سنسورهای نوری یکطرفه
سنسور نوری یکطرفه برای تشخیص مستقیم اجسام و ترکیب فرستنده و گیرنده در یک محفظه استفاده می‌شود. فرستنده یک پرتو نور پیوسته (معمولاً نور قرمز، اما همچنین نور مادون قرمز و نور لیزر) منتشر می‌کند. منبع نور توسط جسمی که باید شناسایی شود منعکس می‌شود. اگر جسمی به درون پرتو حرکت کند، نور از سطح جسم به گیرنده منعکس می‌شود و سنسور نوری یکطرفه سیگنال سوئیچینگ را صادر می‌کند. به همین دلیل است که اجزای عملکردی اضافی (مانند بازتابنده‌های سنسورهای رفلکتوری) برای کار با سنسورهای نوری یکطرفه ضروری نیستند.
سنسور نوری یکطرفه: مزایا و معایب
در سنسور نوری یکطرفه فرستنده و گیرنده در یک دستگاه قرار دارند. بنابراین امکان تشخیص اشیاء قابل اعتماد را تنها با استفاده از یک جزء و بدون لوازم جانبی دیگر فراهم می‌کنند. بنابراین سنسورهای نوری یکطرفه باعث صرفهجویی در فضا میشوند و میتوانند به صورت انعطافپذیر نصب شوند. آنها اغلب برای فواصل کوتاه مورد استفاده قرار میگیرند، زیرا برد به میزان انعکاس، شکل، رنگ و خواص مواد جسمی که باید شناسایی شود بستگی دارد.
سنسور نوری یکطرفه با سرکوب پس‌زمینه
زمانی که نور ساطع شده منعکس می‌شود، یک سنسور بازتاب منتشر تغییر می‌کند. با این حال، انعکاس میتواند در پشت محدوده اندازه‌گیری مورد نظر رخ دهد و منجر به سوئیچینگ ناخواسته شود. این مورد را میتوان با یک سنسور نوری یکطرفه با سرکوب پس زمینه حذف کرد.
دو عنصر گیرنده برای سرکوب پس‌زمینه (یکی برای پیش‌زمینه و دیگری برای پس‌زمینه) استفاده می‌شود. زاویه انحراف بر حسب فاصله متفاوت است و دو گیرنده، نورهای با شدت متفاوت را تشخیص میدهند. اسکنر فوتوالکتریک تنها در صورتی سوئیچ می‌کند که اختلاف انرژی تعیین شده نشان دهد که نور در محدوده اندازه‌گیری مجاز منعکس شده است.
با استفاده از اصل مثلث‌سازی، سنسورهای یکطرفه با سرکوب پس‌زمینه نه تنها شدت نور منعکس‌شده توسط هدف را اندازه‌گیری می‌کنند، بلکه فاصله جسم از سنسور را نیز تعیین می‌کنند. به این ترتیب، اجسام با حداقل اندازه پرتو نور که در فاصله سنجش قابل تنظیم قرار دارند، بدون توجه به رنگ و سطح آنها قابل تشخیص هستند.
سنسورهای نوری یکطرفه با سرکوب پس‌زمینه و منبع نور لیزر به‌طور خاص برای کاربردهایی که موقعیت‌یابی دقیق در آنها مهم است، توسعه یافته‌اند. با پرتو کاملا متمرکز، حتی اجسام بسیار کوچک مانند سیمهای یک مقاومت یا رزوهها را میتوان به وضوح تشخیص داد یا شمارش کرد.
ویژگیها و مزایا سنسور نوری یکطرفه
فاصله سنجش قابل تنظیم
نقطه سوئیچ را میتوان با استفاده از پیچ تنظیم یا روش Teach-in به طور دقیق بین شی و پس زمینه تداخلی تنظیم کرد.
تا حد زیادی مستقل از رنگ است
فاصله سنسور ثابت میماند حتی اگر رنگ اجسام تغییر کند. بنابراین تنظیم مجدد لازم نیست. اشیاء در حال تغییر در پس زمینه نیز هیچ تاثیری ندارند.
اندازه نقطه کوچک
سنسورهای لیزری میتوانند اجسام با اندازه ۰٫۱ میلی متر را تشخیص دهند. سنسورهایی با دیودهای دقیق، نقطهای به قطر تنها ۲ میلی متر در کانون دارند.
