سنسور نوری

آشنایی با انواع سنسور نوری

یکی از سنسورهای پرکاربرد در صنعت سنسور نوری (Types of optical sensors) است. سنسورهای نوری به کمک صنعت آمده و کار سنجش فاصله اشیا مختلف بدون تماس را امکان پذیر می‌کند. سنسورهای نوری امروزه توانسته است جایگاه خود را در صنعت باز کند و به کمک این سنسورها کار صنعتگران آسان‌تر شده و هزینه نیز کاهش یافته است. آنچه در این مطلب به گفت‌وگو در مورد آن خواهیم پرداخت معرفی سنسورهای نوری است.

تعریف سنسور نوری

سنسور نور معمولاً به دستگاهی اطلاق می‌شود که می‌تواند انرژی نور ماوراء بنفش را به نور فروسرخ تبدیل کرده و بعد از آن انرژی نور را به سیگنال الکتریکی تبدیل کند. سنسور نوری در واقع نوعی دستگاه حسگر است که عمدتاً از عناصر حساس به نور تشکیل شده است. به طور عمده به چهار دسته تقسیم می شود: سنسور نور محیط، سنسور نور مادون قرمز، سنسور نور خورشید و سنسور نور ماوراء بنفش. این عمدتا در زمینه تغییر برنامه‌های الکترونیکی بدن و سیستم های روشنایی هوشمند استفاده می‌شود. تکنولوژی اندازه گیری الکتریکی مدرن روز به روز بالغ می شود. با توجه به مزایای آن مانند دقت بالا و اتصال میکرو کامپیوتر آسان برای پردازش خودکار بلادرنگ، به طور گسترده ای در اندازه گیری کمیت های الکتریکی و غیر الکتریکی استفاده شده است.

با این حال، روش اندازه گیری الکتریکی مستعد تداخل است. در اندازه گیری AC، پاسخ فرکانس به اندازه کافی گسترده نیست و الزامات خاصی در مورد ولتاژ مقاومت و عایق وجود دارد. امروزه پیشرفت سریع فناوری لیزر توانسته است مشکلات فوق را با توجه به ظهور فناوری سنسور نوری حل کند.

 اندازه گیری‌های فیزیکی و شیمیایی زیر قابل اندازه گیری است. این سنسورها می‌توانند: دما، جریان، فشار،  جابجایی، سطح مایع، لرزش، چرخش، شتاب، میدان مغناطیسی، نیرو، Ph، تشعشع،  گونه‌های شیمیایی، رطوبت،  کرنش، میدان‌های الکتریکی، سرعت،  میدان صوتی و غیره را اندازگیری کنند.

کارکرد سنسور نوری

سنسور نور در واقع بر اساس اصل اثر فوتوالکتریک کار می‌کند. به اصطلاح اثر فوتوالکتریک به پدیده‌ای اشاره دارد که مواد خاصی می‌توانند انرژی نور را پس از جذب نور به انرژی الکتریکی تبدیل کنند. اثر فوتوالکتریک را می‌توان به دو نوع تقسیم کرد: یک اثر فوتوالکتریک خارجی و یک اثر فوتوالکتریک داخلی. اثر فوتوالکتریک خارجی به این واقعیت اشاره دارد که تحت تابش نور، الکترون‌ها می‌توانند از داخل ماده برای تولید الکتریسیته ساطع شوند. فتوسل و فتومولتیپلایر اصلی بر اساس اثر فوتوالکتریک خارجی هستند.

به همین ترتیب، اثر فوتوالکتریک داخلی در داخل ماده رخ می‌دهد. هنگامی که نور به ماده تابیده می‌شود، مقاومت در داخل ماده تغییر کرده و در نتیجه نیروی حرکتی الکتریکی ایجاد می‌شود. عناصر فوتوالکتریک مانند مقاومت نوری و سلول‌های فتوولتائیک بر اساس اثر فوتوالکتریک داخلی ساخته می‌شوند.

