Avtomatlashtirilgan liniyaning konveyerida qismning mavjudligini aniqlash, ish haqida ma'lumot olish yoritish moslamasi, ixcham, ammo samarali mashinani boshqarish .. Hamma joyda jarayonni boshqarishda minimal xatolar talab qilinadi va agar nosozlik yuzaga kelsa, kelajakda xatolar takrorlanmasligi uchun buzilish sababini bilish muhimdir, chunki zamonaviy texnologik jarayonlar sifatsizligiga toqat qilmang. Bu erda sensorlar yordam beradi.

Datchiklarning ko'p turlari mavjud: magnit, induktiv, fotoelektrik, sig'imli - ularning har biri o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega. Fotovoltaik - eng ko'p qirrali biri. Bu erda va lazer va infraqizil, va bitta nurli va aks ettiruvchi. Ammo biz optik tolali sensorlarni ko'rib chiqamiz, chunki ular konfiguratsiya uchun eng keng imkoniyatlarga ega va hatto eng qiyin joylar uchun ham juda mos keladi.

Optik tolali sensor bir juft qurilmalarga bo'linadi: tolali fotoelektrik kuchaytirgich va optik boshli optik tolali kabel. Kabel kuchaytirgichdan yorug'likni uzatadi.

Bu erda printsip oddiy. Emitent va qabul qilgich birgalikda ishlaydi: qabul qiluvchi emitent tomonidan chiqarilgan yorug'lik to'lqinini aniqlaydi. Texnologik jihatdan bu jarayon turli yo'llar bilan amalga oshiriladi: yorug'lik to'lqinining burchagini kuzatish, yorug'lik miqdorini o'lchash yoki ob'ektga masofani o'lchash uchun yorug'lik to'lqinining qaytish vaqtini o'lchash.

Optik manba va qabul qilgich oddiygina boshda joylashgan bo'lishi mumkin (diffuz yoki aks ettiruvchi birliklar) yoki ularni alohida-alohida qilish mumkin - ikkita bosh (bir nurli birliklar). Bosh optik tolali sensor ichida elektronikani o'z ichiga oladi, qabul qilgich esa optik tolali orqali elektronikaga aniq ulangan. Qabul qilingan va chiqarilgan to'lqinlar optik tolali tarmoqlarda yuqori tezlikdagi ma'lumotlarni uzatishga o'xshash tarzda tola orqali o'tadi.

Ushbu ajratishning afzalligi shundaki, qabul qiluvchi o'lchangan ob'ektga o'rnatiladi. Optik tolali kabel yotqizilgan va kuchaytirgichga ulangan, u kuchaytirgichni ishlab chiqarish zavodining tashqi, ko'pincha qattiq muhitdan himoya qiladigan maxsus boshqaruv kabinasida joylashgan. Variantlarni tanlash har xil. Kuchaytirgichlar oddiy va murakkab, xususan - ko'p funktsiyali, mantiqiy va kommutatsiya operatsiyalarini bajarish qobiliyatiga ega.

Asosiy optik tolali sensorli kuchaytirgichlar minimal elektron komponentlarga ega va funksionallik, va eng murakkablari "plug and play" tamoyili bilan ajralib turadi, ulardagi elektronika butunlay individual tarzda tuzilgan. Ba'zi sensorli elektronika 10 dan ortiq tolali kirishlarni qayta ishlashga qodir. Albatta, ko'rsatma ham bor. Ko'rsatkichlar sensorning to'g'ri ishlayotganligini ko'rsatadi. Bundan tashqari, boshqa funktsiyalar ham mavjud.

Tekshirish moslamasining interfeysi chiqish formati bilan belgilanadi. Bu erda sensorni sozlash va kuchaytirgichni qayta o'rnatish mavjud. Chiqishlar odatda ochiq, odatda yopiq, kollektor, emitent, push-pull. Ulanishlar ko'p pinli ulagichga ega simi yordamida amalga oshiriladi. Dasturlash tugmalar yoki oddiygina potansiyometr yordamida amalga oshiriladi.

Kuchaytirgich parametrlarini individual talablarga muvofiq tafsilotlash va sozlashda ko'proq erkinlik uchun yoqish/o'chirish kechikishi, zarba chiqishlari va intervalgacha signalni istisno qilish kabi sensor variantlari qo'shimcha moslashuvchanlikni ta'minlaydi. ishlab chiqarish jarayoni. Kechikishlar ishchi organning reaktsiyasini sekinlashtirishga imkon beradi, intervalgacha signallar - ish sharoitlari buzilganligining belgisi bo'lib xizmat qiladi. Hammasi individual ravishda sozlangan.

Chiqish holatining LED ko'rsatkichi yoki signallar va chiqish holatlari haqida ma'lumotga ega displeyning mavjudligi - bu sensorni joyida tashxislash va dasturlash imkonini beruvchi ilg'or variantlardir.

