Princip rada opti?kih senzora zasniva se na konverziji izmjerenih fizi?ke veli?ine u modulirani svjetlosni signal s njegovim naknadnim prijenosom preko opti?ka linija komunikacija, dekodiranje i kori?tenje. Svjetlost koju generira laser, dioda koja emituje svjetlost ili drugi ure?aj mo?e se modulirati po amplitudi, fazi, frekvenciji, ?irini impulsa i polarizaciji. Ako je potrebno, modulirani svjetlosni signali se poja?avaju ili prigu?uju, prenose na daljinu i pretvaraju iz opti?kih u digitalne i obrnuto. Na osnovu prirode kori?tenja karakteristika opti?kih vlakana, opti?ki senzori se mogu podijeliti u dvije klase - eksterne i unutra?nje.

Vanjski senzori koriste vlaknaste linije samo kao masivni element za prijenos opti?kog signala od jedne do druge to?ke, od izvora svjetlosti do senzora i od senzora do detektora. Rezultat procene izmerenih veli?ina ili karakteristika fenomena, koji opa?aju eksterni opti?ki ure?aji, sam po sebi ne zavisi od karakteristika vlakna, budu?i da slede?e pojave nose informacije o merenju: prekid svjetlosni tok, refleksija svjetlosti, filtriranje talasne du?ine svjetlosti i transmisija na razli?itim talasnim du?inama, mijenjanje energije zra?enja dovedene na opti?ku liniju. Senzori koji koriste prekid svjetlosti koja se prenosi izme?u dva dijela opti?ke linije su vrlo ?esti i prili?no fleksibilni ure?aji. Rad senzora se zasniva na principu blokiranja svetlosnog snopa. Primjer ovog tipa senzora je broja? za dijelove koji se dovode na monta?nu liniju ili pakiranje.

Senzor koji uti?e na intenzitet svjetlosti koja ulazi u opti?ko vlakno u principu je sposoban utjecati na boju ili frekventni spektar signala koji se prenosi u opti?ko vlakno. Takvi spektralni modulatori su osnova mernih sistema koji uklju?uju filtriranje talasnih du?ina svetlosti i prenos na razli?itim talasnim du?inama. Koriste se za odre?ivanje prisustva i kvantitativnog omjera razli?itih komponenti u teku?im smjesama, pojavu obojenog dima u zatvorenim zapreminama, obojene komponente u ?a?ama i smolama, a tako?er mjere temperaturu na kojoj se boja pojedinih medija, kao ?to su kristali, promjene.

Senzori za mjerenje intenziteta svjetlosti ili opti?ke snage mogu se koristiti za otkrivanje polo?aja dijela ili elektronske komponente na transporteru ili hvataljci. Senzor reagira na nedovoljno osvjetljenje detektora ili nepravilno osvjetljenje jednog ili dva proreza i signalizira potrebu za korekcijom polo?aja dijela. Sli?ni ure?aji?iroko se koristi u robotskim monta?nim linijama. Budu?i da reaguju na relativne promjene u osvjetljenju, ta?nost njihovih o?itavanja je nezavisna od promjena u intenzitetu svjetlosti koju generi?e njegov izvor.

U unutra?njim senzorima aktivni element je samo opti?ko vlakno, koje mijenja njegove karakteristike prijenosa. Opti?ka linija (ili njen dio) je tako?er senzor. Izmjereni parametar na ovaj ili onaj na?in utje?e na karakteristike vlakna, a samim tim i na karakteristike svjetlosnog snopa koji prolazi kroz njega. U ovom slu?aju, grupna ili fazna brzina ?irenja i opti?ka snaga apsorbovana u opti?koj liniji mogu se promijeniti.

Princip rada senzora koji detektuju promene ugla polarizacije svetlosti nakon ?to ona pro?e kroz opti?ku liniju zasniva se na fenomenu rotacije ravni polarizacije usled modifikacije opti?ke indikacije opti?kog vlakna kada je izlo?ena elektromagnetno polje. U tu svrhu koristi se magnetno-opti?ki Faradayev efekat, koji se javlja u mnogim staklastim materijalima.