انواع سنسور نوری

انواع سنسورهای نوری شامل سنسوری نوری از نوع انعکاس از روی قطعه  DIFFUSE SENSOR، سنسور نوری از نوع گیرنده و فرستنده در ۲ بلوک، سنسور نوری از نوع گیرنده و فرستنده در یک بلوک همراه رفلکتور است که در ادامه به شرح هر یک خواهیم پرداخت:

• سنسوری نوری از نوع انعکاس از روی قطعه  DIFFUSE SENSOR(سنسور نوری یک طرفه)

سنسورهای نوری انعکاس از روی قطعه دارای گیرنده و فرستنده هستند که هر دو در یک محفظه و یا به اصلاح بدنه قرار دارد. فرستنده این نوع سنسورهای نوری یک شعاع نوری را تا شعاع طراحی شده به صورت دائم و بدون وقفه از خود ساطع می‌کند، حال اگر مانع‌ای بر سر راه این نور قرار بگیرد شعاعی از نور که شکسته شده به گیرنده ارسال می‌شود. دقت این سنسور بستگی به میزان فاصله دستگاه با شی دارد. در واقه هر چقدر میزان فاصله دستگاه به شی بیشتر باشد دقت بالاتری دارد. یکی از مزیت‌های باز این نوع سنسور در این است که فرستنده و گیرنده هر دو در یک محفظه قرار دارد و مجزا از هم نیستند.

• سنسور نوری از نوع گیرنده و فرستنده در ۲ بدنه (سنسور نوری دو طرفه)

این سنسور برخلاف سنسور سنسورهای نوری انعکاس از روی قطعه بوده و فرستنده و گیرنده هر کدام در یک بدنه جدا قرار دارند. در این نوع سنسور فرستنده و گیرنده باید متناسب با نوعی که داراند در کنار هم نصب شوند به گونه‌ای که پرتو نور از فرستنده به گیرنده به طور مستقیم ارسال شود. در این نوع سنسور نور به طور مداوم از فرستنده ساطع می‌شود و به گیرنده می‌رسد. در این میان اگر مانعی بین نور فرستنده و گیرنده قرار بگیرد گیرنده سیگنال ارسال می‌کند. کار کرد این گیرنده تا شعاع 10 متر است و علاوه بر این در محیط‌های دارای گرد و غبار، رطوبت و آلوده نیز کار کرده و دقت بالایی دارد.

• سنسور نوری از نوع گیرنده و فرستنده در یک بلوک همراه رفلکتور (سنسور نوری آینه دار)

این سنسور به مانند سنسورهای نوری انعکاس از روی قطعه فرستنده و گیرنده هر دو در یک بدنه قرار دارند اما نحوه کارکرد آن‌ها متفاوت است. در این نوع سنسور یک صفحه منعکس کننده وجود دارد که نور بعد از ساطع شدن توسط فرستنده به این صفحه برخورد کرده و بعد از آن گیرنده نور را دریافت می‌کند. این نوع سنسور نوری قابلیت تنظیم زاویه را دارد و متراژ طولانی را می‌تواند تحت پوشش خود قرار دهد.  

مزایا و معایب سنسور نوری

هر وسیله‌ای که استفاده می‌کنیم دارای مزایا و معایبی است که در ادامه به بررسی مزایا و معایب سنسور نوری خواهیم پرداخت.

• سرعت و دقت بالا

• عدم نیاز به برخورد مستقیم با اجسام

• تشخیص اجسام از فاصله دور

• توانایی بالا در تشخیص اجسام مختلف بدون محدودیت

این موارد مزایای بارز این نوع حسگر است و معایب آن عبارت است از:

• مراحل نصب سخت

• زمان زیاد برای نصب

• دقت کم در محیط تاریک

• تشخص سخت برای اشیا رنگ تیره

برندهای معتبر تولید کننده سنسور نوری

برندهای تولید کننده سنسور القایی مانند آتونیکس به تولید سنسور نوری نیز پرداخته و در بازار فعالیت می‌کنند. در ادامه به بررسی این برندها خواهیم پرداخت.