O'zgaruvchan muhitda barqarorroq o'lchovlar uchun namuna olish tezligi va signalni filtrlash yuqori bo'lgan sensor mos keladi. Blok, garchi u hali ham past chastotada ishlasa ham, foydali bo'ladi. Yoqish/o'chirish kechikishlari chiqish va kirish signallarini moslashtirishga yordam beradi.

Yordamchi bloklardan foydalanish dasturlash imkoniyatlarini kengaytiradi, masalan, shisha kabi maxsus materiallar bilan ishlaganda o'lchash elementining sezgirligini sozlashingiz yoki kommutatsiya nuqtalari o'rtasida o'chirish / yoqishni dasturlashingiz mumkin: qismning holatini kuzatish va uning kosmosdagi joylashuvi.

Optik tolali kabellarning go'zalligi shundaki, ular oqim o'rniga yorug'lik o'tkazadi. Turli xil materiallardan konfiguratsiyalar, boshlarning turli darajadagi sezgirligi bilan mumkin.

Diffuz optik tolali kabel bir juft qoplamadan iborat bo'lib, ulardan biri kuchaytirgichga, ikkinchisi - sezgir boshga o'tadi. Shu bilan birga, sezgir boshga ikkita kabel ulanadi - biri yorug'lik manbai, ikkinchisi elektronika uchun.

Bitta nurli optik tolali kabelda bir xil kabellar mavjud bo'lib, ularning har biri kuchaytirgichga ulangan va o'zining optik boshiga ega. Bir kabel yorug'likni uzatish uchun, ikkinchisi - qabul qilish uchun ishlatiladi.

Elyafning o'zi odatda shisha yoki plastmassadan iborat. Plastmassa - yupqaroq, arzonroq, moslashuvchan. Shisha kuchliroq va ko'proq ishlay oladi yuqori haroratlar. Plastmassa kerakli uzunlikka kesilishi mumkin, shisha esa faqat ishlab chiqarish bosqichida kesiladi. Elyaf ko'ylagi - ekstrudirovka qilingan plastmassadan zanglamaydigan po'latdan ortiqcha oro bermaygacha og'ir sharoitlar operatsiya.

Optik tolali sensorni tanlashda eng muhim narsa to'g'ri optik boshni tanlashdir. Axir, kichik, qattiq yoki harakatlanuvchi qismlarni aniqlashning aniqligi boshning sezgirligi bilan bog'liq. Qabul qiluvchi va emitent ob'ektga nisbatan qaysi burchakda joylashadi, ruxsat etilgan dispersiya qanday. Dumaloq tolali to'plam dumaloq nurni olish uchun kerakmi yoki gorizontal proektsiyani olish uchun kengaytirilgan.

Dumaloq nurlarga kelsak, diffuz boshda ular bir yarmida barcha manba tolalari bilan, ikkinchisida esa qabul qiluvchi tolalar bilan teng ravishda tarvaqaylab ketishi mumkin. Ushbu dizayn tez-tez sodir bo'ladi, lekin bifurkatsiya chizig'iga to'g'ri burchak ostida harakatlanadigan qismdan ma'lumotni o'qishda kechikishga olib kelishi mumkin.

Manba va qabul qiluvchi tolalarni bir xil taqsimlash varianti ko'proq bir xil nurlarni beradi. Yagona nurlar to'lqinlarni yuborish va qabul qilish effektlarini tenglashtirishga imkon beradi va aniqlash ob'ektning harakat yo'nalishidan mustaqil bo'lib chiqadi.

Optik bosh turi, kabel uzunligi va kuchaytirgich optikaning sezgir masofasiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Aniq taxmin qilish qiyin, ammo ishlab chiqaruvchilar bu ma'lumotlarni ko'rsatadilar. Bir nurli datchik diffuzdan ko'ra kattaroq diapazonga ega. Uzunroq tola - qisqaroq diapazon. Yana mukammal kuchaytirgich - kuchliroq signal, ko'proq diapazon.

Borgan sari taqsimlangan kiritish-chiqarish sanoat avtomatizatsiyasida qo'llanilmoqda va bir nechta sensorli optik tolali kabellarni bitta manifoldga ulash mumkin.

Optik tolali kuchaytirgichlar ko'pincha mustaqil bir kanalli DIN-relsli qurilmalar bo'lib, ularni panelga o'rnatish oson va yagona kamchilik - alohida kuchaytirgichlardan ulanishlarni yo'naltirish.

Kollektor bitta boshqaruv markazida bir nechta tolali kanallarni guruhlashi mumkin: kollektorlar menyu displeylari bilan jihozlangan va har bir kanal alohida dasturlashtirilgan. Konfiguratsiya qilingan kanallar VA/YOKI mantiq orqali ishlatilishi mumkin, bu esa PLC boshqaruvini sezilarli darajada osonlashtiradi.

