการตรวจจับและความมั่นคงจะแตกต่างกันอย่างสําคัญ กับสีเป้าหมาย การเสร็จและเนื้อเยื่อ พื้นที่ที่ดูดซึมแสง อาจลดระยะทางที่มีประสิทธิภาพอย่างมาก
  • การตรวจจับวัตถุขนาดเล็กจํากัดการทํางานได้รับความเจ็บปวดเมื่อระบุส่วนประกอบขนาดเล็กหรือการนับการใช้งาน ความแตกต่างของความสะท้อน

4การยับยั้งพื้นหลัง (BGS): "ตัวกําหนดระยะ" ที่แม่นยํา

เซ็นเซอร์การกดกั้นพื้นหลังเป็นตัวแปรแบบแบบกระจายที่พัฒนามีความแม่นยํา โดยใช้หลักการสามเหลี่ยมนี้เซ็นเซอร์กําหนด "ระยะตัด" ที่แม่นยํา ตอบสนองเพียงเป้าหมายในช่วงที่กําหนดไว้ โดยไม่คํานึงถึงพื้นหลัง การแทรกแซง

• ข้อดี:
  • ระยะการตรวจจับที่ปรับได้:ปกติสามารถตั้งค่าได้จาก 18mm ถึง 150mm (ขึ้นอยู่กับรุ่น)
  • การปฏิเสธพื้นฐานที่มีประสิทธิภาพ:กําจัดสัญญาณหลอกจากสิ่งของที่อยู่ไกล
  • ความไม่รู้สึกต่อสี:สามารถตรวจจับเป้าหมายที่มืดมิดหรือมีความแตกต่างต่ําได้อย่างน่าเชื่อถือ แม้กระทั่งกับพื้นหลังสีขาว
  • อัตราการสัมพันธ์สัญญาณกับเสียงเสียงสูงรักษาการตรวจจับที่น่าเชื่อถือ แม้กระทั่งกับพื้นผิวที่มีการสะท้อนแสงต่ํา
  • การตรวจพบลักษณะเล็ก ๆ:ไลด์หรือเลเซอร์ขนาดเล็กและแรงสูง ทําให้สามารถระบุรายละเอียดละเอียดได้อย่างแม่นยํา
  • ความต้านทานเสียงข้าม:อัลกอริทึมที่ปรับปรุงได้ป้องกันการขัดแย้งระหว่างเซ็นเซอร์ที่อยู่ใกล้เคียงกัน

อัตรา สัญญาณ ต่อ เสียง เสียง: การ เอาชนะ ปัญหา สิ่งแวดล้อม

อัตราการสัมพันธ์สัญญาณกับเสียงดัง (มักเรียกว่า "การเพิ่มอัตราเกิน") วัดขนาดที่ความเข้มแข็งของสัญญาณที่รับจากเซ็นเซอร์มากกว่า ราคา 1 ตัวแทนของสัญญาณที่สามารถตรวจจับได้อย่างน้อย นํามาอ่อนแสงจากฝุ่น, น้ํามัน, ควันและความชื้น, ต้องการการเพิ่มอัตราการเพิ่มมากขึ้นเพื่อชําระค่าตอบแทน. ความจุสํารองนี้ทําให้การทํางานที่น่าเชื่อถือ แม้ว่าสัญญาณจะลดลง

ตารางการเพิ่มอัตราเกินโดยทั่วไปใช้สเกลโลการิธมิก เพื่อแสดงความแตกต่างของสัญญาณในหลายลําดับอย่างชัดเจน การเพิ่มขึ้นด้านล่างใหญ่แต่ละตัวแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นสิบเท่าของพลังงานสัญญาณที่มีอยู่ ผู้ใช้เลือกเซ็นเซอร์ที่มีสํารองที่เพียงพอสําหรับสภาพแวดล้อมเฉพาะเจาะจงของพวกเขา

คุณสมบัติและเกณฑ์การเลือก

เซนเซอร์ไฟฟ้าแสงใช้ประเภทรังสีที่แตกต่างกัน เพื่อตอบสนองความต้องการการใช้งานที่แตกต่างกัน

1.LED ที่เห็นได้ชัด: "ผู้ช่วยการจัดอันดับ"

ไลด์สีแดงมีประหยัดและตรงกับความรู้สึกของตัวรับ การติดตั้ง

2. ไลด์อินฟราเรด: "ตัวตรวจจับที่มองไม่เห็น" ที่มีประสิทธิภาพ

หลอด LED IR ที่มองไม่เห็นของมนุษย์ มีประสิทธิภาพสูงกว่า และระยะการตรวจจับยาวกว่าแสงที่มองเห็นได้ ถึงแม้ว่าการจัดอันดับอาจต้องใช้เครื่องมือ

3อินทรีย์ความยาวคลื่นยาว: "เครื่องติดตามของเหลว"

ความยาวคลื่น IR ที่เชี่ยวชาญ (ตัวอย่างเช่น 1450nm) ถูกซึมซึมโดยน้ํา ทําให้การตรวจจับของเหลวที่น่าเชื่อถือได้ กระป๋องโปร่งหรือไม่โปร่ง

4เลเซอร์: การแก้ไข "การตั้งเป้าแม่นยํา"

แสงเลเซอร์ให้ขนาดจุดที่เล็กมากสําหรับการตรวจจับความแม่นยําสูงของวัตถุขนาดเล็กหรือละเอียด มีลักษณะที่ยังคงให้ความสําคัญต่อความห่างไกล

5รูปแบบรังสี: การกําหนดขอบเขตการตรวจจับ

รูปแบบรังสีของเซ็นเซอร์ กําหนดเขตตรวจจับที่มีประสิทธิภาพ ระหว่างตัวส่งและตัวรับ รูปแบบการสะท้อนกลับขึ้นอยู่กับขนาดของตัวสะท้อน เป้าหมายที่จะสะท้อนแสงเพียงพอภายในพื้นที่ครอบคลุมของรังสี ความสะท้อนของการ์ด หมายความว่าผลงานจริงอาจแตกต่างกันไปตามสีเป้าหมาย

แนวคิด "รังสีที่มีประสิทธิภาพ" อธิบายเส้นทางแสงที่ใช้งานระหว่างตัวส่งและตัวรับ (หรือตัวสะท้อนแสง) การตรวจจับวัตถุเกิดขึ้นเมื่อเส้นทางนี้ถูกตัด. โหมดกระแสผ่านรักษาตัวส่ง-รับโดยตรง เส้นทาง, ในขณะที่โหมดการสะท้อนกลับรวมตัวสะท้อนในเส้นทางที่สําคัญนี้

โดยการเข้าใจหลักการหลักของเซ็นเซอร์ไฟฟ้าแสง รูปแบบการทํางาน การพิจารณาสัญญาณต่อเสียง และ ลักษณะของรังสี, วิศวกรสามารถเลือกและนํามาใช้เครื่องมือที่หลากหลายเหล่านี้อย่างเป็นทางเลือก การปรับปรุงการประกอบการ