• سنسوری نوری آتونیکس AUTONICS OPTICAL SENSOR

اولین برندی که به معرفی ان خواهیم پرداخت سنسورهای نوری آتونیکس است. برند آتونیکس تاکنون سنسور نوری دو طرفه آتونیکس، سنسور نوری یک طرفه آتونیکس، سنسور نوری آینه دار آتونیکس، پرده نوری آتونیکس، سنسور نوری تشخیص رنگ آتونیکس سری BC، سنسور نوری آتونیکس سری BTF، سنسور نوری آتونیکس سری BTS، سنسور نوری آتونیکس سری BH، سنسور نوری آتونیکس سری BA2M، سنسور نوری آتونیکس سری BJ، سنسور نوری آتونیکس سری BY، سنسورنوری آتونیکس سری BYD، سنسور نوری آتونیکس سری BPS، سنسور نوری آتونیکس سری BM، سنسور نوری آتونیکس سری BMS، سنسور نوری آتونیکس  سری BX، سنسور نوری آتونیکس سری BEN، سنسور نوری آتونیکس سری BUP، سنسور نوری آتونیکس سری BUM، سنسور نوری آتونیکس سری BR، سنسور نوری آتونیکس سری BL، سنسور نوری آتونیکس سری BS5، سنسور نوری آتونیکس سری BS5-P، سنسور نوری آتونیکس سری MST را به بازار عرضه کرده است.

از ویژگی‌های بارز این محصول می‌توان موارد زیر را نام برد:

• حسگرها می‌توانند خروجی‌های کلکتور باز NPN و PNP جداگانه یا همزمان را با پیکربندی سیم ساده تولید کنند.

• دارای ساختار حفاظتی IP67 ، عملکرد پایدار و بدون خطا در محیط‌های مرطوب یا گرد و غبار (استاندارد IEC) 

• حس کردن فاصله

• دارای نوع پرتو 20 متر

• حداکثر زمان پاسخگویی 1 میلی ثانیه

• منبع تغذیه 12-24VDC ±10% (ریپل P-P: حداکثر 10%)

• حداکثر مصرف فعلی 15 میلی آمپر

• تنظیم حساسیت تنظیم کننده حساسیت

• حداکثر زمان پاسخگویی 1 میلی ثانیه

• منبع تغذیه 12-24VDC ±10% (ریپل P-P: حداکثر 10%)

• حداکثر مصرف فعلی 15 میلی آمپر

• تنظیم حساسیت تنظیم کننده حساسیت

• سنسور نوری هانیانگ Hanyoung OPTICAL SENSOR

برند هانیانگ یکی دیگر از برندهای به نام در زمینه سنسور نوری است. از جمله تولیدات سنسور نوری هانیانگ عبارت است از:

سنسور نوری هانیانگ سری PB، سنسور نوری هانیانگ سری PL-D2B، سنسور نوری هانیانگ سری PTX، سنسور نوری هانیانگ سری PEN، سنسور نوری هانیانگ سری PLD، سنسور نوری هانیانگ سری PU، سنسور نوری هانیانگ سری PR، سنسور نوری هانیانگ سری PN، سنسور نوری هانیانگ سری PY. از جمله ویژگی‌های این سنسور عبارت است از:

• دارای سوراخ نصب استاندارد 

• استفاده از تراشه ASIC جدید Hanyoung Nux موجب پایداری عملیات و تشخیص مسافت طولانی است

• دارای VR داخلی برای تنظیم حساسیت

• امکان انتخاب حالت عملکرد راحت توسط VR

• فاصله  از طریق نوع تیر 15 متر، از طریق پرتو عبوری 30 متر (برای آمپر داخلی)