Ilova optik tolali kuchli elektr shovqini sharoitida ishlaydigan tizimlarda o'zini yaxshi ko'rsatadi. Optik tola elektr shovqinini sezmaydi va elektron kuchaytirgich shkaf bilan himoyalangan. Qurilmalarni yig'ish paytida konveyerlardagi qismlarni avtomatlashtirilgan aniqlash bilan kichik yig'ish liniyalari optik tolali sensorlardan foydalanishning yana bir istiqbolli va allaqachon keng tarqalgan yo'nalishi hisoblanadi.

Turli yo'nalishdagi boshlar, har xil o'lcham, Sensor o'lchamidan qat'i nazar, kerakli darajadagi fokus aniqligini ta'minlash uchun dispersiyada ajoyib - bularning barchasi boshqaruv mantig'i bilan birgalikda imkoniyatlar uchun katta imkoniyatlarni ochadi. Misol uchun, bitta sensor yig'ilish boshida qismning mavjudligini aniqlaydi, ikkinchisi esa yig'ilishning tugashini tasdiqlaydi.

Bundan tashqari, dasturdan qat'i nazar, talab qilinadigan iste'molchi dasturiga mos keladigan parametrlarga ega sensor va boshni tanlash muhimdir: dispersiya, masofa, namuna olish, sozlash va dasturlash bo'yicha variantlar.

Yagona, ehtimol, minus shundaki, tolalarni haddan tashqari egib bo'lmaydi. Bir oz ko'proq egilishga arziydi va tolalarning tuzatib bo'lmaydigan plastik deformatsiyasi paydo bo'ladi, o'tkazuvchanlik kamayadi yoki umuman yo'qoladi. Ruxsat etilgan egilish radiusi to'plamdagi tolalar turiga, hajmiga va dispersiyasiga bog'liq. Ilovangiz uchun sensorni tanlashda ushbu xususiyatlarni hisobga olish kerak.

Kitob tez rivojlanayotgan optik tolali sensorlar sohasiga kirish kursi bo?lib, yangi qo?llanish sohalarini qamrab oladi. Uch bo'limning har biri - "Asosiy komponentlar", "Texnologiya" va "Ilovalar" - bu sohadagi katta yutuqlarning alohida misollari keltirilgan. Ular birgalikda muhandislar, olimlar, bakalavriat va magistratura talabalariga optik tolali sensorlar haqida to'liq tushuncha beradi.
Kitob o'qish uchun yordamchi sifatida ishlatilishi mumkin mashg'ulot kurslari, shuningdek, optik tolali sensorlar bo'yicha sanoat seminarlarida.

Optik tolalar turlari.

Yorug'likdan aloqa vositasi sifatida foydalanishni odamlar olovdan foydalanishni o'rgangan paytdan boshlab boshlaganga o'xshaydi. Signal yong'inlari va tutun signallari ming yillar davomida ishlatilgan. Signallarni katta masofalarga uzatish uchun nometall ixtiro qilinishi bilan quyosh yorug'lik manbai sifatida ishlatila boshlandi. Xabarlarni olgan odamlar ularni to'g'ri talqin qilishdi. Bunday usullar asrlar davomida takomillashtirildi va rivojlandi. Aleksandr Grem Bellning videotelefoni yaxshi ma'lum bo'lib, u taxminan 200 m masofada yorug'lik nurlari yordamida xabarlarni uzatish uchun ishlatiladi.Bunday usullarning rivojlanishiga yaxshi yorug'lik manbalari va ishonchli kam yo'qotishli uzatish kanallarining yo'qligi to'sqinlik qildi. 1962 yilda lazer ixtiro qilinishi bilan vaziyat butunlay o'zgardi. Bo'sh kosmosda bunday manba tomonidan chiqariladigan kogerent yorug'lik yuz minglab kilometr uzoqlikdagi masofaviy qabul qiluvchi tomonidan qabul qilinishi mumkin. Biroq, mos uzatish vositasining yo'qligi rivojlanishga to'sqinlik qilishda davom etdi optik aloqa Capron va boshqalar eritilgan silika tolasida yorug'likning susayishi uzoq aloqa liniyalariga imkon beradigan darajada past ekanligini ko'rsatmaguncha. Uzoq sochli yupqa tolalar yordamida signal uzatish uchun ko'p kilometr tolali liniyalarni yotqizish mumkin
modulyatsiyalangan bilan lazer nurlanishi.