Za robote i automatske monta?ne linije potreban je vrlo osjetljiv senzor dodira, koji mora biti jednostavan, jeftin, male veli?ine, imati nizak kod, stabilne karakteristike tokom vremena i otpornost na elektromagnetna polja. U jednom od ovih senzora, snop svjetlosti iz izvora, prolaze?i kroz razdjelnik, opti?ki kotao i polarizator, ulazi u senzor koji mjeri spektralni sastav svjetlosti uz minimalni pritisak (dodir). Od senzora, pomo?u ogledala, svjetlost izmjerenog spektralnog sastava vra?a se preko opti?kog kabla i razdjelnika do filtera, a odatle do osjetljivog elementa i prijemnika izlaznog signala. Opti?ka osjetljivost ure?aja ovisi o pritisku i materijalu. Prilikom mjerenja temperature kao diskretni opti?ki senzor mo?e se koristiti mjerni element na poluvodi?kom ure?aju, koji je tanka poluvodi?ka plo?a zatvorena izme?u komada staklenih vlakana kroz koje se prenosi svjetlosni signal. Cijeli senzor je zatvoren u cijev od od ner?aju?eg ?elika. Svjetlo se dovodi do senzora i uklanja iz njega preko vi?estrukog na?ina rada opti?ko vlakno. Opseg talasnih du?ina preko kojih se energija prenosi pomo?u poluprovodni?ke plo?ice raste linearno. Senzor je dizajniran za mjerenje temperatura od 243 do 573 K.

1. Primijenjena optika: Ud?benik. priru?nik / L.G.Bobchuk, Yu.V.Bogachev, N.P.Zakaznov i drugi; Pod generalom ed. N.P. Zakaznova. M.: Ma?instvo, 1988. -312 str.
2. Sistemi tehni?ke vizije (osnove, hardverska i matemati?ka podr?ka) / A.N. Pisarevsky, A.F. Chernyavsky, G.A. Afanasyev, itd.; Pod generalom ed. A.N. Pisarevsky, A.F. Chernyavsky. L.: Ma?instvo. Leningr. odjel, 1988. 424 str.

Stranica 1

Opti?ki senzori trenutno su jedno od podru?ja optoelektronike koji se najdinami?nije razvija. U proteklih 30 godina do?lo je do brzog prelaska sa najjednostavnijih dizajna opti?kih senzora temperature i pritiska na stvaranje ?irokog spektra senzora fizi?kih veli?ina koje nau?nici i in?enjeri danas koriste u razli?itim oblastima nauke i tehnologije. Intenzivan razvoj i unapre?enje opti?kih senzora uvelike je stimulisan sve ?irim procesom uvo?enja opti?kih telekomunikacionih mre?a u dnevni ?ivot. Pored kontinuiranog pobolj?anja karakteristika elementarne baze opti?ka vlakna, koji se direktno koristi u tehnologiji proizvodnje opti?kih senzora, ovo otvara ?iroke izglede za stvaranje razgranatih mjernih sistema koji organski kombinuju svojstva komunikacionih sistema i sistema za pra?enje, ?ija se konfiguracija mo?e kontinuirano pobolj?avati bez uklju?ivanja dodatnih komunikacijskih linija. Va?na prednost opti?kih senzora je i uvo?enje novih kvaliteta u merne sisteme, kao ?to su: mala veli?ina, otpornost na nekontrolisane i agresivne uticaje okru?enje i na elektromagnetne smetnje, visoku osjetljivost, daljinsko mjerenje i sposobnost multipleksiranja pojedina?nih senzora u slo?ene mjerne sisteme, produktivnost i potencijalno niske cijene.

Opti?ki senzori bazirani na SVIFP i VVIFP obi?no su malih dimenzija i najpogodniji su za izvo?enje lokalnih mjerenja parametara fizi?kog polja.

