Katere tehnologije se uporabljajo v refleksnih senzorjih?

Refleksni senzorji so med najbolj razširjenimi tipi senzorjev v industrijski avtomatizaciji. Zaznavajo predmete brez fizičnega stika in zagotavljajo natančne stikalne signale tudi pri visokih frekvencah ali spreminjajočih se lastnostih materialov. Glede na funkcionalni princip se uporabljajo različne tehnologije, ki se razlikujejo po natančnosti, dosegu in odpornosti na okolje.

Refleksne senzorje lahko v bistvu razdelimo v dve glavni kategoriji: refleksni senzorji z zatiranjem ozadja in energijski refleksni senzorji.

Pregled različnih tehnologij refleksnih senzorjev: triangulacija, čas leta in energijski senzorji
Refleksni senzorji: Natančno zaznavanje predmetov za vsako uporabo

1. Refleksno stikalo z zatiranjem ozadja

Refleksna stikala z zatiranjem v ozadju preverjajo , ali je predmet znotraj določene razdalje preklopa . Vse za njo je zanesljivo skrito kot ozadje.
Prednost je, da preklopna točka ostaja skoraj neodvisna od barve, strukture ali odbojnosti predmeta – lastnost, ki je ključna v mnogih industrijskih aplikacijah, kot je zaznavanje različnih materialov na tekočem traku.

V Wenglorjevem portfelju so refleksni senzorji z zatiranjem ozadja izvedeni po dveh načelih: principu triangulacije (elektronskem ali mehanskemu) in principu časa leta.

a) Elektronska triangulacija

Pri elektronski triangulaciji se svetloba, ki jo odbije predmet, preslika na sprejemni element (npr. položajno občutljiv detektor, na kratko PSD) v senzorju.
Položaj svetlobne pike na tem sprejemnem elementu se razlikuje glede na razdaljo objekta. Ta sprememba se elektronsko oceni, da se natančno določi razdalja.

Prednosti:

  • Visoka ponovljivost
  • Neodvisno od barve predmeta in površine
  • Idealno za dinamične aplikacije

Tipična področja uporabe: Prepoznavanje objektov v sestavljalnih procesih, pakirni industriji, tehnologiji transporterjev

b) Mehanska triangulacija

Pri mehanski triangulaciji se razdalja zaznavanja ročno prilagaja z zunanjim nastavljalnim vijakom. Mehanski premik sprejemnega elementa – običajno dvojne diode – določa točko, na kateri se senzor preklopi.

Značilnosti:

  • Nastavljivo preko kontrol, kot so potenciometri za večzasujanje ali enojne zasuke
  • Preprosta zasnova, odporna na zunanje vplive
  • Programska oprema ali navigacija po menijih ni potrebna

Tipična področja uporabe: Standardne aplikacije s konstantno zaznavno razdaljo, npr. v sistemih za sortiranje ali hranjenje

Refleksna sonda s triangulacijskim načelom za merjenje razdalje brez stika
Triangulacija – natančno prepoznavanje predmetov v industriji

c) Načelo časa leta

Načelo časa leta (ToF) temelji na posebej natančni fizikalni metodi: merjenju časa preleta svetlobe.
Senzor neprekinjeno oddaja modulirane svetlobne pulze, ki jih predmet odbije in ponovno prejme. S primerjavo oddanega in sprejetega signala – natančneje z merjenjem faznega zamika – lahko natančno določimo razdaljo do objekta.

Senzor za refleks časa leta meri razdaljo zaradi časa potovanja svetlobe
Čas leta – natančno merjenje razdalje glede na čas potovanja svetlobe

Pri večjih svetlobnih točkah se za izboljšanje natančnosti izvaja uteženo povprečenje .

Prednosti:

  • Dolgi dosegi
  • Neobčutljiv na ambientalno svetlobo
  • Natančno merjenje razdalje tudi na sijočih ali temnih površinah

Tipična področja uporabe: Aplikacije z velikim dosegom zaznavanja, kot so zaznavanje palet ali zaznavanje predmetov na dolgih razdaljah

2. Senzorji energijskih refleksov

Energijski refleksni senzorji delujejo po enostavnejšem principu: uporabljajo intenziteto svetlobe, ki jo objekt odbije , kot stikalni signal.
Tukaj je prag preklopa nastavljen na želeno vrednost signala. Če količina svetlobe, ki jo objekt oddaja nazaj, preseže ta prag, se izda preklopni signal.

V nasprotju z refleksnimi senzorji z zatiranjem ozadja je točka preklopa tukaj odvisna tako od razdalje kot od odbojnih lastnosti objekta .
To pomeni, da barva, material, sijaj in površinska struktura neposredno vplivajo na rezultat meritev.

PrednostiSlabosti
Zelo kompaktna zasnova,odvisno od barve in materiala predmeta
Frekvence hitrega preklapljanjaNi mogoče zatiranja ozadja
Stroškovno učinkovita rešitev za preproste naloge zaznavanja

Tipična področja uporabe: Zaznavanje predmetov na kratkih razdaljah, npr. steklenic, etiket ali embalaže z enakomerno površino

Energijski refleksni senzor zazna predmete z jakostjo svetlobe
Energijski refleksni senzor – hitro prepoznavanje predmetov

Zaključek: Uporaba tehnologije glede na primer uporabe

Izbira pravega refleksnega senzorja je odvisna od kompleksnosti in okoljskih pogojev posamezne aplikacije:

  • Refleksni senzorji z zatiranjem ozadja nudijo najvišjo natančnost in zanesljivost za različne barve predmetov ali kompleksna ozadja.
  • Energijski refleksni senzorji so prava izbira za preproste, hitre zaznavne naloge na kratkih razdaljah z homogenimi materiali.

S tehnologijami, kot sta triangulacija in čas leta , wenglor združuje natančno optiko, robustno elektroniko in inovativno obdelavo signalov – za zanesljivo zaznavanje v vseh pogojih.

Avtor

Picture of Max Mustermann

Max Mustermann

Naziv delovnega mesta