Shaklda. 2.2-rasmda yorug'likning tola orqali o'tishi ko'rsatilgan. Hovuzning tubida suzuvchini ko'rib chiqing. Agar u suv yuzasiga etarlicha kichik burchak ostida qarasa, suv omborining pastki qismi suv-havo interfeysida to'liq aks etadi. Taxminan xuddi shu narsa tolaning ichida sodir bo'ladi; yorug'lik ko'plab ichki ko'zgular tufayli uzatiladi. Elyafning ichida yorug'lik sinishi indeksi pastroq bo'lgan optik qoplama materialidan yadro tomon orqaga qaytariladi. Shunday davomli ichki aks ettirish yorug'likning harakat yo'nalishi bo'yicha tarqalishiga imkon bering. Corning Inc tomonidan ishlab chiqarishni bir vaqtning o'zida boshlash. va Bell Labs past yo'qotadigan tolalar optik aloqa va yuqori ishlashga qodir arzon narxlardagi optik tolali sensorlar uchun eshikni ochdi.

Mundarija
Muqaddima
1-bob
Optik tolali sensor texnologiyasining paydo bo'lishi
2-bob
Optik tola
2.1. Kirish
2.2. Optik tolalar turlari
2.2.1. Snel (Snell) sinishi qonuni va umumiy ichki aks ettirish
2.2.2. Ko'p rejimli tola bosqichli profil (pog'onali sinishi ko'rsatkichi)
2.2.3. Yagona rejimli bosqichli indeksli tola
2.2.4. Pulsning kengayishi
2.2.5. Sinov ko'rsatkichi darajali profilga ega optik tola
2.2.6. Yagona rejimli polarizatsiyani saqlaydigan tola
2.3. Optik tolali ishlab chiqarish texnologiyalari
2.3.1. O'zgartirilgan kimyoviy bug'larni joylashtirish usuli
2.3.2. Tashqi kimyoviy yog'ingarchilik usuli
2.3.3. Eksenel joylashtirish usuli (VAD)
2.3.4. shisha tayoqchalar
2.3.5. Optik tolali to'lqin o'tkazgichlarda zaiflashuv
2.4. Datchiklarni yaratish uchun optik tolalarning xususiyatlaridan foydalanish
2.4.1. egilish
2.4.2. S?n?mli tebranish aloqasi va sensori shu printsip asosida qurilgan
2.4.3. Yo'nalishli ajratgichlar va ulardan datchiklarni qurish uchun foydalanish
2.5. Xulosa
Adabiyot
3-bob
Nur manbalari
3.1. Kirish
3.2. Yorug'lik manbalarining asosiy xususiyatlari
3.2.1. Spontan emissiya
3.2.2. Rag'batlantirilgan emissiya
3.2.3. ustunlik
3.3. Kogerentlik uzunligi
3.4. Yarimo'tkazgichli yorug'lik manbalari
3.4.1. Yorug'lik chiqaradigan diodlar
3.4.2. Lazerli diodlar
3.4.3. Supero'tkazuvchi diodlar
3.4.4. Optik tolali lazerlar va kuchaytirgichlar
3.5. Xulosa
Adabiyot
4-bob
Optik nurlanish qabul qiluvchilar
4.1. Kirish
4.2. Nazariy asos
4.2.1. Optik nurlanishni ro'yxatga olish statistikasi
4.2.2. Yarimo'tkazgichlar ishlashining asosiy tamoyillari
4.3. Yarimo'tkazgichli fotodiodlar
4.4. Ko'chki fotodiodlari
4.5. Shovqin
4.5.1. Matematik asoslar
4.5.2. Detektor pallasida to'g'ridan-to'g'ri oqimlarning oqimi tufayli shovqin
4.5.3. Issiqlik effektlari tufayli shovqin
4.5.4. Signal va shovqin nisbati
4.6. Spektrni ro'yxatdan o'tkazish
4.7. Xulosa
Adabiyot
5-bob
Optik tolali sensorlar uchun optik modulyatorlar
5.1. Kirish
5.2. Elektro-optik effekt
5.3. Ovoz modulyatorlari
5.3.1. Elektro-optik fazali modulyatsiya
5.3.2. Elektr-optik intensivlik modulyatsiyasi
5.3.3. Volumetrik akusto-optik chastotali siljish
5.4. O'rnatilgan optik modulyatorlar
5.4.1. Fazali modulyatsiya
5.4.2. Interferometrik intensivlik modulyatsiyasi
5.4.3. O'rnatilgan optik chastota konvertorlari
5.5. Sof optik tolali modulyatorlar
5.5.1. Fazali modulyatsiya
5.5.2. Chastotani ofset
Adabiyot
6-bob
Intensivlikni o'lchash va Fabry-Perot interferometriga asoslangan sensorlar
6.1. Intensivlik sensorlari
6.2. Yarimo'tkazgichli sensorli elementli harorat sensorlari
6.3. Joylashuv enkoderlari
6.4. Ko'p rejimli Fabry-Perot sensorlari
6.4.1. Ko'p rejimli Fabry-Perot sensorlarining rivojlanish tarixi
6.4.2. Ish tamoyillari
6.4.3. Sensor dizayni
6.4.4. O'qish usullari
6.5. Yagona rejimli Fabry-Perot sensorlari
6.5.1. Yagona rejimli datchiklar uchun o?quvchi imkoniyatlari
Adabiyot
7-bob
Ko'p rejimli difraksion sensorlar
7.1. Kirish
7.2. Nazariy asos
7.2.1. Optik kodlash usullari
7.3. Bir-biriga qarama-qarshi massivlarning nisbiy harakatiga asoslangan datchiklar