Amplitudni opti?ki senzori, u kojima se, kao rezultat vanjskog fizi?kog utjecaja, opa?a direktna modulacija intenziteta opti?kih signala koji se ?ire du? opti?kih vlakana, najjednostavniji su i najpogodniji za rad FOD dizajna. Do danas su razvijeni razli?iti dizajni amplitudnih VOD fizi?kih veli?ina, koji se uslovno mogu podijeliti u dvije glavne klase. Prva klasa senzora uklju?uje amplitudske FOD-ove, u kojima svjetlosni vodi?i vlakna obavljaju pasivnu funkciju povezanu samo s dovodom i uklanjanjem zra?enja iz osjetljivog elementa. Dizajni ove vrste su vrlo osjetljivi i prili?no jednostavni, ali imaju niz nedostataka koji onemogu?avaju njihovu upotrebu u distribuiranim merni sistemi. Ovi nedostaci le?e u potrebi da se prekine kontinualna vlaknasta linija kako bi se osiguralo uno?enje zra?enja u osjetljivi element senzora, ?to dovodi do zna?ajnih gubitaka svjetlosne snage na elementima interkonekcije, osim toga, kori?tenje heterogenih opti?ke komponente uzrokuje nisku mehani?ku stabilnost karakteristika mjernih ure?aja.

U opti?kim senzorima, FOB-ovi rade u na?inu refleksije zra?enja.

Ostale komponente opti?kih senzora, kao ?to su razdjelnici vlakana, mogu raditi bez promjene svojstava do temperatura od 200 - 300 C, a izvori zra?enja, fotodetektori i modulatori do temperature od 100 - 150 C. Iz tog razloga, izvori zra?enja , multipleksiranje senzora i obrada signala u vazduhoplovstvu. Sistemi telemetrije sa opti?kim vlaknima moraju biti zatvoreni u posebnim hla?enim jedinicama.

Zna?ajno mjesto me?u opti?kim senzorima mogu zauzeti polarizacijski senzori i senzori bazirani na multimodnim interferometrima s jednim vlaknom, koji, kao i Fabry-Perot fiber interferometri, zahtijevaju samo jednu mjernu putanju vlakana i ne zahtijevaju dodatnu potpornu ruku, ?to zna?ajno pojednostavljuje projektovanje mernih sistema.

Svetlosni vodi?i za opti?ke senzore Trenutno je glavni prioritet industrije svetlovodnih vlakana stvaranje svetlovoda za vlakna za upotrebu u telekomunikacionim sistemima. Ova vlakna imaju nisko slabljenje od 0,5 dB/km i optimizirana su za upotrebu u spektralnom opsegu blizu 13 i 155 µm. Ove dvije talasne du?ine emisije su od interesa sa stanovi?ta nulte disperzije materijala (1-3 µm) i minimalnog gubitka (1-55 µm) za jednomodna silika vlakna. Istovremeno, stvaranje opti?kih senzora zahtijeva kori?tenje zra?enja iz drugih podru?ja spektra, kao i vi?emodnih svjetlovoda. I za opti?ke senzore veliki zna?aj ima optimizaciju izbora pre?nika jezgre, njenog materijala i razlike u indeksima prelamanja jezgre i omota?a.

Izvori zra?enja u opti?kim senzorima su laseri (plinski, solid-state i poluvodi?ki laseri), diode koje emituju svjetlost, superluminiscentni i laserski fiber-opti?ki emiteri. Diode koje emituju svjetlost i emiteri superluminiscentnih vlakana temelje se na spontanoj emisiji svjetlosti, zbog ?ega imaju ?iri spektar emisije i znatno kra?u du?inu koherentnosti svjetlosti koju emituju. Pored toga, statistika spontane emisije ovih izvora svetlosti je bliska statistici izvora toplotnog zra?enja, ?to ?ini fluktuacije intenziteta svetlosti determini?u?im za njih. Laserski izvori Emisije, sa relativno niskim nivoom buke intenziteta i uskim spektralnim opsegom emitovane svetlosti, su visoko koherentni izvori svetlosti, ?to ih ?ini izvorima buke intenziteta i izvorima faznog ?uma.

Prostorna rezolucija distribuiranih SBS opti?kih senzora odre?ena je trajanjem sondiraju?eg laserskog impulsa, dok ta?nost mjerenja temperature i deformacije vlakana ovisi o odnosu signal-?um u mjernom sistemu i ta?nosti mjerenja Brillouin-a. pomak frekvencije u spektru zra?enja.

