سنسور نوری رفلکتوری
سنسور نوری رفلکتوری وسیلهای است که امواج نور یا تشعشعات الکترومغناطیسی را که از جسم عبور میکنند یا منعکس میشوند، به اطلاعاتی تبدیل میکند که یک تصویر را تشکیل میدهند. سنسورهای رفلکتوری معمولاً در صنایع عکاسی و فیلمبرداری، برای تولید دوربینهای دیجیتال، تجهیزات تصویربرداری پزشکی، دوربینهای دید در شب، دستگاههای تصویربرداری حرارتی، رادارها، سونارها و غیره استفاده میشوند. این سنسورها برای تشخیص رنگ و تبدیل آن به سیگنال دیجیتال مورد استفاده قرار میگیرند.
دو نوع اصلی سنسور نوری رفلکتوری در بازار
CCD سنسور نوری رفلکتوری
در این سنسور هر سلول حساس به نور یک دستگاه آنالوگ است. هنگامی که نور به تراشه برخورد میکند، به عنوان یک بار الکتریکی کوچک در هر سلول عکس نگه داشته میشود. بارهای موجود در خط پیکسلهای نزدیک به (یک یا چند) تقویت کننده خروجی تقویت شده و خروجی میشود، سپس هر خط پیکسل بارهای خود را یک خط به تقویت کننده نزدیک میکند و خط خالی نزدیک به تقویت کنندهها را پر میکند. سپس این فرآیند تکرار میشود تا زمانی که تمام خطوط پیکسل، شارژ شوند و خروجی خود را تقویت کنند.
CMOS سنسور نوری رفلکتوری
سنسور نوری رفلکتوری CMOS از نظر ساخت با نوع CCD متفاوت هستند. سنسور تصویر CMOS دارای یک تقویت کننده برای هر پیکسل در مقایسه با چند تقویت کننده CCD است. این باعث میشود که نسبت به یک CCD فضای کمتری برای گرفتن فوتونها ایجاد شود. اما این مشکل با استفاده از لنزهای میکرو در جلوی هر فتودیود، که نور را به دیود نوری متمرکز میکند برطرف شده است، در غیر این صورت نور به تقویت کننده برخورد میکند و شناسایی نمیشود.
سنسورهای رفلکتوری CMOS به طور بالقوه میتوانند با اجزای کمتری اجرا شوند، انرژی کمتری مصرف کنند و/یا بازخوانی سریعتری نسبت به سنسورهای CCD ارائه دهند. بعلاوه آنها وقتی در معرض تخلیه الکتریکی ساکن قرار میگیرند آسیبپذیری کمتری دارند.
پردیس کابل البرز واردکننده انواع سنسور القایی، انواع سنسور نوری استوانهای و انواع سنسور نوری مکعبی با برند آکوسنس میباشد که در صورت تمایل میتوانید سنسورهای با ویژگی رفلکتوری را در میان آنها سفارش دهید.
سنسور نوری رفلکتوری چیست؟
- سنسور نوری رفلکتوری از یک ساطع کننده نور و یک آشکارساز نور تشکیل شده است، اما آنها در مجاورت یکدیگر و در یک جهت کلی قرار گرفتهاند.
- هنگامی که هر دو بخش انتقال و دریافت در یک ماژول نصب میشوند، به آن سنسور نوری رفلکتوری میگویند و به یکی از دو روش زیر فعال میشود:
- جسمی که از مقابل پرتو نور میگذرد، آن را به آشکارساز منعکس میکند. جسم باید به طور طبیعی بازتابنده باشد یا باید یک وصله بازتابنده روی آن اعمال شود.
- یک بازتابنده ثابت را میتوان در مقابل ساطع کننده نور نصب کرد که در این صورت یک آشکارساز در کنار ساطع کننده نور فعال میشود. فعال شدن آشکارساز هنگامی اتفاق میافتد که جسم پرتو نور منعکس شده را قطع کند.
برخی از سنسورهای نوری رفلکتوری محبوب به شرح زیر هستند:
- Rodan RT-530
- Optek OPB606A
- Vishay TCRT5000
در حالت بازتابی، یک مسیر نوری بین سنسور و یک بازتابنده خاص ایجاد میشود. هدف زمانی شناسایی میشود که پرتو نور را بشکند. سنسور نوری رفلکتوری معمولی در مقایسه با سنسورهای پراکنده، محدوده سنجش بیشتری را ارائه میدهد. در برخی از واحدها از LED قرمز قابل مشاهده استفاده میشود که به نصب و تراز بازتابنده کمک میکند. یک بازتابنده مکعب گوشه برای برگرداندن دقیق انرژی نور (در یک محور موازی) به گیرنده استفاده میشود.
