Fotoelektrischer Sensor - Photoelectric sensor
Ein fotoelektrischer Sensor ist ein Gerät, das verwendet wird, um die Entfernung, Abwesenheit oder Anwesenheit eines Objekts unter Verwendung eines Lichtsenders, häufig Infrarot , und eines fotoelektrischen Empfängers zu bestimmen . Sie werden hauptsächlich in der industriellen Fertigung eingesetzt. Es gibt drei verschiedene nützliche Typen: Gegen- (Durchlicht), Rückreflexions- und Näherungserfassung (diffus).
Typen
Ein in sich geschlossener fotoelektrischer Sensor enthält neben der Elektronik auch die Optik . Es wird nur eine Stromquelle benötigt. Der Sensor führt seine eigene Modulation , Demodulation, Verstärkung und Ausgangsumschaltung durch. Einige in sich geschlossene Sensoren bieten Optionen wie eingebaute Steuerzeitgeber oder Zähler. Aufgrund des technologischen Fortschritts sind in sich geschlossene fotoelektrische Sensoren immer kleiner geworden.
Für die Fernerkundung verwendete fotoelektrische Fernsensoren enthalten nur die optischen Komponenten eines Sensors. Die Schaltung für die Eingangs-, Verstärkungs- und Ausgangsumschaltung befindet sich an einer anderen Stelle, typischerweise in einem Bedienfeld. Dadurch kann der Sensor selbst sehr klein sein. Außerdem sind die Bedienelemente für den Sensor leichter zugänglich, da sie möglicherweise größer sind.
Wenn der Platz begrenzt ist oder die Umgebung selbst für Fernsensoren zu feindlich ist, kann Glasfaser verwendet werden. Glasfasern sind passive mechanische Sensorkomponenten. Sie können entweder mit entfernten oder in sich geschlossenen Sensoren verwendet werden. Sie haben keine elektrischen Schaltkreise und keine beweglichen Teile und können Licht sicher in feindliche Umgebungen hinein und aus diesen heraus leiten.
Erfassungsmodi
Eine Durchstrahlanordnung besteht aus einem Empfänger, der sich innerhalb der Sichtlinie des Senders befindet. In diesem Modus wird ein Objekt erkannt, wenn der Lichtstrahl daran gehindert ist, vom Sender zum Empfänger zu gelangen.
Eine retroreflektierende Anordnung platziert den Sender und den Empfänger an derselben Stelle und verwendet einen Reflektor, um den invertierten Lichtstrahl vom Sender zum Empfänger zurückzuspringen. Ein Objekt wird erfasst, wenn der Strahl unterbrochen wird und den Empfänger nicht erreicht.
Eine Näherungserfassungsanordnung (diffuse Anordnung) ist eine Anordnung, bei der die übertragene Strahlung vom Objekt reflektiert werden muss, um den Empfänger zu erreichen. In diesem Modus wird ein Objekt erkannt, wenn der Empfänger die gesendete Quelle sieht und nicht, wenn er sie nicht sieht. Wie bei retroreflektierenden Sensoren befinden sich diffuse Sensorsender und -empfänger im selben Gehäuse. Das Ziel fungiert jedoch als Reflektor, so dass die Detektion von Licht vom Störungsobjekt reflektiert wird. Der Emitter sendet einen Lichtstrahl aus (meistens gepulstes Infrarot, sichtbares Rot oder Laser), der in alle Richtungen diffundiert und einen Erfassungsbereich ausfüllt. Das Ziel betritt dann den Bereich und lenkt einen Teil des Strahls zurück zum Empfänger. Die Erkennung erfolgt und der Ausgang wird ein- oder ausgeschaltet, wenn ausreichend Licht auf den Empfänger fällt.
Einige Fotoaugen haben zwei verschiedene Betriebstypen: Hellbetrieb und Dunkelbetrieb. Das Licht betätigt Fotoaugen werden betriebsbereit, wenn der Empfänger das Sendersignal "empfängt". Dunkel betriebene Fotoaugen werden betriebsbereit, wenn der Empfänger das Sendersignal "nicht empfängt".
Der Erfassungsbereich eines fotoelektrischen Sensors ist sein "Sichtfeld" oder die maximale Entfernung, aus der der Sensor Informationen abrufen kann, abzüglich der minimalen Entfernung. Ein minimal erkennbares Objekt ist das kleinste Objekt, das der Sensor erkennen kann. Genauere Sensoren können häufig minimal erkennbare Objekte von winziger Größe aufweisen.
Unterschied zwischen den Modi
Name | Vorteile | Nachteile |
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Durchstrahl |
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Reflektierend |
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LASER-reflektierend |
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Diffus |
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