Takvi nezavisni senzori mogu biti opti?ki senzori temperature zasnovani na Raman ili SBS efektu raspr?enja.

Brojni radovi se odnose na stvaranje opti?kih senzora temperature, ?iji se rad zasniva na pomaku opti?ke apsorpcione ivice poluvodi?a.

Kako marketing pokazuje izglede za uvo?enje razvoja opti?kih senzora u tehnologiju i industrijska proizvodnja, njihovo tr?i?te je samo u sjeverna amerika do 2010. ?e se pove?ati na 5 milijardi dolara. Najve?i izgledi za upotrebu opti?kih senzora vide se u industrijama kao ?to su: hemijska industrija i industrija prerade nafte, vazduhoplovna i svemirska tehnologija, transport, gra?evinarstvo, biomedicinska industrija, vojna primena itd. Fiber ?iroskopi, koji u kombinaciji sa digitalne karte i globalni satelitski komunikacijski sistem omogu?ili su stvaranje kvalitativno novih navigacijskih sistema za avione i automobile, sa karakteristikama znatno boljim od njihovih elektronskih kolega. Danas se vlaknasti ?iroskopi ve? po?inju uvoditi u sisteme pozicioniranja robotskih ure?aja.

Fotoelektri?ni senzori

Opti?ki senzor o?ima moderne automatizovane proizvodnje. Uglavnom, foto senzori rade u infracrvenom podru?ju spektra. Fotoelektri?ni senzori se dijele u tri glavna tipa:

T - tip ili THRU-BEAM(razmaknuta optika) ili senzori za prekid opti?kog snopa. Sastoje se od prijemnika i emitera postavljenih jedan naspram drugog. Predmet koji prolazi izme?u prijemnika i emitera prekida opti?ki snop, ?to dovodi do promjene stanja izlaznog prekida?a prijemnika.

R - tip ili RETRO(sa refleksijom od retroreflektora/reflektora). Emiter i prijemnik nalaze se u istom ku?i?tu. Opti?ki impuls koji ?alje emiter odbija se od reflektora i poga?a prijemnik. Prekid snopa od strane objekta koji se nalazi izme?u reflektora i senzora dovodi do promjene stanja izlaznog prekida?a senzora.

D-tip ili DIFFUSE(sa odrazom od objekta). Refleksija opti?kog snopa se javlja direktno od objekta detekcije. Kada nema objekta opti?ka linija je otvoren, pri pribli?avanju senzoru objekta dio energije (ovisno o boji objekta i njegovoj hrapavosti) opti?kog impulsa se odbija od objekta i poga?a prijemnik senzora koji se nalazi u istom ku?i?tu kao i emiter, koji vodi na promjenu stanja izlaznog prekida?a.

Na malim udaljenostima, unutar „mrtve zone“, senzori tipa R percipiraju objekt kao reflektor, zbog ?ega se objekt ne detektuje. Da bi se eliminisali takvi slu?ajevi, trebalo bi koristiti senzore sa polarizacionim filterom.

Upotreba opti?kih senzora je ekonomski izvodljiva u velikim objektima gdje je to potrebno veliki broj kontroleri za kontinuirano pra?enje glavnih ure?aja. Za upotrebu u te?kim uslovima proizvode se posebni modeli koji su otporni na visoke temperature, agresivne sredine i sposobne da obavljaju svoje funkcije u vakuumu. Ovisno o principu rada ure?aja, razlikuju se to?kasti i distribuirani senzori.

Tacka

Glavni element ovdje su Braeggove re?etke - odabir ogledala. Zra?enje koje dolazi do opti?kog senzora iz ?irokopojasnog izvora reflektuje se u obliku uskog spektralnog pojasa. Ostatak svjetlosti putuje du? vlakna. Ova tehnologija omogu?ava postavljanje vi?e kontrolera du? cijele du?ine linije, posti?u?i apsolutna o?itanja bez dodatne kalibracije. Ovo je danas najpouzdanija opcija za pra?enje.