7.4. Datchiklar panjara davri modulyatsiyasiga asoslangan
7.5. Sensorni ishlab chiqish holati
7.6. Xulosa
Adabiyot
8-bob
Ko'p rejimli polarizatsiya sensorlari
8.1. Kirish
8.2. Nazariy asos
8.2.1. Polarizatsiya va kechikishning fenomenologik tavsifi
8.2.2. Puankare shari
8.2.3. Myuller va Jonsning rasmiyatchiligi
8.2.4. Yarim to'lqinli plastinkaning kechikishi va maxsus xususiyatlari
8.2.5. Fotoelastik effekt
8.2.6. Optik umumiy rejimni rad etish
8.2.7. Optik kodlash usullari
8.2.8. Ruxsat va shovqin
8.3. Fotoelastiklik ta'siriga asoslangan sensorlar
8.4. Fazali plastinka sensorlari
8.5. Sensorni ishlab chiqish holati
Adabiyot
9-bob
Sagnac interferometri va passiv halqali rezonatorga asoslangan optik tolali sensorlar
9.1. Kirish
9.2. Qisqa sharh optik aylanish va Sagnac effektli sensorlar
9.3. Ringli lazerli giroskop
9.3.1. Bloklash muammosini hal qilish
9.4. Passiv halqali rezonatorli giroskop
9.5. optik tolali giroskop
9.6. Aylanish sensori sifatida foydalanilganda halqa lazeri, passiv halqa rezonatori va optik tolali interferometr o'rtasidagi kelishuv
9.6.1. Joylashtirish va ishlab chiqarish imkoniyatlari
9.6.2. Ishonchlilik masalalari va ilovalari
9.7. Parametr sensorlari tashqi muhit Sagnac interferometridan foydalanish
9.7.1. Tez o'zgaruvchan atrof-muhit hodisalari: akustik tebranishlarni aniqlash
9.7.2. Kuchaytirgich sifatida yorug'lik manbasidan foydalangan holda Sagnac interferometriga asoslangan akustik sensor
9.7.3. Optik tolali g'altakning konfiguratsiyasi
9.7.4. Faza va polarizatsiya modulyatsiyasi
9.7.5. Mexanik stress
9.7.6. To'lqin uzunligini o'lchash
9.7.7. xulosalar
Adabiyot
10-bob
Mach-Zehnder va Mishelson interferometrlari asosidagi optik tolali sensorlar
10.1. Kirish
10.2. Ish printsipi
10.2.1. Ikki nurli interferometriya
10.2.2. Demodulyatsiya
10.2.3. Shovqin
10.2.4. Polarizatsiya
10.3. Tolali interferometrlarning sxemalari
10.4. Ilovalar
10.4.1. Dinamik ilovalar
10.4.2. Statik ilovalar
10.5. Xulosa
Adabiyot
11-bob
Tarqalgan va multiplekslangan optik tolali sensorlar
11.1. Kirish
11.2. Tarqalgan o'lchovlar
11.2.1. Tolali tizimlarda optik diapazon
11.2.2. Rayleigh teskari tarqalishini o'lchash usullari
11.2.3. Ramanning orqaga tarqalishi haroratini o'lchash
11.2.4. Tarqalgan o'lchovlar rejimning o'zaro ta'siriga asoslangan
11.2.5. Kvazi-tarqatilgan sensorlar
11.3. Sensorli multiplekslashning asosiy tamoyillari
11.3.1. Telemetriya asoslari: tarmoqlar
11.3.2. Intensivlik sensori tarmoqlari
11.4. Interferometrik datchiklarni multiplekslash
11.4.1. Multiplekslangan birlashtirilgan datchiklar uchun interferometrik demodulyatsiya usullari
11.4.2. Interferometrik datchiklarning multipleks topologiyasi
Adabiyot
12-bob
Optik tolali magnit maydon sensorlari
12.1. Kirish
12.2. Faraday effektiga asoslangan datchiklar
12.2.1. Faraday ta'siri optik tolalar
12.2.2. Shovqin
12.2.3. Sensor tuzilmalari
12.3. Magnitostriktiv sensorlar
12.3.1. Magnetostriktsiya
12.3.2. Magnitostriktiv transduserlar
12.3.3. Magnitostriktiv datchiklardagi shovqin
12.3.4. Sensor tuzilmalari
12.4. Lorentz kuchiga asoslangan datchiklar
Adabiyot
13-bob
Optik tolali sensorlarning sanoat ilovalari
13.1. Kirish
13.2. Asoslar
13.3. Haroratni o'lchash
13.4. Bosim o'lchash
13.5. Suyuqlik darajasini o'lchash
13.6. Oqim o'lchovi
13.7. Lavozimni o'lchash
13.8. Vibratsiyani o'lchash
13.9. Kimyoviy tahlil
13.10. Oqim va kuchlanishni o'lchash
13.11. Sanoat ilovalari uchun muhim eslatmalar
13.12. Xulosa
Adabiyot
14-bob
Optik tolali aqlli tuzilmalar
14.1. Kirish
14.2. Optik tolali sensor tizimlari
14.3. Optik tolali aqlli tuzilmalar va qobiqlarning qo'llanilishi
14.4. Aqlli tuzilmalarda optik tolali sensordan foydalanishga misol
14.5. Xulosa
Adabiyot
Qo'shimcha A
A.1 bob
Nolinchi siljish
A.2-bob
Optik elementlar
Ilova
Adabiyot
Qo'shimcha B
Adabiyot.