کارکردهای مختلف سنسور نوری رفلکتوری
دارای فیلتر پلاریزه
یک فیلتر پلاریزه برای حذف سیگنالهای اشتباهی که ممکن است در صورت عبور یک هدف براق از جلوی سنسور بازتابی به عقب، رخ دهد، استفاده میشود. این فیلتر امکان تشخیص بدون مشکل اجسام براق و با انعکاس زیاد را فراهم میکند.
برای تشخیص واضح شی
سنسور تشخیص شی شفاف، یک حسگر فوتوالکتریک با حالت رفلکتوری خاص است که اشیاء واضح را تشخیص میدهد که سنسورهای عادی بازتابی ممکن است نتوانند تشخیص دهند. از طریق استفاده از یک مدار هیسترزیس کم، حسگر تغییرات جزئی در نور را در هنگام تشخیص اشیاء واضح تشخیص میدهد. آشکارساز شی شفاف از فیلترهای پلاریزه در فرستنده و گیرنده سنسور برای کاهش پاسخهای نادرست ناشی از انعکاس از هدف استفاده میکند.
کارکرد سنسور نوری رفلکتوری با سرکوب پیش زمینه
این سنسور سرکوب پیشزمینه یک فوتوالکتریک حالت رفلکتوری است که اهداف براق را به اشتباه به عنوان بازتابنده شناسایی نمیکند. این حالت برای تشخیص پالتهای بستهبندی شده مناسب است، زیرا سنسور حالت بازتابی ممکن است پوشش براق را با بازتابنده اشتباه گرفته و حالت را تغییر ندهد. دیافراگم های نوری در جلوی عناصر فرستنده و گیرنده در محفظه سنسور، ناحیهای را برای عدم تشخیص اشتباه مواد بازتابنده و دپلاریزه ایجاد میکند.
سنسور ناحیه بازتابی
با چندین فرستنده و گیرنده در یک محفظه که یک ناحیه تشخیص گسترده یا بالا را در محدوده سنجش مربوطه تشکیل میدهد. به طور کلی، دو جزء در سنجش نوری وجود دارد. فرستنده (یعنی منبع نوری) و گیرنده (ردیاب نوری).
سنسور نوری رفلکتوری چگونه کار میکند؟
هنگامی که نور امیتر به جسم سنسور برخورد میکند، جسم نور را منعکس میکند و در جایی که شدت نور افزایش مییابد وارد گیرنده میشود. و لحظهای که افزایش شدت نور وارد گیرنده میشود میتوان با آن جسم مورد نظر را تشخیص داد. سنجش فاصله از چند سانتی متر تا چند متر صورت میگیرد.
برای مثال یک سنسور نوری رفلکتوری جدید از نوع Vishay Intertechnology قادر است اجسام را در فواصل عملیاتی تا ۴۰ میلی متر تشخیص دهد. سنسور انعکاسی TCND5000 روی سطح جدید همچنین یک فرستنده IR و فتودیود PIN را در یک بسته واحد ادغام میکند. این دستگاه جدید برای استفاده در حسگرهای حضور اشیاء، حسگرهای لمسی و حسگرهای مجاورت در طیف وسیعی از کاربردهای مصرفی، صنعتی و خودرو طراحی شده است.
سنسور TCND5000 با حساسیت بالا و فاصله عملیاتی از ۲ میلی متر تا ۴۰ میلی متر، راه حل فشرده و قابل اعتمادی را برای بهبود عملکرد سیستمهای الکترونیکی مانند تلفن همراه به طراحان ارائه میدهد که در آن دستگاه نزدیکی گوش کاربر را جبران میکند. بعلاوه صدای عملکرد بلندگو را بر این اساس تنظیم می کند.
از این واحدها برای موارد زیر استفاده شده است:
- سنسور موقعیت برای رمزگذار شفت
- تشخیص مواد بازتابنده مانند کاغذ، کارت های IBM،
نوارهای مغناطیسی و غیره
- کلید محدود برای حرکات مکانیکی در VCR
- هدف کلی – هر جا که فضا محدود باشد