Kori??enjem ta?kasti senzori mo?e se izmjeriti:

• temperatura;
• vibracije;
• pritisak;
• deformacije;
• uglovi itd.

Distribuirano

Dizajn distribuiranog opti?kog senzora za pra?enje temperature uklju?uje nekoliko osnovnih elemenata. Ovo je opti?ko vlakno i ure?aj za ispitivanje. Sli?an sistem se koristi u slu?ajevima kada je potreban nadzor dugih linija. Princip rada: Ure?aj za ispitivanje generi?e laserski impuls, koji se povratno raspr?uje u opti?kom vlaknu. Analiza ovog spektra poma?e da se sazna temperatura u svakoj klju?noj ta?ki u vlaknu.

Za za?titu velikih objekata i mjerenje deformacija mo?ete kupiti akusti?ne senzore. Oni rade na sli?nom principu. Razlika je u tome ?to analizator ne mjeri spektar, ve? oscilacije povratno raspr?enog zra?enja. Zahvaljuju?i ovim podacima mogu?e je utvrditi izvor zvu?nog vala i pravovremeno poduzeti mjere u slu?aju neovla?tene intervencije.

Mi nudimo

Prisutnost opti?kih senzora omogu?ava vam da u potpunosti pratite stanje va?ne karakteristike. Ovi ure?aji su otporni na elektri?ne i magnetske smetnje. Nepretenciozni su u odr?avanju, pouzdani, izdr?ljivi, ekonomi?ni u potro?nji energije i mogu se koristiti na mrazu i ekstremnim vru?inama.

U na?oj prodavnici mo?ete kupiti proizvode Omron-a i drugih poznatih proizvo?a?a sli?na oprema. Na?i menad?eri ?e vas savjetovati o svemu tehni?ka pitanja. Postoje opcije ako se senzori planiraju koristiti ekstremnim uslovima. Na?im kupcima nudimo samo certificirane proizvode prema pristupa?ne cijene. Po potrebi mo?ete naru?iti usluge instalatera.

Znanja o dostupnosti delova u ma?inama, radu rasvetnih tela, dostupnosti delova na - jedan od bitne komponente industrijska automatizacija. Redoslijed gre?aka u sastavljanju dijelova i kontroli procesa ?esto je neophodan da bi se identificirao uzrok kvara. U mnogim slu?ajevima dolazi do gre?ke jer nedostaje dio potreban za sklapanje ili Lo?a kvaliteta. Da bi se to izbjeglo, ugra?en je senzor koji obavlja funkciju provjere dostupnosti potrebnih dijelova.

Postoji velika koli?ina razne vrste senzora - induktivni, magnetni, fotoelektri?ni. Svaki od njih ima svoje prednosti i slabe strane u zavisnosti od aplikacije. Ipak, fotoelektri?ni senzori imaju naj?iru ponudu razne tehnologije i vrste, kao i ve?ina ?irok raspon aplikacije.

Fotoelektri?ni senzori dolaze u razli?itim tipovima svjetlosti (infracrvena, vidljiva crvena, laserska klasa 1 i 2), tehnologijama senzora (difuzno, potiskivanje pozadine, reflektiraju?i, jednostruki snop) i konfiguracijama ku?i?ta (foto oko ili opti?ko vlakno). Ovaj ?lanak govori o definiciji i primjeni opti?kih senzora (ili opti?kih senzora kako su oni tako?er poznati), koji nude napredne mogu?nosti i opcije konfiguracije i odli?ni su za aplikacije uskog grla koje su premale za foto senzor za o?i.

Tehnologija opti?kih vlakana

Senzori sa opti?kim vlaknima uklju?uju dva ure?aja koja se obi?no navode zasebno: poja?alo, koje se ?esto naziva elektronski ili fotoelektri?ni poja?iva?; i opti?ki kabel koji uklju?uje opti?ku glavu i opti?ki kabel koji prenosi svjetlost iz poja?ala.