Mashinalarda qismlarning mavjudligi, yorug'lik moslamalarining ishlashi, qismlarning mavjudligi haqida ma'lumot - ulardan biri muhim komponentlar sanoatni avtomatlashtirish. Qismlarni yig'ish va jarayonni boshqarishdagi xatolar ketma-ketligi ko'pincha nosozlik sababini aniqlash uchun zarurdir. Ko'pgina hollarda, xato yig'ish uchun zarur bo'lgan etishmayotgan qism yoki uning Yomon sifat. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun kerakli qismlarning mavjudligini tekshirish funktsiyasini bajaradigan sensor o'rnatilgan.

Mavjud katta soni har xil turlari datchiklar - induktiv, magnit, fotoelektrik. Ularning har biri o'zining kuchli va kuchli tomonlariga ega zaif tomonlari qo'llash sohasiga qarab. Biroq, fotoelektrik sensorlar eng keng taklifga ega turli texnologiyalar va turlari, shuningdek, eng ko'p keng ilovalar.

Fotoelektrik sensorlar turli xil yorug'lik turlarida (infraqizil, ko'rinadigan qizil, lazer sinfi 1 va 2), sezgir texnologiyalarda (diffuz, fonni bostirish, aks ettiruvchi, bitta nur) va korpus konfiguratsiyasida (fotoko'z yoki optik tolali) mavjud. Ushbu maqolada ilg'or xususiyatlar va konfiguratsiya opsiyalarini taklif qiluvchi optik tolali sensorlarning (yoki ularni optik tolali sensorlar deb ham ataladi) ta'rifi va qo'llanilishi muhokama qilinadi va foto ko'z sensori (foto ko'z) uchun juda kichik bo'lgan muammolar uchun juda yaxshi.

optik tolali texnologiya

Optik tolali sensorlar odatda alohida sanab o'tilgan ikkita qurilmani o'z ichiga oladi: kuchaytirgich, ko'pincha elektron yoki tolali fotovoltaik kuchaytirgich deb ataladi; va optik tolali kabel, bu optik boshni va kuchaytirgichdan yorug'likni uzatuvchi optik tolali kabelni o'z ichiga oladi.

Barcha fotoelektrik sensorlarning ishlash printsipi juda oddiy. Har bir qurilmada yorug'lik to'lqini chiqaruvchisi va bu signalni aniqlaydigan qabul qiluvchi mavjud. Biroq, qabul qiluvchiga kiradigan yorug'lik to'lqinlarini aniqlash va o'lchash uchun ko'plab texnologiyalar mavjud. Misol uchun, fonni bostirish datchiklari yorug'lik to'lqinining qaytish burchagini kuzatadi, standart fotometrlar esa sensorga qaytarilgan yorug'lik miqdorini nazorat qiladi. Boshqa turdagi fotometrlar yorug'lik to'lqinining qaytish vaqtini nazorat qiladi va shu bilan masofani o'lchashni ta'minlaydi.

Manba-qabul qiluvchi juftligi bitta optik boshga (diffuz va aks ettiruvchi qurilmalardan foydalanganda) va ikkita optik boshga (bir nurli bloklardan foydalangan holda) o'rnatilishi mumkin. Optik tolali sensorlar barcha elektronikani yorug'lik to'lqinlarining emitent va qabul qiluvchisi uchun optik boshli bitta korpusga joylashtiradi, bunda qabul qiluvchi korpusga ulangan elektronikadan ajratiladi. optik tolali kabel. O'tkazilgan va qabul qilingan to'lqinlar ushbu kabel orqali optik tolali tarmoqlarda yuqori tezlikdagi ma'lumotlarni uzatish bilan bir xil tarzda o'tadi.

