سنسور نوری
سنسور نوری یا همان حسگر نوری نوعی قطعه الکتریکی است که برای تشخیص و اندازه‌گیری تغییرات محیط از نور استفاده میکند. در این مقاله با ما همراه باشید تا باهم به بررسی سنسور نوری بپردازیم و اطلاعات کامل‌تری کسب کنیم.
سنسور نوری چیست؟
سنسور نوری یا چشمی نوری هرگونه تغییر ( مانند حضور اشیا، شکل، رنگ، فاصله و … ) در طیف نوری یا سیگنال نوری را تشخیص میدهد و میتواند آن را به کمیت‌های الکتریکی تبدیل کند. در واقع طیف‌های نوری نشان دهنده شدت نور در دستگاه تولید کننده آن است. با دریافت سیگنال‌های نوری (بین طیف فرو سرخ، نور مرئی و فرا بنفش) و تجزیه و تحلیل داده‌های حاصل از آن میتواند اطلاعات مورد نیاز ما را تامین کند. این وسیله صرفا با دریافت نور میتواند دادهها را تجزیه کند و هیچگونه عضو متحرکی ندارد. منبع نور استفاده شده در سنسور نوری معمولا مادون قرمز یا فرو سرخ، نور مرئی (قرمز، سبز و ابی) است.
اجزای تشکیل دهنده سنسور نوری
سنسور نوری به صورت کلی از قسمت‌های فرستنده نوریا امیتر، گیرنده نور یا رسیور، کنترلر، آمپلی‌فایر یا تقویت کننده، منبع تغذیه تشکیل شده است. فرستنده نور یا ساطع کننده یا امیتر همان قسمتی است که نور را در مرحله ابتدایی تولید میکند. گیرنده یا رسیور وظیفه دریافت سیگنال را برعهده دارد. زمانیکه نور ساطع و پس از مدتی متوقف میشود، گیرنده این نور را تشخیص و دریافت میکند. در مرحله اخر نیز آن را به یک خروجی الکتریکی چه آنالوگ و چه دیجیتالی تبدیل میکند.
روش کار سنسور نوری
استفاده از سنسور القایی و سنسور خازنی در صنعت بنا به ویژگی‌هایی که دارند همیشه امکانپذیر نیست. به همین دلیل در مرحله بعدی ناگزیر به سراغ سنسورهای نوری میرویم. اساس کار به این صورت است که یک انتشار دهنده نور را به سمت رفلکتور میفرستد و یک گیرنده نور را از رفلکتور دریافت میکند. هنگامیکه نور ساطع شده متوقف میشود، مقدار نوری که گیرنده یا رسیور دریافت میکند تغییر میکند. حال گیرنده این تغییر را شناسایی و اندازه‌گیری میکند و به ان را به سیگنال الکتریکی که مد نظر ما است تبدیل میکند. در واقع محدوده فرکانس‌های تابشی زیادی از امواج فروسرخ تا نور مرئی و فرابتفش را اندازه‌گیری میکنند و انها را به یک سیگنال الکترونیکی در قسمت خروجی تبدیل میکند.
کاربرد سنسور نوری
سنسور نوری Photoelectric Sensors استفاده بسیار متنوع و وسیعی در صنعت دارد که هر کدام از آنها مزایا و معایبی دارد. بهتر است با توجه به نیاز و ویژگیهای سنسور بهترین آن را انتخاب کنیم.
برخی از کاربردهای ان را در ادامه بیان کردیم:
- صنایع دریایی: در قسمت نظارتی خطوط و چاه‌‌ها بکار میرود.
- صنعت بسته بندی و توزین و تشخیص تایرهای سیاه رنگ در صنایع ریخته‌گری
- صنایع داروسازی و شیمیایی: تشخیص حضور فیلم‌های شفاف
- صنایع کشاورزی: تشخیص پالت
- برای کنترل حرکت کردن اتومبیل در کارواشها و گیت‌های ورودی،
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی: برای نظارت روی خطوط لوله استفاده میشود.