Princip rada svih fotoelektri?nih senzora je prili?no jednostavan. Svaki ure?aj ima emiter svjetlosnih valova i prijemnik koji detektuje ovaj signal. S obzirom na to, postoji mnogo dostupnih tehnologija za otkrivanje i mjerenje svjetlosnih valova koji dolaze do prijemnika. Na primjer, senzori za potiskivanje pozadine prate ugao pod kojim se svjetlosni val vra?a, dok standardni fotometri prate koli?inu svjetlosti koja se vra?a senzoru. Drugi tipovi fotomernih ure?aja kontroli?u vreme povratka svetlosnog talasa, ?ime se obezbe?uje merenje udaljenosti.

Par izvor-prijemnik mo?e se instalirati ili u jednu opti?ku glavu (koriste?i difuzne i reflektiraju?e jedinice) ili u dvije opti?ke glave (koriste?i jedinice sa jednim snopom). Opti?ki senzori smje?taju svu elektroniku u jedno ku?i?te, sa opti?kim glavama za emiter i prijemnik svjetlosnih valova, u kojima je prijemnik odvojen od elektronike spojene na ku?i?te opti?ki kabl. Emitovani i primljeni talasi prolaze kroz ovaj kabl na isti na?in kao u brzom prenosu podataka u opti?kim mre?ama.

Jedna od prednosti ovog odvajanja je da glava mjera?a mora biti montirana na objekt koji se mjeri. Integrirani opti?ki kabel je raspore?en i povezan s poja?alom, koje se mo?e montirati na sigurnom mjestu (obi?no u upravlja?kom ormaru), ?tite?i ga od ?esto o?trog industrijskog okru?enja.

Raznovrsnost dostupnih opcija za poja?ala i opti?ke kablove je ogromna. Poja?ala se kre?u od primitivnih do slo?enih, a proizvo?a?i ma?ina i dalje zahtijevaju vi?e funkcija, uklju?uju?i logiku i komunikacijske mogu?nosti.

Poja?ala za opti?ke senzore

Poja?ala sa opti?kim vlaknima kre?u se od osnovne elektronike i funkcionalnosti do plug-and-play modela s potpuno prilagodljivom elektronikom. Neki ?ak imaju elektronske jedinice koje mogu podnijeti do 15 ulaza za vlakna u konfiguraciji tipa kolektora. Indikacija izlaza je vrlo po?eljna jer pokazuje da li senzor radi ispravno, ali treba navesti i druge osnovne funkcije (tabela ispod):

Izlazni format i veze sa poja?alima su va?ni jer definiraju su?elje s kontrolerom, jer je pode?avanje i resetiranje sastavni dio konfiguracije poja?ala.

Tipovi izlaza mogu biti ili normalno otvoreni (NO) ili normalno zatvoreni (NC), a veza mo?e biti potopljena, izvorna ili push-pull. Parametri elektri?nog povezivanja su prethodno o?i?eni, obi?no sa kablom od 2 metra ili brzim odvajanjem sa standardnim M8 ili M12 vi?epinskim konektorom. Postavke prekida?a se programiraju pomo?u potenciometra ili digitalno pomo?u dugmadi.

Osim osnova, napredne mogu?nosti poja?ala pru?aju zna?ajnu fleksibilnost sa karakteristikama kao ?to su impulsni izlazi, ka?njenja uklju?ivanja/isklju?ivanja i mogu?nost eliminacije isprekidanih signala. Ovi napredni komadi moderne elektronike daju proizvo?a?ima ma?ina mogu?nost da detaljiziraju i prilagode parametre poja?ala kako bi ispunili zahtjeve instalacije.

Ve?ina modela ima LED diode statusa izlaza, dok neki nude displeje koji pru?aju informacije o ja?ini signala i statusu izlaza. Naprednije jedinice imaju vi?elinijske OLED displeje sa prilagodljivim dijagnosti?kim funkcijama i mogu?nostima programiranja.

