سنسور فوتوالکتریک

Photoelectric Sensor

سنسور فوتوالکتریک که به آن سنسور نوری یا چشم الکترونیک هم می‌گویند،نوغی سنسور است که از نور برای تشخیص وجود، عدم وجود یا موقعیت یک جسم استفاده می‌کند.

اجزا سنسور فوتو الکتریک

این سنسور از دو بخش اصلی تشکیل شده است:

•  فرستنده (Emitter): نوری (معمولاً مادون قرمز یا مرئی) را تابش می‌کند.
• گیرنده (Receiver): نوری را که فرستنده ارسال کرده یا از یک جسم بازتابیده شده، دریافت می‌کند.

وقتی یک جسم در مسیر این نور قرار می‌گیرد، نور قطع یا منحرف می‌شود. گیرنده این تغییر را تشخیص داده و یک سیگنال الکتریکی به عنوان خروجی ارسال می‌کند که نشان‌دهنده حضور آن جسم است.

انواع سنسور فوتوالکتریک

سنسورهای فوتوالکتریک بر اساس نحوه عملکردشان به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

بر اساس مکانیسم

 سنسور فوتوالکتریک پرتوی کامل

(Through-Beam photoelectric sensor )

• ساختار: فرستنده و گیرنده جدا از هم، روبه‌روی هم.
• نحوه کار: فرستنده و گیرنده در دو واحد جداگانه و در مقابل یکدیگر قرار می‌گیرند. وقتی جسمی بین آن‌ها قرار می‌گیرد و پرتو نور را قطع می‌کند، سنسور فعال می‌شود.
• مزیت: این نوع سنسور دقیق‌ترین و قابل اعتمادترین نوع است و می‌تواند اجسام را در فواصل طولانی تشخیص دهد.
• حداکثر فاصله عملی :0.5 متر تا 100 متر
• محدودیت‌ها:
  نیاز به سیم‌کشی و نصب دو طرفه (هزینه و زمان بیشتر)
  هم‌راستاسازی دقیق لازم است (Alignment حساس)
  احتمال اختلال اگر یکی از یونیت‌ها جابجا شود
  برای فضاهای کوچک اقتصادی نیست

سنسور فوتوالکتریک بازتابی

(Retro-Reflective photoelectric sensor ):

• ساختار: فرستنده و گیرنده در یک بدنه + یک رفلکتور در سمت مقابل.
• نحوه کار: فرستنده و گیرنده در یک بدنه قرار دارند. نور از فرستنده به سمت یک بازتاب‌دهنده (Reflector) فرستاده می‌شود و پس از برخورد به آن، به سمت گیرنده بازمی‌گردد. وقتی جسمی بین سنسور و بازتاب‌دهنده قرار گیرد، مسیر نور قطع شده و سنسور فعال می‌شود.
• مزیت: نصب آن آسان‌تر از نوع پرتوی کامل است زیرا فقط به یک سیم‌کشی در یک سمت نیاز دارد.
• حداکثر فاصله عملی : 0.2 متر تا 30 متر
• محدودیت‌ها:
  وابسته به کیفیت و تمیزی رفلکتور
  سطوح بسیار براق ممکن است خطا ایجاد کنند
  برد کمتر از Through-Beam
  در محیط‌های گردوغبار یا بخار کارایی کاهش می‌یابد

سنسور فوتوالکتریک پراکنده یا منتشر

(Diffuse-Reflective photoelectric sensor):

• ساختار: نور از جسم هدف بازتاب می‌شود (بدون رفلکتور).
• نحوه کار: فرستنده و گیرنده هر دو در یک بدنه هستند. فرستنده نور را به بیرون می‌تاباند و اگر جسمی در محدوده آن قرار گیرد، نور از سطح آن جسم منعکس شده و توسط گیرنده دریافت می‌شود.
• مزیت: به هیچ بازتاب‌دهنده یا گیرنده جداگانه نیاز ندارد و برای تشخیص اجسام در فواصل نزدیک کاربرد دارد.
• حداکثر فاصله عملی : 0.05 تا 5 متر
• محدودیت‌ها:
  وابسته به رنگ و جنس سطح جسم (سطوح تیره یا مات ضعیف‌تر تشخیص داده می‌شوند)
  برد کوتاه‌تر
  حساس‌تر به نور محیط
  برای فواصل زیاد مناسب نیست

سنسور فوتوالکتریک لیزری

(Laser photoelectric sensor)