- برای نظارت به عبور و مرور در وسایلی مانند اسانسورها و یا درب‌های کنترل تردد، ماهواره سنجش از راه دور، خاموش و روشن کردن اتوماتیک وسایل برقی، کنترل سطح در مخازن، تشخیص اجسام فلزی، تشخیص رزوه‌ها، اسکنر بارکد، تشخیص خرابی در محصولات، تنظیم روشنایی محیط و صرفه‌جویی در انرژی،
- اشکار سازی و تشخیص شیشههای خالی و لایه‌های آن در خطوط تولید کارخانه و همچنین تشخیص از راه دور لایه‌های شیشه، تشخیص قطعات ماشین‌های چوبکاری
- صنعت مونتاژ
- دستگاه‌های اتوماتیک نورپردازی
- سیستم‌های امنیتی: در سیستم‌های امنیتی و نظارتی برای تشخیص حرکت در شبکه‌ای نوری بکار میرود.
- صنایع پزشکی: برای اندازه‌گیری نور در تجهیزات جراحی و اسکوپ‌های چشمی بکار میرود.
انواع سنسور نوری
سنسورهای نوری تنوع محصولی بسیار بالایی دارند. هر کدام از انها دارای مزایای و معایبی هستند که باید باتوجه به نیازمان مناسب ترین نوع را انتخاب میکنیم. سنسورهای نوری را بر اساس نحوه عملکرد، نوع پیکر بندی، نوع خروجی، جسم هدف، نحوه سنس کردن، ولتاژ تغذیه و … طبقه بندی میکنند. در ادامه متداول‌ترین تقسیم‌بندی را بیان کردیم:
سنسور نوری یک طرفه
سنسور نوری یکطرفه یا Deffuse Reflection Sensor بر اساس ارسال نور و بازتاب آن کار میکند و بخش فرستنده و گیرنده آن در داخل یک دستگاه وجود دارد. ساطع کننده نور را به شکل مخروطی بازتاب میکند، حال زمانیکه جسمی وارد محدود فعالیت سنسور شود این نور از سطح آن جسم بازتاب شده و مقداری از آن توسط گیرنده داخل سنسور دریافت میشود. با تجزیه و تحلیل این نور دریافتی سنسور میتواند دادهها را در اختیار ما قرار دهد. مانند وجود یا عدم وجود یک جسم.
از سنسور نوری یک طرفه بیشتر برای تشخیص و کنترل اشیا در صنایعی مانند ماشین آلات خودکار، تسمه نقاله، خطوط دسته بندی و … استفاده میشود.
سایر ویژگی‌ها:
- از دیگر ویژگیهای این سنسور، تشخیص راحت‌تر اجسام براق و روشن نسبت به اجسام تیره است.
- فاصله سوئیچینگ این سنسور بر مبنای نور مدوله شده است.
- معمولابرای تشخیص پلاستیک‌های روشن، شیشههای روشن، مقوا با رنگ‌های روشن بکار میرود.
- استفاده از سنسورهای یکطرفه راحت و معمولا دقیق و قابل اعتماد است.
سنسور نوری دو طرفه
در سنسور نوری دو طرفه یا Through Beam Sensor گیرنده و ارسال کننده در مقابل یکدیگر قرار دارند و یک پرتو نور تشکیل میدهد. حالا زمانیکه جسم وارد این فضا میشود، پرتو نور را قطع میکند. با این کار گیرنده نور یا عدم نور را تشخیص میدهد و سیگنال الکترونیکی خروجی را نیز بر همین اساس ارسال میکند. اساس کار در سنسور نوری دو طرفه قطع کردن پرتو نور است.
سایر ویژگی‌ها:
- بیشترین فاصله سوئیچینگ را در بین انواع سنسورهای نوری دارد
- کاربرد بیشتری نسبت به انواع دیگر سنسورهای نوری دارند.