Ushbu ajratishning afzalliklaridan biri shundaki, hisoblagich boshi o'lchanadigan ob'ektga o'rnatilishi kerak. O'rnatilgan optik tolali kabel yo'naltiriladi va kuchaytirgichga ulanadi, u xavfsiz joyga o'rnatilishi mumkin (odatda boshqaruv kabinasi), uni tez-tez qattiq sanoat muhitidan himoya qiladi.

Kuchaytirgichlar va optik tolali kabellar uchun mavjud variantlarning xilma-xilligi juda katta. Kuchaytirgichlar ibtidoiydan murakkabgacha o'zgaradi va mashina ishlab chiqaruvchilari mantiqiy va aloqa imkoniyatlarini o'z ichiga olgan ko'proq xususiyatlarni talab qilishda davom etadilar.

Optik tolali sensorlar uchun kuchaytirgichlar

Optik tolali kuchaytirgichlar asosiy elektron komponentlar va funksionallikdan tortib to'liq sozlanishi elektronikaga ega bo'lgan ulash va o'ynatish modellarigacha. Ba'zilarida hatto kollektor tipidagi konfiguratsiyada 15 tagacha tolali kirish joyiga ishlov beradigan elektronika mavjud. Chiqish ko'rsatkichi juda ma'qul, chunki u sensorning to'g'ri ishlayotganligini ko'rsatadi, ammo boshqa asosiy funktsiyalar (quyidagi jadval) ham ko'rsatilishi kerak:

Chiqish formati va kuchaytirgichlarga ulanishlar muhim ahamiyatga ega, chunki ular boshqaruvchiga interfeysni belgilaydi, chunki sozlash va qayta o'rnatish kuchaytirgich konfiguratsiyasining ajralmas qismidir.

Chiqish turlari odatda ochiq (NO) yoki odatda yopiq (NC) bo'lishi mumkin va ulanish cho'kish, manba yoki push-pull bo'lishi mumkin. Elektr ulanishi imkoniyatlari oldindan simli, odatda 2 metrli kabel yoki standart M8 yoki M12 ko'p pinli ulagich bilan tez o'chiriladi. Kalit sozlamalari potansiyometr yordamida yoki raqamli tugmalar yordamida dasturlashtiriladi.

Asoslardan tashqari, kuchaytirgichning ilg'or imkoniyatlari impuls chiqishi, yoqish/o'chirish kechikishlari va intervalgacha signallarni yo'q qilish qobiliyati kabi xususiyatlar bilan sezilarli moslashuvchanlikni ta'minlaydi. Ushbu zamonaviy elektronika mashina ishlab chiqaruvchilarga kuchaytirgich parametrlarini o'rnatish talablariga mos ravishda sozlash va sozlash qobiliyatini beradi.

Ko'pgina modellarda chiqish holati LEDlari mavjud, ba'zilari esa signal kuchi va chiqish holati haqida ma'lumot beruvchi displeylarni taklif qiladi. Murakkab qurilmalarda sozlanishi diagnostika va dasturlash imkoniyatlariga ega ko‘p qatorli OLED displeylar mavjud.

Signalni filtrlash ko'pincha namuna olish tezligini oshirishni talab qiladi, chunki bu o'zgaruvchan atrof-muhit sharoitida yanada barqaror o'lchovni ta'minlaydi. Bu signalni kuchaytiradi, lekin qurilmani pastroq kommutatsiya chastotalarida ishlashga majbur qiladi. Impuls chiqishlari kirish signalini cho'zish imkonini beradi, bu chastota PLC dasturlashtiriladigan mantiqiy kontrollerning kirishi uchun juda yuqori bo'lsa foydali bo'lishi mumkin. Yoqish/o‘chirish kechikishlari foydalanuvchilarga chiqish va kirish signallari uchun kerakli kechikish vaqtlarini belgilash imkonini beradi.

Qo'shimcha bloklar beradi ko'proq imkoniyatlar sezgirlikni sozlash kabi dasturlash. Ushbu parametrlar yordamida foydalanuvchilar o'lchov elementining sezgirligini shisha kabi qiyin materiallar bilan ishlashga moslashtirishi mumkin. Bu funksiya o'rganish nazoratchini ushbu funktsiyalarni bajarish uchun dasturlash zaruratini yo'q qiladi yoki kamaytiradi. Shuningdek, ular chiqishni ikkita kommutatsiya nuqtasi o'rtasida yoqish/o'chirish uchun dasturlashlari mumkin. Masalan, qismlarni joylashtirish uchun, kosmosdagi qismning holatini kuzatib borishda kalit bir holatda yoqiladi va boshqa holatda o'chadi.

