Do czego służą czujniki optyczne i jakie są ich rodzaje?
Wykrywanie ruchu i obiektów jest współcześnie wykorzystywane w wielu dziedzinach życia codziennego oraz w wysoko zaawansowanych sektorach przemysłu. Czujniki optyczne, inaczej zwane fotoprzekaźnikami, powszechnie kojarzące się z monitoringiem, służą nie tylko naszemu bezpieczeństwu, ale znajdują również szerokie zastosowanie w precyzyjnych, zautomatyzowanych procesach przemysłowych.
JAK DZIAŁAJĄ CZUJNIKI OPTYCZNE?
Czujniki optyczne składają się z dwóch elementów: nadajnika, który odpowiada za emisję światła (w grę wchodzą różne długości fali świetlnej, w zależności od stopnia precyzji urządzenia, pożądanej czułości i zasięgu działania), ora odbiornika, który przechwytuje emitowaną falę. W momencie przerwania fali – czyli przecięcie fali świetlnej uniemożliwiające jej dotarcie do odbiornika – czujnik optyczny może reagować zgodnie z zaprogramowanym schematem – jest to pierwsza z możliwych opcji jego działania. Druga – to zliczanie lub reagowanie przez odbiornik na nadane przez nadajnik fale świetlne.
Czujniki i odbiorniki mogą tworzyć układ zamknięty lub otwarty. W pierwszym przypadku czujnik i nadajnik umieszczone są w jednej obudowie – a ich działanie opiera się o wychwytywania fali świetlnej odbitej od materiału, w stronę którego skierowany jest i nadajnik i odbiornik. W drugim przypadku odbiornik położony jest w jednej linii z nadajnikiem i tam właśnie rejestruje nadawane sygnały świetlne.
RODZAJE CZUJNIKÓW OPTYCZNYCH I ICH ZASTOSOWANIE
Rodzaj budowy, rodzaj emitowanej fali świetlnej oraz sposób działania i reagowania nadajnika i odbiornika, determinują przynależność do odpowiedniego rodzaju czujnika optycznego:
CZUJNIKI OPTYCZNE ODBICIOWE
Jak wskazuje ich nazwa ich działanie polega na detekcji wiązki świetlnej odbitej od innej powierzchni. Nadajnik i odbiornik, znajdujące się w jednej obudowie. Budowa odbiornika jest szerokokątna, aby zapewnić prawidłową detekcję odbitej fali świetlnej, która może odbijać się pod różnym kątem od materiału odbijającego. Czujniki te znajdują zastosowanie np. w automatycznych włącznikach oświetlenia lub alarmach.
CZUJNIKI OPTYCZNE BARIEROWE
Charakteryzują się budową otwartą – nadajnik i odbiornik czujnika optycznego znajdują się naprzeciw siebie. Wiązka światła, która dociera do odbiornika jest źródłem sygnału, który zanika momencie, w którym fala świetlna przestaje docierać do odbiornika. Czujniki barierowe stosowane są głównie przy procesach produkcyjnych taśmowych – umożliwiają zliczenie przedmiotów, jakie przemieściły się między wiązką świetlną.
CZUJNIKI OPTYCZNE- DALMIERZE I CZUJNIKI MIKROPOMIESZCZEŃ
Dzięki wysyłanej fali świetlnej te czujniki są w stanie zmierzyć odległości od czujnika nawet wielokilometrowe z bardzo wysoka precyzją, sięgającą milimetrów. Czujniki mikropomieszczeń natomiast są tak skalibrowane, aby oszacować co do mikrometrów niewielkie odległości lub grubość materiału.
CZUJNIKI OPTYCZNE KONTRASTU
Wykrywają odpowiedni marker, na który zostały skalibrowane, np. kolor. Są stosowane do kontroli zadruku lub przy cięciu materiałów.
CZUJNIKI OPTYCZNE LUMINESENCJI
Wykorzystują w swym działaniu wykrywanie światła widma podczerwieni. Reagują w momencie, w którym w polu ich pracy znajda się markery, które oświetlone wiązką UV odbijają światło przesunięte wykrywane przez podczerwień.
Czujniki optyczne, z racji swojej wysokiej czułości i szybkości działania są wielozadaniowe. Ułatwiają pracę, chronią nasze bezpieczeństwo. Jednak maja jedną wadę – mogą być nieskuteczne w przypadku wysokiego poziomu zanieczyszczenia. Dlatego tez po wyborze właściwego czujnika optycznego wart zatroszczyć się o jego czyszczenie i konserwację.