به طور کلی سنسور نوری "photoelectric sensor"در سه مدل مختلف ساخته می شود و هر کدام از نظر فرکانس و نحوه دریافت و ارسال نور عملکرد متفاوتی دارند. بنابراین اگر در سیستمی نیاز به یک سنسور نوری باشد، باید با توجه به کاربرد مدل مناسب آن انتخاب شود. هر یک از مدل های ساخته شده نیز بر اساس عملکرد و ویژگی های ذاتی خود مزایا و معایبی را دارند.
این مقاله به منظور آشنایی بیشتر با سنسور نوری می باشد. برای مشاهده و خرید انواع محصولات سنسور نوری با مراجعه به فروشگاه الکتروملل می توانید با استفاده از فیلتر ها محصول مد نظر خود را انتخاب کنید و یا در صورت نیاز از مشاوران تخصصی راهنمایی دریافت کنید.
برای ورود به فروشگاه الکتروملل کلیک کنید.
سنسور نوری یک طرفه (Diffuse Proximity)
در سنسور نوری یک طرفه که با نام "سنسور دیفیوز" نیز شناخته می شود، فرستنده و گیرنده داخل یک محفظه قرار می گیرند. پرتو نور ساطع شده مستقیماً توسط جسم به گیرنده منعکس می شود که بدون نیاز به بازتابنده های منشوری شناسایی می گردد. سنسورهای نوری یک طرفه اقتصادی ترین و کوتاه برد ترین نوع سنسور های نوری در مقایسه با سنسور نوری رو در رو و سنسور آینه ای هستند. اما باید توجه داشت که میزان خطای این نوع سنسورها نیز بیشتر است. برد سنسورهای نوری یک طرفه در حد 2 متر است.
سنسور نوری یک طرفه معمولاً در حالت Light On کار می کند یعنی خروجی زمانی فعال می شود که یک جسم وارد منطقه تشخیص شود و نور ساطع شده توسط سنسور را به خود سنسور منعکس کندبه طوری که میزان نور منعکس شده بتواند سنسور نوری را تحریک کند.
سنسور نوری آینه ای (رفلکتوری) (Retro-reflective)
در سنسور نوری آینه ای هر دو فرستنده و گیرنده داخل یک محفظه قرار می گیرند. پرتو نور ساطع شده به دلیل یک بازتابنده منشوری (رفلکتور) بر روی گیرنده منعکس می شود. یک شی زمانی که پرتو را قطع می کند شناسایی می شود. در مقایسه با عملکرد سنسور نوری رو در رو، شدت سیگنال کاهش مییابد (زمانی که نور توسط رفلکتور منعکس میشود و زمانی که یک جسم پرتو را قطع میکند) بنابراین فاصله سنسور نوری آینه ای از آینه (رفلکتور) کاهش مییابد و حداکثر فاصله عملیاتی میتواند به 20 متر برسد. بهتر است این نوع سنسورها در محیط های تمیز بدون خاک و گرد و غبار استفاده شوند. یک سنسور آینه ای معمولاً در حالت Dark On کار می کند یعنی خروجی زمانی فعال می شود که یک جسم پرتو نور بین سنسور و رفلکتور را قطع کند. هنگام نصب سنسورهایی که نور منعکس شده را تشخیص می دهند، مطمئن شوید که انعکاس نور ناخواسته از سطوح مجاور مانند کف، دیوارها، ماشین آلات براق یا فولاد ضد زنگ به گیرنده نوری نمی رسد. همچنین، مطمئن شوید که سنسورهای آینه ای که در فواصل نزدیک نصب شده اند، باعث ایجاد انعکاس تداخلی نمی شوند. هنگامی که امکان حفظ فاصله توصیه شده بین سنسورها وجود ندارد، ایجاد موانع نوری بین سنسورها می تواند کارآمد باشد.
بهترین نمونه از کاربرد سنسور نوری آینده ای، استفاده در راه بند ها است.
"رفلکتور منشوری" (رفلکتور آینه ای)یا (آینه سنسور) که به اختصار "رفلکتور" یا " منشور" (Prismatic Reflector) نامیده می شود قادر است نور تابیده را به صورت موازی منعکس کند و ضریب بازتاب آن برای زوایای کمتر از 15 درجه، بیشتر از هر جسم دیگری است. معمولاً فاصله دید سنسور نوری آینه ای متناسب با ابعاد بازتابنده (رفلکتور) افزایش می یابد. رفلکتور پلاریزه می تواند صفحه قطبش نور تابیده شده را 90 درجه بچرخاند.
نکته: جنس، سایز و کیفیت رفلکتور (آینه منشوری ) که رو به روی سنسور نوری نصب می شود در دقت و فاصله دید سنسور نوری تاثیر فراوان دارد.
