Fotoprzekaźniki to urządzenia pomiarowe, które wspomagają obecnie każdą dziedzinę przemysłu. Pozwalają bowiem zwiększyć wydajność wielu maszyn oraz zaoszczędzić energię. Czujniki optyczne to także nieocenione wsparcie w automatyce. Niniejszy artykuł prezentuje ich rodzaje oraz zasady działania.
Zasada działania
czujników optycznych
Czujniki optyczne składają się z dwóch podstawowych elementów: nadajnika
i odbiornika. Ich zasada działania jest bardzo prosta. Za pomocą nadajnika
wysyłana jest wiązka światła do punktu odbioru. Między nadajnikiem a
odbiornikiem znajduje się badany obiekt. W ten sposób można ocenić jego
położenie i wykryć przesunięcia. Wysoki zakres pomiarowy oraz
bezkontaktowa detekcja są podstawową zaletą tych urządzeń. Dodatkowo
czujniki optyczne są odporne na pył i inne zanieczyszczenia występujące
zazwyczaj w środowisku pracy, w którym są nieocenioną pomocą. Niewielkie
wymiary detektora sprawiają, że fotoprzekaźniki mogą być wykorzystywane nawet
tam, gdzie przestrzeń montażowa jest mocno ograniczona.
Dokładność pomiarów
Wszystkie fotoprzekaźniki posiadają wyjście analogowe lub interfejs sieciowy. Ich dokładność jest bardzo duża, podobnie jak zakres pomiarowy. Czujnik może być umieszczony w znacznej odległości od badanego obiektu, a mimo tego dokładność sięga 0,0015% F.S.O. Podczas pomiarów, urządzenia te pozwalają określić różnicę między wartością zmierzoną a rzeczywistą. Bardziej precyzyjne czujniki optyczne wskazują również rozrzut pomiarowy, dzięki czemu można kontrolować zgodność wyników pomiarowych tej samej wartości, wykonanych tym samym urządzeniem. W przypadku obiektów, które się poruszają, możliwe jest uzyskanie trójwymiarowego obrazu. Służą do tego inteligentne czujniki obrazu. Wystarczy odpowiednie przemieszczanie urządzenia, by uzyskać taki efekt.
Rodzaje czujników optycznych
Wybór czujników optycznych jest tak szeroki, jak duże jest zapotrzebowanie
współczesnego przemysłu. Do najbardziej popularnych modeli można zaliczyć te
miniaturowe z uwagi na to, że nadają się do wykorzystania w każdej, nawet mocno
ograniczonej przestrzeni. Do zadań specjalnych polecane są natomiast czujniki
wielofunkcyjne oraz moduły wymagające specjalnych aplikacji pomiarowych. Do
pomiarów odległości zaleca się korzystanie z czujników laserowych. Natomiast w
celu wykrycia obecności i przesunięcia danego obiektu najlepiej korzystać z
czujników liniowych. Wśród bardziej zaawansowanych urządzeń można wyróżnić
czujniki wysokotemperaturowe i niskotemperaturowe, czujniki położenia i
pozycjonujące oraz takie, za pomocą których możliwa jest detekcja wody i
wilgoci. Innym rodzajem klasyfikacji czujników optycznych jest ich podział ze
względu na sposób działania. Można tutaj wskazać czujniki refleksyjne,
odbiciowe oraz bariery optyczne. Z uwagi na rodzaj zastosowanego światła,
wyróżnia się czujniki na podczerwień, światło widzialne i laser.
Zastosowanie czujników optycznych w przemyśle
Czujniki optyczne są stosowane powszechnie na liniach produkcyjnych do rozpoznawania towarów. Dzięki nim możliwa jest bowiem detekcja elementów ruchomych, czyli poszczególnych części maszyn. Przydają się to do zliczania, określania poziomu oraz badania właściwości fizycznych materiałów sypkich. Dużą rolę w przemyśle odgrywają również czujniki optoelektryczne, które dbają o bezpieczeństwo ludzi. Urządzenia te składają się z bariery świetlnej i urządzenia laserowego, zapewniają dwuwymiarowe monitorowanie obszarów o szerokim kącie widzenia, umożliwiają różnorodną konfigurację obszarów ostrzegawczych. Wykorzystuje się je w wielu zaawansowanych technologicznie aplikacjach.
Odpowiednio dobrany czujnik optyczny jest nieocenioną pomocą we wszystkich gałęziach przemysłu. Aby prawidłowo działał, należy wziąć pod uwagę środowisko, w jakim będzie wykorzystywany (temperatura, wibracje, zapylenie). Znaczący wpływ na precyzję pomiarów ma także ich zasilanie oraz wielkość odbitego światła. Wszystkie wymienione czynniki należy wziąć pod uwagę przy wyborze odpowiedniego urządzenia pomiarowego.