- فضای بیشتر برای نصب نیاز دارد و همچنین نصب آنها نیز دشوار است.
- عموما برای تشخیص اجسام مات استفاده میشوند و دقت بالایی دارند.
- این سنسورهای نوری توانایی تشخیص رنگ و سایر ویژگیهای سطح اجسام را ندارند.
- در صنایعی مانند بسته بندی، لجستیک، کنترل موقعیت و …. استفاده میشود.
سنسورنوری رفلکتوری یا ایینه دار
سنسور نوری رفلکتوری یا Reflective Sensor، از طریق رفلکتور اشیا را تشخیص میدهد. فاصله سوئیچینگ بیشتری در مقایسه با سنسور نوری یک طرفه دارد و میتواند حضور اجسام و نزدیکی آن را تشخیص دهد. رفلکتور منشوری استفاده شده است وظیفه بازتاب نور را برعهده دارد. در مواقعی که فاصله زیاد باشد و یا آلودگی وجود داشته باشد، از سنسورهای رفلکتوری استفاده میشود.
سایر ویژگی‌ها:
- عموما سنسورهای رفلکتوری دقت بالایی و نصب راحتی دارند.
- هنگامیکه یک مانع در مسیر هر کدام از این قطعات قرار گیرند، دیگر امکان دریافت نور توسط گیرنده وجود ندارد.
- بخش دریافت کننده و ارسال کننده در یک دستگاه وجود دارد.
خرید انواع سنسور نوری
همانطور که تا الان متوجه شده‌اید، انواع سنسور نوری با ضمانت اصل بودن را میتوانید از سایت آلینداس تهیه کنید. برای دریافت مشاوره رایگان و کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در تماس باشید. الینداس از بزرگترین وارد کنندگان محصولات برقی در کشور است که توانسته مجموعه‌ای از بهترین محصولات کمپانی‌های مطرح دنیا را گرداوری کند تا شما بتوانید خرید با کیفیتی داشته باشید. علاوه‌بر این توجه کنید در هنگام خرید سنسور نوری نوع کاربرد، محل نصب، جسم مورد ردیابی، همگی با نوع سنسور انتخابی همخوانی داشته باشد.
نکات تکمیلی:
- سنسور نوری پرکاربردترین نوع سنسور مجاورتی است.
- در سنسور نوری بیشتر از نور مادون قرمز با طول موج 880 نانومتر استفاده میشود. (به علت تداخل کمتر نور مادون قرمز با نور محیط)
- سیگنال‌های خروجی از سنسور نوری میتواند دررله‌ها، شمارنده‌‌ها، تایمرها و … نیر بکار رود.
- نور لامپ‌های فلورسنت، نور خورشید شدید، نور تابیده از سنسورهای دیگر همگی میتواند در روند کار سنسور نوری اختلال ایجاد کند. از همین رو میتوان از کاور یا سایه‌بان برای جلوگیری از اختلال در عملکرد انها استفاده کرد.
- بعضی از انواع سنسورهای نوری میتوانند اجسام را با فاصله بیش از ده متر هم تشخیص دهند.
- قدرت تشخیص هر نوع جسم با هر نوع ویژگی را دارد. اما برای تشخیص اجسام کوچک معمولا از سنسور فیبر نوری استفاده میشود.
- سنسور های نوری دارای نقطه کور هستند. یعنی وجود جسم در فاصله‌ای که سنسور نمیتواند ان را تشخیص دهد.
- میدانهای مغناطیسی روی سنسورهای نوری بی‌تاثیر هستند.
- از انجایی که اساس تشخیص این سنسور بدون تماس است، عموما احتمال اسیب دیدن اشیا کم است.
- به دلیل استفاده از تکنولوژی پیشرفته دارای وضوح بالایی هستند.
- سنسور نوری بر اساس تاثیر نور مستقیم به دو مدل Modulated Type و non Modulated تقسیم میشود.