38) Фотоэлектрические датчики. Общие принципы работы и характерные параметры. Особенности применения

В большинстве основных случаев фотоэлектрический датчик может рассматриваться как устройство типа концевого переключателя, в котором функцию механического привода или плеча рычага выполняет луч или свет. Фотоэлектрические датчики работают, обнаруживая изменения в интенсивности света, который либо отражается, либо задерживается обнаруживаемым объектом (мишенью). Изменения в интенсивности света могут быть результатом присутствия или отсутствия мишени или результатом изменения размера, формы, коэффициента отражения или цвета мишени.

Фотоэлектрические датчики – это один из типов устройств, предназначенных для позиционирования объекта. Такие

датчики используют модулированный световой пучок, который прерывается или отражается от целевого объекта.

Конструктивно фотоэлектрический датчик состоит из нескольких основных блоков:

(a) - эмиттер (источник излучения), который преобразовывает модулированный электрический сигнал в световую

энергию,

(b) - оптическая система, которая соединяет эмиттер и приемник посредством светового луча,

(c) - приемник для детектирования излучения, который преобразовывает полученную световую энергию в электронный

сигнал,

(d) - демодулятор-усилитель, который извлекает и усиливает часть сигнала от модулированного источника излучения,

(e) - компаратор для сравнения полученного сигнала с порогом срабатывания датчика,

(f) - выходной каскад на транзисторе или реле для включения внешней нагрузки.

Самый простой и знакомый всем нам пример использования таких датчиков – это автоматически открывающиеся двери супермаркетов.

Расположенные близко друг от друга, два фотоэлектрических устройства могут создавать взаимные помехи. Поэтому

между датчиками всегда существует минимальное расстояние.

Многие промышленные условия предполагают наличие пыли, грязи, дыма, влаги и других вредных компонентов окружающей среды. Датчики, которые работают в условиях присутствия хотя бы трех вышеперечисленных факторов, требуют большего количества света для нормальной работы.

Фотоэлектрические датчики работают в определенной зоне срабатывания. Она зависит от принципов распределения светового пучка и диаметра светового пятна. Это связано с тем, что приемник датчики срабатывает только в том случае, если целевой предмет попадает в зону светового пятна.

39) Конструкции и области использования оптических измерительных преобразователей. Кривая спектральной чувствительности.

Оптический датчик. Описание ВБО

Оптический бесконтактный выключатель (ВБО) (оптический датчик) имеет собственный излучатель и приемник оптического излучения. Функциональная схема ВБО приведена ниже.

Излучатель оптического датчика

Устройство, состоящее из источника оптического излучения, линз и необходимой электрической схемы, создающее оптический луч.

Приемник оптического датчика

Устройство, состоящее из чувствительного элемента, линз и необходимой электрической схемы, воспринимающее оптический луч от излучающего устройства.

Отражатель оптического датчика

Специальное устройство, применяемое для отражения оптического луча к приемному устройству в оптических выключателях типа R.

Зона чувствительности (S_d)

Зона, в пределах которой может быть установлено расстояние срабатывания. Она ограничивается максимальным и минимальным расстоянием срабатывания.

Минимальное расстояние срабатывания

Нижний предел зоны чувствительности бесконтактного оптического выключателя.

Максимальное расстояние срабатывания

Верхний предел зоны чувствительности бесконтактного оптического выключателя.

Слепая зона

Зона от активной поверхности выключателя до минимального расстояния срабатывания. В слепой зоне объект воздействия не обнаруживается.

Посторонняя подсветка для оптического выключателя

Свет, поступающий в приемник оптического выключателя не от собственного излучателя.

Определение зоны чувствительности оптического датчика производится при перемещении стандартного объекта воздействия вдоль относительной оси.

Замеры с помощью оптического бесконтактного выключателя ВБО производятся при нормированной посторонней подсветке и без нее.

Классификация оптических датчиков

В соответствии с ГОСТ Р 50030.5.2 оптические бесконтактные выключатели (ВБО) классифицируются на три группы:

• тип Т — с приемом прямого луча от излучателя;

• тип R — с приемом луча, возвращенного от отражателя;

• тип D — с приемом луча, рассеянно отраженного от объекта.