سنسور آینه ای پلاریزه (Polarized Retro-reflective)
سنسور آینه ای پلاریزه یا " سنسور رفلکتوری پلاریزه" که به اختصار "سنسور پلاریزه " نیز نامیده می شود یکی از انواع سنسور های نوری آینه ای است. در صورت تشخیص اجسام با سطوح براق مانند فلزات براق یا شیشه های آینه ای، باید از سنسورهای نوری با فیلترهای پلاریزه استفاده شود. در سنسورهای آینه ای پلاریزه، نور تابشی در یک صفحه عمودی پلاریزه می شود، در حالی که دریافت فقط از طریق یک فیلتر پلاریزه در یک صفحه افقی به دست می آید. یک آینه منشوری صفحه نور را در یک زاویه قائم میچرخاند، در حالی که نور منعکس شده از جسم سطح پلاریزاسیون را تغییر نمیدهد و توسط فیلتری که روی گیرنده قرار میگیرد مسدود میشود. در نتیجه، فقط نور منعکس شده توسط آینه سنسور دریافت می شود.
سنسور آینه ای برای تشخیص اجسام شفاف (Retro-reflective for Transparent Objects)
برای تشخیص اجسام شفاف، مانند بطری های شفاف (PET) آب معدنی یا Sheets Mylar، از سنسور نوری آینه ای می توان استفاده کرد. این سنسورها تفاوت سیگنالی که نور هنگام عبور از یک جسم شفاف متحمل می شود را تشخیص می دهند.
سنسور نوری رو در رو (Through-beam Sensors)
سنسور های نوری رودررو یا سنسورهای نوری دو طرفه دارای فرستنده و گیرنده نور هستند که در دو محفظه جداگانه، مقابل هم و در یک راستا قرار می گیرند. پرتو نور ساطع شده توسط امیتر(فرستنده نور) مستقیماً به گیرنده نور برخورد می کند. در این میان هر جسمی که پرتو را قطع کند شناسایی می شود. این سیستم برای به دست آوردن اختلاف سیگنال های بزرگ (زمانی که نور مستقیماً به گیرنده برخورد می کند و هنگامی که جسم پرتو را قطع می کند) با بالاترین دقت و بیشترین فاصله عملیاتی تا 400 متر استفاده می شود. این سنسورها میتوانند در سختترین شرایط محیطی، مانند حضور خاک یا گرد و غبار، کار کنند. نقطه ضعف این نوع سنسورها این است که باید هر دو واحد سیم کشی شوند (هم فرستنده و هم گیرنده). سنسور نوری رو در رو معمولاً در تاریکی نیز عملکرد مفید خود را دارد و به درستی کار می کند. بهترین مثال برای کاربرد سنسور نوری دو طرفه، استفاده در درب پارکینگ است.
نکته: در سنسورهای نوری رو در رو، خروجی زمانی فعال می شود که جسمی پرتو بین امیتر(فرستنده) و گیرنده را قطع کند.
سنسور های نوری رو در رو در سایز ها و شکلهای مختلف و با خروجی های مختلف الکتریکی ساخته می شوند.
سنسور نوری و تفاوت Dark On و Light On
برای بیان بهتر سنسورهای نوری را به دو دسته زیر تقسیم می کنیم:
دسته اول: سنسورهای نوری یک طرفه
دسته دوم: سنسورهای نوری آینه ای و سنسورهای نوری دو طرفه
در سنسورهای نوری یک طرفه:
Light On == Normally Open (NO) به این معنی است که زمانی که نور به سنسور برسد سنسور فعال می شود، در واقع هنگامیکه جسمی مقابل سنسور قرار گیرد و نور تابیده شده از سنسور با برخورد به سطح جسم به خود سنسور منعکس شود.
Dark On == Normally closed (NC) به این معنی است که زمانی که نور به سنسور نرسد خروجی سنسور فعال می شود، هنگامیکه جسمی مقابل سنسور قرار نگرقته باشد خروجی سنسور فعال خواهد شد.
در سنسورهای نوری آینه ای و دو طرفه:
Dark On == Normally open (NO) هنگامی که جسمی ما بین ارتباط نوری فرستنده و گیرنده قرار گیرد، خروجی سنسور فعال می شود.
Light On == Normally Closed (NC) هنگامیکه جسمی ما بین ارتباط نوری فرستنده و گیرنده قرار نگیرد، و سنسور شعاع نور را مشاهده کند خروجی سنسور فعال خواهد شد.
اکثر سنسور های نوری یک طرفه به صورت Light On کار می کنند و سنسور های آینه ای و دو طرفه به صورت Dark On هستند.
در فیلم تفاوت Dark On و Light On در سنسورهای نوری توضیح داده شده است، فیلم زیر را ببینید:
خلاصه مطالب
در سنسور نوری یک طرفه که با نام "سنسور دیفیوز" نیز شناخته می شود، فرستنده و گیرنده داخل یک محفظه قرار می گیرند. .
در سنسور نوری آینه ای هر دو فرستنده و گیرنده داخل یک محفظه قرار می گیرند. پرتو نور ساطع شده به دلیل یک بازتابنده منشوری (رفلکتور) بر روی گیرنده منعکس می شود.
سنسور های نوری رودررو یا سنسورهای نوری دو طرفه دارای فرستنده و گیرنده نور هستند که در دو محفظه جداگانه، مقابل هم و در یک راستا قرار می گیرند. .
اکثر سنسور های نوری یک طرفه به صورت Light On کار می کنند و سنسور های آینه ای و دو طرفه به صورت Dark On هستند. .