Filtriranje signala ?esto zahtijeva pove?anje brzine uzorkovanja, jer ovo pru?a robusnije mjerenje u promjenjivim uvjetima okoline. Ovo poja?ava signal, ali prisiljava jedinicu da radi na ni?im frekvencijama prebacivanja. Impulsni izlazi omogu?avaju da se ulazni signal raste?e, ?to mo?e biti korisno ako je ulazna frekvencija PLC-a previsoka. Ka?njenja za uklju?ivanje/isklju?ivanje omogu?avaju potro?a?ima da postave potrebna vremena ka?njenja za izlazne i ulazne signale.

Dodatni blokovi pru?aju vi?e mogu?nosti programiranje, na primjer, pode?avanje osjetljivosti. Pomo?u ovih opcija korisnici mogu podesiti osjetljivost mjernog elementa za rad sa te?kim materijalima kao ?to je staklo. Ova funkcija obuka eliminira ili smanjuje potrebu za programiranjem kontrolera za obavljanje ovih funkcija. Oni tako?er mogu programirati izlaz za uklju?ivanje/isklju?ivanje izme?u dvije ta?ke uklju?ivanja. Na primjer, za pozicioniranje dijelova, prekida? se uklju?uje u jednom polo?aju i isklju?uje u drugom, dok se prati polo?aj dijela u prostoru.

Vidljivost svjetlosnog svjetlosnog kabela

Opti?ki kablovi ne provode struja- propu?taju svetlost. Proizvode se u razli?itim konfiguracijama i od razli?itog materijala, a tako?er imaju Razne vrste osetljiva glava. Tabela ispod prikazuje neke od glavnih parametara opti?kih kablova:

Difuzni opti?ki kablovi se sastoje od dva furnira - jedan za povezivanje na poja?alo, a drugi sa senzorskom glavom. ?tavi?e, na osjetljivu glavu su povezana dva kabla - onaj koji je spojen na izvor svjetlosti i onaj koji je spojen na mjerni element. Jednosnosni opti?ki kablovi imaju dva odvojena identi?na kabla koji se povezuju na poja?alo i svaki ima svoju opti?ku glavu. Jedan kabl prenosi svetlost, a drugi je prima. Uobi?ajena gre?ka kada se radi sa jednostrukim kablovima, to zna?i naru?ivanje samo jednog kabla od dva. To je zato ?to neki dobavlja?i mogu isporu?iti samo jedan dio sistema prema broju dijela, stoga budite pa?ljivi pri odabiru jednostrukih kablova.

Vlaknasti materijali se obi?no sastoje od plastike ili stakla. Plasti?ni blokovi tanji, jeftiniji, pru?aju ve?e radijuse savijanja. Stakleni blokovi izdr?ljiviji i imaju vi?e radne temperature. Plasti?na vlakna se mogu se?i na potrebnu du?inu pomo?u specijalnog reza?a, dok se staklena vlakna seku samo jednom u toku proizvodnje i isporu?uju se u potrebnoj du?ini. Obloga vlaknastog materijala mo?e se kretati od ekstrudirane plastike do pletenice od nehr?aju?eg ?elika kako bi izdr?ala najte?e uvjete.

Izbor opti?ke glave je najve?i va?na faza po izboru opti?ki senzor. To je zbog ?injenice da je osjetljivost glave ta koja utje?e na detekciju malih fiksnih ili pokretnih dijelova. Izbor glave zavisi od ugla pod kojim se emiter i prijemnik nalaze u odnosu na objekat koji se meri, kao i od disperzije. Glave mogu imati zaobljene snopove vlakana za stvaranje kru?nog snopa ili produ?ene za stvaranje horizontalnih izbo?ina.

Okrugli snopovi u difuzionoj glavi mogu biti striktno razgranati sa svim izvornim vlaknima na jednoj polovini, a prijemnim vlaknima na drugoj polovini. Ovaj dizajn je uobi?ajen, ali mo?e dovesti do ka?njenja u ?itanju informacija iz dijela koji se kre?e okomito na liniju bifurkacije. Postoji mogu?nost ravnomjerne raspodjele vlakana izvora i prijemnika kako bi se proizveli ujedna?eniji snopovi. Ujedna?ena distribucija Omogu?ava izjedna?avanje udara prilikom slanja i primanja svjetlosnih valova, omogu?avaju?i detekciju bez obzira na smjer kretanja.

