انواع سنسور نوری
سنسور های نوری بر اساس کارایی به سه دسته تقسیم می شوند :
- سنسور نوری دو طرفه (ساروبین)
- سنسور نوری آینه ای (retroreflective)
- سنسور نوری یک طرفه ((diffuse reflective
سنسور نوری دو طرفه (ساروبین)
سنسور نوری دو طرفه از دو جزء فرستنده و گیرنده تشکیل شده است. فرستنده سیگنالی به سمت گیرنده ارسال میکند؛ در صورتی که جسمی بین فرستنده و گیرنده قرار گیرد، ارتباط بین فرستنده و گیرنده قطع شده و گیرنده سیگنالی مبنی بر وجود مانع ارسال می کند.
مزایا سنسور نوری دو طرفه
- قابلیت تشخیص در فواصل طولانی (تا 30 متر)
- تعیین موقعیت دقیق اجسام
- خطای بسیار کم
معایب سنسور نوری دو طرفه
- زمان کالیبراسیون زیاد
- به علت وجود فرستنده و گیرنده نیازمند کابل و سیم کشی بیشتر
- هزینه بالاتر
کاربرد های سنسور نوری دو طرفه
- گیت های ورود و خروج
- محیط های آلوده و مکان هایی که تعداد عبور ها زیاد است مانند کارواش ها
- بخش اتوماسیون و بسته بندی خط تولید
- حفاظت از ساختمان ها
- کنترل حرکت پارچه
- دستگاه پالس اکسی متر
سنسور نوری آینه ای (retroreflective)
در سنسور نوری آینه ای فرستنده و گیرنده در یک دستگاه قرار دارد. سیگنال توسط سنسور ارسال شده و به منشوری در سمت مقابل برخورد میکند. منشور سیگنال ارسال شده را جمع کرده و به سمت فرستنده بازتاب میکند.
طرز کار سنسور نوری آینه ای
اکثر سنسورهای نوری آینه ای دارای دو لنز مجزا برای فرستنده و گیرنده هستند (هردو لنز در یک دستگاه فرستنده قرار دارند). در صورت وجود مانع بین فرستنده و منشور، عمل بازتاب صورت نمی‌گیرد و بدین ترتیب فرستنده متوجه مانع می شود.
اما درصورتی که پوشش جسم مدنظر آینه ای و بازتاب دهنده نور باشد، فرستنده دچار خطا شده و متوجه عبور جسم نمی‌شود. امروزه برای حل این مشکل از روش فیلتر قطبی بهره می‌گیریم. در این روش مقابل منشور فیلتر قطبی قرار می‌دهیم؛ با ارسال پرتو نور با دو زاویه صفر و 90 درجه و عبور کردن آن از فیلتر قطبی، سیگنال با زاویه 90 درجه فیلتر شده و فقط سیگنال با زاویه صفر درجه عبور می کند. در نتیجه سیگنال بازتاب شده، سیگنالی با زاویه صفر درجه است و فرستنده با دیتکت کردن این سیگنال تشخیص می دهد که سیگنال از منشور بازتاب شده یا از جسم با پوشش آینه ای. سنسور نوری آینه ای دارای دو لنز مجزا برای فرستنده و گیرنده هستند. این امر مزایای زیادی از جمله تشخیص فواصل دورتر، امکان بهره مندی از فیلتر قطبی و کاهش هزینه تولید نسبت به تک لنز ها را دارا می باشد.
مزایا سنسور نوری آینه ای
- بهره مندی از فیلتر قطبی
- هزینه تولید پایین تر نسبت به تک لنز ها
معایب سنسور نوری آینه ای
فاصله منشور و فرستنده نباید کمتر از یک حد مشخص باشد؛ زیرا در این صورت در سنسور های نوری آینه ای با دو لنز، امکان دارد سیگنال بازتاب شده با زاویه کمتری به گیرنده برسد و گیرنده اطلاعات را به درستی دریافت نکند و در تشخیص دچار خطا شود.
کاربرد های سنسور نوری آینه ای
- شمارش قطعات روی نوار نقاله
- تشخیص سطح مایعات (به گونه ای که آب مانند منشور عمل کرده و نور را به سمت گیرنده سنسور بازتاب میکند )
- تشخیص پارگی ورق
سنسور نوری یک طرفه (diffuse reflective)
سیگنال توسط سنسور نوری یک طرفه یا diffuse reflective ارسال می شود. درصورتی که جسم در مقابل و نزدیک سنسور قرار گیرد، سیگنال توسط جسم بازتاب می شود و به فرستنده برمی گردد. در این صورت عبور جسم تشخیص داده می شود. درصورتی که جسمی از فاصله دورتری نسبت به سنسور از مقابل آن عبور کند، بازتاب سیگنال با قدرت کافی به سنسور نمی‌رسد و عبور آن تشخیص داده نمی‌شود.
مزایا سنسور نوری یک طرفه
- نصب و تنظیم آسان
- کاهش هزینه ها به علت قرارگیری فرستنده و گیرنده در یک سنسور
- قیمت ارزان تر
معایب سنسور نوری یک طرفه
- برد بسیار کم (کمتر از یک متر)
- خطا در تشخیص اجسام با رنگ های سفید و سیاه
- دقت پایین
کاربرد های سنسور نوری یک طرفه
- شمارش ضربان قلب به روش فوتوپلاسموگرافی
- اتوماسیون صنعتی
- صنعت تولید سرامیک
- تشخیص پارگی و انحراف ورق
- اندازه گیری سرعت در دستگاه های تاکومتر و دورسنج