Оптичні датчики: різновиди та принцип роботи

Оптичні датчики є пристроями, які призначені для здійснення контролю відстані і положення, визначення колірних і контрастних міток, а також вирішення інших технологічних завдань. Прилади в основному використовуються в промисловому обладнанні.

За способом функціонування оптичні датчики поділяються на три види.

Пристрої, що відображають від об'єкта, здатність випромінювати та приймати світло, який відходить від предмета, розташованого в зоні їх дії. Певне кількість світла відбивається від мети і при попаданні на датчик виробляє установку відповідного логічного рівня. Величина зони спрацьовування багато в чому залежить від виду пристрою, розмірів, кольору, кривизни поверхні, шорсткості та інших параметрів об'єкта. У своїй конструкції приймач і випромінювач присутсвуют в одному корпусі.

Оптичні датчики, що відображають від світлоповертачами, приймають і випромінюють світло, яке виходить від спеціального рефлектора, і коли відбувається переривання променя об'єктом, на виході з'являється відповідний сигнал. Область дії такого пристрою залежить від стану середовища, що оточує датчик і об'єкт (туман, дим, пил та ін.). В даному приладі випромінювач і приймач також розміщуються в одному корпусі.

До третього виду відносяться оптичні датчики, які мають роздільно розташовані приймач і джерело світла. Дані елементи встановлюються один напроти одного по одній осі. Предмет, який потрапляє в район світлового потоку, викликає його переривання, а на виході, відповідно, змінюється логічний рівень.

Світлові елементи пристроїв можуть працювати на різних довжинах хвиль, до яких відносяться інфрачервоний або видимий (лазерний) світло, а також інші індикатори колірних міток.

У своїй конструкції датчик оптичний складається з випромінювача, генеруючого світло в різних діапазонах, а також приймача, який розрізняє сигнал, що випускається першим елементом. Обидві складові пристрою розташовуються як в одному, так і в різних корпусах.

В основі роботи приладів лежить зміна оптичного випромінювання при появі в зоні дії непрозорого об'єкта. При включенні пристрою видається оптичний промінь, який приймається через рефлектор або відбите від об'єкта. Потім на виході датчика виникає цифровий або аналоговий сигнал, має різну логіку, який далі використовується виконавчим пристроєм або схемою реєстрації.

Волоконнооптичні датчики мають різну зону чутливості, яка розташована в межах від декількох сантиметрів до сотень метрів.

Найзручніше використовувати дифузні пристрої, які самостійно спрацьовують на об'єкт. У своїй більшості оптичні датчики дозволяють змінювати налаштування чутливості та індексації стану виходу, виробляються також самоналагоджувальна моделі.

На ринку пристрої представлені багатьма виробниками. Наприклад, особливою популярністю користуються прилади, що випускаються компанією AUTONICS. Вони відрізняються великою різноманітністю, низькою ціною і високою надійністю.