Na udaljenost senzora opti?kih vlakana utje?u poja?alo, tip opti?ke glave i du?ina kabelskog vlakna. Na osnovu ova tri parametra koji uti?u na rad senzora, te?ko je dati ta?nu procenu ta?nosti i opsega odziva, ali proizvo?a?i obi?no daju ove podatke. Senzor sa jednim snopom ima ve?i domet od difuznog senzora. ?to su kablovska vlakna du?a, to je kra?i domet, a tako?er je vrijedno napomenuti da pobolj?ana poja?ala obi?no imaju ja?e emitirane signale i ve?e domete.

Povezivanje opti?kih senzora

Upotreba distribuiranih I/O i distribuirane inteligencije raste u cijeloj industrijskoj automatizaciji, a opti?ki senzori nisu izuzetak. Povezivanje vi?e kablova opti?kih senzora na jedan elektronski kolektor ima svoje prednosti.

Poja?ala sa opti?kim vlaknima su obi?no jednokanalna samostalni ure?aji. Uz tanka ku?i?ta i monta?u na DIN ?inu, mogu se lako montirati u kontrolne plo?e. Jedan od nedostataka mo?e se odnositi na rutiranje elektri?ni priklju?ci za svako pojedina?no poja?alo.

Druga opcija je kori?tenje opti?kog razvodnika, koji grupi?e vi?e kanala vlakana u jedan kontrolni centar:

Ovi razdjelnici s opti?kim vlaknima obi?no imaju OLED ekran sa menijima koji omogu?avaju programiranje svakog kanala vlakana. Svaki opti?ki kanal se mo?e posebno konfigurirati, kao ?to je pode?avanje svjetla ili tame, ili histereza prebacivanja. Ova centralizovana kontrola tako?e omogu?ava grupisanje izlaza preko AND/OR logike, ?to mo?e skratiti i pojednostaviti izlazni signal u PLC-u.

Prijave i klju?na pitanja

Optika radi prili?no dobro i obi?no se koristi u sistemima sa zna?ajnim elektri?nim ?umom. Kablovsko vlakno nije podlo?no elektri?nom ?umu, a poja?alo (koje je podlo?no ?umu) mo?e se instalirati dalje od izvora buke (na primjer, u kontrolnom ormaru).

Jo? jedna vrlo ?esta primjena su male monta?ne linije. Operacije na ovim linijama obi?no su potpuno automatizirane i zahtijevaju senzore za detekciju dijelova na transporteru ili mehanizmu za sklapanje kako bi potvrdili rad monta?e.

Rje?enja s opti?kim vlaknima dolaze u razli?itim veli?inama opti?kih glava, orijentacijama i disperzijama kako bi se osigurao najmanji, najprecizniji svjetlosni fokus za svaku primjenu, bez obzira na veli?inu pakovanja. Kori?tenjem logike na kontrolnoj plo?i i kori?tenjem dvokanalnog senzora, jedan kanal se mo?e koristiti za detekciju prisustva dijela na mjestu monta?e, a drugi kanal se mo?e koristiti za potvrdu zavr?etka operacije monta?e.

Uobi?ajeni problem sa svim vrstama opti?kih sistema je pretjerano savijanje vlakana. Kablovi i snopovi pojedina?nih vlakana su prili?no savitljivi, ?to olak?ava instalateru da ih savije iznad maksimalnog radijusa savijanja. To mo?e dovesti do nepopravljive plasti?ne deformacije vlakana, ?to ?e zna?ajno smanjiti prijenos svjetlosnih valova, ili ?ak dovesti do pucanja vlakana i nemogu?nosti prijenosa signala. Maksimalni radijus savijanja varira u zavisnosti od vrste vlaknastog materijala, veli?ine, disperzije vlakana u snopu i mora biti zadovoljen u svim uslovima.

Bez obzira na primjenu, potro?a?i moraju odabrati odgovaraju?u senzorsku tehnologiju. Opti?ki senzori, poja?ala i opti?ke glave moraju biti pa?ljivo odabrani za primjenu kako bi se osigurale pouzdane performanse mjerenja.