• ساخار: به‌جای LED مادون قرمز، از پرتو لیزر باریک و متمرکز استفاده می‌کند. با کلاس ۱ یا ۲
• نحوه عملکرد : پرتو بسیار دقیق و کم‌پهنه است. امکان تشخیص اشیای کوچک یا فاصله‌های زیاد وجود دارد.
• حداکثر فاصله عملی : 0.5 تا 200 متر
• محدودیت‌ها:
  قیمت بالاتر نسبت به مدل‌های معمولی
  حساس به آلودگی، گردوغبار و مه (پرتو باریک سریع‌تر تضعیف می‌شود)
  نیاز به تنظیم دقیق زاویه و هم‌راستایی
  در برخی کاربردها ممکن است نیاز به رعایت کلاس ایمنی لیزر باشد
  برای کاربردهای ساده، بیش‌ازحد دقیق و اقتصادی نیست

بر اساس نوع نور

سنسورهای فوتوالکتریک صنعتی معمولاً مادون قرمز نزدیک (Near-IR) یا مادون قرمز دور (Far-IR) تولید می‌کنند.
طول موج مادون قرمز معمولاً ۶۰۰–۱۰۰۰ نانومتر (نزدیک IR) است که چشم انسان نمی‌تواند ببیند.

اکثر سنسورهای صنعتی مادون قرمز نامرئی هستند LED وضعیت سبز/قرمز فقط برای نشان دادن فعال بودن یا قطع پرتو است ، نه نور اصلی پرتو

نور نامرئی (Infrared / IR)

• طول موج: مادون قرمز برای انسان قابل دید نیست ، رایج‌ترین نوع در اتوماسیون و درب‌های اتوماتیک
• مزایا:
  تداخل کمتر با نور محیط ، مصرف انرژی پایین ، دقت بالا
• ابزارهایی که آن را قابل دید می‌کنند
  • عینک یا فیلتر مادون قرمز (IR Viewer / IR Filter Glasses)
    این عینک‌ها یا فیلترها، نور مرئی را کم می‌کنند و نور IR را به رنگ قابل مشاهده  (سبز یا قرمز ) تبدیل می‌کنند.
  • دوربین مادون قرمز (IR Camera / Night Vision)
    سنسور داخلی دوربین مادون قرمز را می‌گیرد و به تصویر قابل دید برای چشم انسان تبدیل می‌کند. تا مسیر پرتوها را در محیط دیده شود.

نور مرئی (Visible Light)

• طول موج: نور قرمز، سبز یا لیزری ، برای انسان قابل دید است
• کاربرد: وقتی بخواهیم پرتو قابل رویت باشد یا برای آموزش و تست
  معمولاً در آزمایشگاه، تجهیزات آموزشی یا سنسورهای لیزری کوچک استفاده می‌شود.

کاربرد سنسور فوتوالکتریک

سنسورهای فوتوالکتریک به دلیل سرعت، دقت و قابلیت تشخیص طیف وسیعی از مواد (فلزی، غیرفلزی، شفاف و مات)، در بسیاری از صنایع و سیستم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند:

• اتوماسیون صنعتی : شمارش قطعات در خطوط تولید، تشخیص و کنترل موقعیت محصولات روی نوار نقاله.
• اتوماسیون ساختمان: کنترل روشنایی بر اساس حضور افراد، تشخیص باز و بسته بودن درب آسانسور.
• بسته‌بندی و انبارداری: تشخیص جعبه‌ها و پالت‌ها در سیستم‌های انبارداری خودکار.
• درب‌های اتوماتیک: جلوگیری از برخورد با افراد یا اشیاء.
• سیستم‌های ایمنی: حفاظت ماشین‌آلات، مناطق خطرناک.
• کنترل سطح مایعات یا جامدات: در تانک‌ها و سیلوها.
• رباتیک و سیستم‌های هوشمند: شناسایی موقعیت و فاصله اجسام.
• سیستم امنیتی :  حفاظت اماکن حساس ، موزه‌ها، بانک‌ها، انبارها و اتاق‌های سرور
  • ایجاد شبکه بندی سه بعدی ( درهم تنیده) از پرتوهای نامرئی (Laser / IR Beam Grid) برای تشخیص ورود غیرمجاز
  • سیستم‌های هشدار و دزدگیر ترکیب با آژیر، دوربین و سیستم کنترل مرکزی فعال شدن فوری در صورت قطع پرتو
  • حصار نامرئی :اطراف ساختمان یا محیط باز؛  مرزبندی فصا برای تشخیص ورود عیر مجاز

برندهای معروف سنسور فوتوالکتریک

درحال ویرایش

 خرید

عوامل موثر در قیمت سنسور فوتوالکتریک

درحال ویرایش

موضوعات مرتبط

در حال ویرایش

---