ساطع کننده نور قرمز
نور قرمز مرئی امکان تنظیم ساده سنسور را بر روی اشیاء کوچک با چشم فراهم می‌کند.
زمان پاسخ کوتاه
اجسام کوچک و به سرعت در حال حرکت به دلیل زمان پاسخ کوتاه به طور قابل اعتمادی شناسایی میشوند.
سایر مزایا
مناسب برای تشخیص سیاه و سفید
محدوده فعال نسبتاً بزرگ
فاصله سنسور تا حد زیادی به خواص بازتابی سطح جسم بستگی دارد
موقعیت یابی و نظارت تنها با یک سنسور
نصب آسان
اصل اندازه‌گیری سنسور نوری یکطرفه
هنگامی که فاصله جسم سنسور تغییر می‌کند، موقعیت دریافت نور روی عنصر گیرنده تغییر می‌کند.
نور لیزر از عدسی ساطع کننده به سمت جسم ساطع می‌شود. نوری که از جسم منعکس می‌شود توسط گیرنده جمعآوری می‌شود و تصویری روی PSD تشکیل می‌شود. اگر فاصله جسم سنسور متفاوت باشد، تصویر تشکیل شده در PSD متفاوت است. دو خروجی PSD تغییر خواهند کرد.
نسبت این دو خروجی پیدا می‌شود و سپس به فاصله تبدیل می‌شود.
روش سنسور نوری یکطرفه اندازهگیریهای پایداری را ارائه میدهد. میتوان از آن حتی زمانی که تغییر زاویه بازتاب زیاد است استفاده کرد. اگر سطح براق باشد، دقت کم می‌شود و ممکن است نتواند اندازه‌گیری کند.
روش انعکاسی منظم، شی را با استفاده از بازتاب منظم تشخیص میدهد.
اندازهگیریهای دقیقی را میتوان برای سطوح براق انجام داد اما تحمل زیادی برای واریانس زاویه ندارد.
انواع سنسور نوری یکطرفه
سنسور نوری یکطرفه AO005
سنسور یکطرفه AO005 یک سنسور با سرکوب پس‌زمینه و پتانسیومتر برای تنظیم محدوده است که فرستنده و گیرنده را در یک محفظه بدون نیاز به ابزار اضافی برای تشخیص اشیا ترکیب می‌کند. نور قرمز پالسی توسط جسمی که باید شناسایی شود منعکس می‌شود و توسط گیرنده ادغام شده در سنسور شناسایی و ارزیابی می‌شود. ویژگی خاص این سنسور نوری یکطرفه، سرکوب پس‌زمینه ایمنی در برابر نویز آن است.
سنسور بازتاب پراکنده AO019
سنسور نوری یکطرفه AO019 موقعیت اجسام را صرف نظر از اندازه، رنگ و مواد آنها در محدودهای بین ۱ تا ۵۰ میلی متر به طور قابل اعتماد ثبت می‌کند. تشخیص موقعیت با استفاده از نور قرمز به طور قابل اعتماد و دقیق حتی بر روی سطوح بازتابنده انجام می‌شود. AO019 دارای یک خروجی سوئیچینگ روشن با IO-Link است.
سنسور نوری یکطرفه AO017
سنسور نوری یکطرفه AO017 دارای کابل و سرکوب پس‌زمینه دقیق است. نور قرمز برای تشخیص مطمئن موقعیت اجسام کوچک، مسطح یا بازتابنده ایدهآل است. محدوده قابل تنظیم بین ۳ تا ۱۵ میلی متر است. سنسور نوری یکطرفه AO017 از IO-Link پشتیبانی می‌کند.
در سنسور نوری یکطرفه AO017 فرستنده و گیرنده در یک محفظه قرار دارند. شکل ساختاری فشرده به ویژه برای نصب محدود مناسب است. نصب بسیار آسان است زیرا یک کابل پی وی سی سه سیم به طول ۳۰ سانتی متر، دوشاخه M8 را به دستگاه متصل می‌کند و کانکتور را میتوان از فضای نصب محدود خارج کرد. رتبه حفاظتی IP67 امکان استفاده در شرایط سخت را فراهم می‌کند.
پردیس کابل البرز بزرگترین تولید کننده انواع سنسور های نوری با برند پکاسنس و وارد کننده سنسورهای نوری با برند آکوسنس می باشد .