• نوع انعکاس رترو 7 متر

• نوع بازتاب پراکنده 1 متر

• ولتاژ منبع تغذیه 24 - 240 V AC / DC ± 10 % 50/60 ㎐ برق داخلی و 12 - 24 V DC ± 10 % آمپر داخلی

• حالت عملیاتی انتخاب روشن/تاریک روشن برای قطبیت معکوس

• خروجی کنترل NPN حداکثر ولتاژ بار 300VDC، جریان بار حداکثر 180 میلی‌آمپر، ولتاژ باقیمانده حداکثر 2 ولت

• دارای مدار حفاظت از قطبیت معکوس، حفاظت از جریان بیش از حد

• حداکثر زمان پاسخگویی 1 میلی‌ثانیه

• خروجی NPN خروجی کلکتور باز PNP 

• جریان بار حداکثر 100 میلی‌آمپر (استاندارد 26.4 ولت d.c.)

• ولتاژ باقیمانده NPN حداکثر 1 ولت، PNP حداکثر 1 ولت

• سنسور نوری کوینو KOINO OPTICAL SENSOR

از برندهای دیگر که در این بخش به معرفی ان خواهیم پرداخت سنسور نوری برند کوینو است. از جمله سنسور نوری کوینو عبارت است از: نوری دو طرفه کوینو، سنسور نوری یک طرفه کوینو، سنسور نوری آینه دار کوینو، سنسور نوری مکعبی کوینو سری KPS-AL  ابعاد کوچک، سنسور نوری مکعبی یک طرفه کوینو سری KPS-ALD، سنسور نوری مکعبی آینه دار کوینو سری KPS-ALTR، سنسور نوری مکعبی سری KPS-AR، سنسور نوری مکعبی یک طرفه کوینو سری KPS-AR40DR، سنسور نوری مکعبی دو طرفه کوینو سری KPS-AR، سنسور نوری مکعبی آینه دار کوینو سری KPS-ARTR، سنسور نوری کوچک با قدرت عملکرد بالا کوینو سری KPS-Z، سنسور نوری استوانه‌ای کوینو سری KPS-O، میکرو سنسور نوری کوبنو سری KPS-M.

از ویژگی‌های این سنسور می‌توان موارد زیر را نام برد:

• قابلیت عملکرد با منبع تغذیه AC و DC 

• دارای خروجی NO و NC 

• از نوع سنسور یک طرفه

• حداکثر فاصله تشخیصی 1 متر

• حداکثر زمان پاسخگویی 20 میلی ثانیه

• دارای خروجی رله‌ای

• ساختار ضد آب پیشرفته (IP65)

• مورد تایید CE و دارای استاندارد ICE

• قابلیت عملکرد با منبع تغذیه AC و DC 

• دارای خروجی NO و NC 

• از نوع سنسور یک طرفه

• نوع پرتوی، بازتابی، پراکنده-بازتابنده

• دارای گواهی CE 

• ساختار ضد آب پیشرفته (IP65)

• دارای خروجی NPN-NO

• حداکثر فاصله تشخیصی 0.5، 1، 3 و 15 متر متناسب با مدل

• محدوده دمای محیط عملکرد برابر است با 25- تا 55 درجه سانتی‌گراد 

• محدوده رطوبت محیط عملکرد و ذخیره سازی برابر است با 35 درصد تا 95 درصد

خرید سنسور نوری

سنسورهای نوری یکی از ابزارهای بسیار پر کاربرد در اتوماسیون صنعتی هستند که توانایی سنجش میزان فاصله انواع مختلف اشیاه در فواصل متفاوت را دارند. سنسورهای نوری به طور کلی دارای سه دسته سنسور نوری آینه‌ای، سنسور نوری دو طرفه و سنسور نوری یک طرفه تقسیم می‌شوند. برای خرید انواع سنسور نوری می‌توانید به آزندکنترل نمایندگی فروش انواع سنسور مراجعه کنید.