Optik tolali kabel nurining ko'rinishi

Optik tolali kabellar o'tkazmaydi elektr toki- Ular yorug'likni o'tkazib yuborishadi. Ular turli xil konfiguratsiyalarda ishlab chiqariladi turli material va shuningdek, har xil turdagi sezgi boshiga ega. Quyidagi jadvalda optik tolali kabellarning ba'zi asosiy parametrlari ko'rsatilgan:

Diffuz optik tolali kabellar ikkita shpondan iborat - biri kuchaytirgichga ulanish uchun, ikkinchisi esa sezgir boshli. Bundan tashqari, sezgir boshga ikkita kabel ulangan - yorug'lik manbasiga ulangan va o'lchash elementiga ulangan. Bitta nurli optik tolali kabellar kuchaytirgichga ulanadigan ikkita alohida bir xil kabelga ega va ularning har biri o'z optik boshiga ega. Bir simi yorug'likni uzatadi, ikkinchisi uni oladi. Umumiy xato bitta nurli kabellar bilan ishlaganda, bu ikkitadan faqat bitta kabel uchun buyurtma. Buning sababi shundaki, ba'zi sotuvchilar har bir qism raqamiga tizimning faqat bitta qismini etkazib berishi mumkin, shuning uchun bitta nurli kabellarni tanlashda ehtiyot bo'ling.

Elyaf materiallari odatda plastik yoki shishadan tayyorlanadi. plastik bloklar yupqaroq, arzonroq, katta b?kme radiuslarini ta'minlaydi. shisha bloklar yanada bardoshli va yuqori ish haroratiga ega. Plastik tolalar maxsus kesgich yordamida kerakli uzunlikka kesilishi mumkin, shisha tolalar esa ishlab chiqarish jarayonida faqat bir marta kesiladi va kerakli uzunlikda etkazib beriladi. Elyaf materialining qobig'i ekstrudirovka qilingan plastmassadan ortiqcha oro bermaygacha o'zgarishi mumkin zanglamaydigan po'latdan, eng noqulay sharoitlarda ishlash.

Optik boshni tanlash eng ko'p muhim bosqich optik tolali sensorni tanlashda. Bu kichik sobit yoki harakatlanuvchi qismlarni aniqlashga ta'sir qiladigan boshning sezgirligi bilan bog'liq. Boshni tanlash emitent va qabul qiluvchining o'lchangan ob'ektga joylashgan burchagiga, shuningdek dispersiyaga bog'liq. Boshlar dumaloq nurni yaratish uchun yumaloq tolali to'plamlarga ega bo'lishi yoki gorizontal proektsiyalarni yaratish uchun kengaytirilishi mumkin.

Diffuziya boshidagi dumaloq nurlar bir yarmida barcha manba tolalari va ikkinchi yarmida qabul qiluvchi tolalar bilan qat'iy ravishda tarvaqaylab ketishi mumkin. Bunday qurilish keng tarqalgan, ammo bu bifurkatsiya chizig'iga perpendikulyar harakatlanuvchi qismdan ma'lumotni o'qishni kechiktirishga olib kelishi mumkin. Yana bir xil nurlarni olish uchun signal manbai va qabul qiluvchining tolalarini bir xil taqsimlash varianti mavjud. Yagona taqsimlash yorug'lik to'lqinlarini yuborish va qabul qilish effektlarini tenglashtirishga imkon beradi, bu harakat yo'nalishidan qat'iy nazar aniqlashni ta'minlaydi.

Optik tolaning sezgir masofasiga kuchaytirgich, optik boshning turi va kabel tolasining uzunligi ta'sir qiladi. Sensorning ishlashiga ta'sir qiluvchi ushbu uchta parametrga asoslanib, aniqlik va javob oralig'ini aniq baholash qiyin, ammo ishlab chiqaruvchilar odatda bu ma'lumotlarni beradi. Yagona nurli sensor diffuzdan ko'ra kattaroq diapazonga ega. Kabel tolalari qanchalik uzun bo'lsa, diapazon shunchalik qisqaroq va shuni ta'kidlash kerakki, ilg'or kuchaytirgichlar odatda kuchliroq nurlanish signallariga va uzoqroq diapazonga ega.

Optik tolali sensorlarni ulash

Tarqalgan kiritish-chiqarish va taqsimlangan razvedkadan foydalanish sanoat avtomatizatsiyasida o'sib bormoqda va optik tolali sensorlar bundan mustasno emas. Bir nechta optik tolali sensorli kabellarni bitta elektron manifoldga ulash o'zining afzalliklariga ega.

Optik tolali kuchaytirgichlar odatda bitta kanalli mustaqil qurilmalar. Yupqa korpuslar va DIN relsli o'rnatish bilan ular boshqaruv panellariga osongina o'rnatilishi mumkin. Kamchiliklardan biri marshrutlash bilan bog'liq bo'lishi mumkin elektr aloqalari har bir alohida kuchaytirgich uchun.

Yana bir variant - bir nechta tolali kanallarni bitta boshqaruv markaziga to'playdigan optik tolali kollektordan foydalanish:

Ushbu optik tolali manifoldlar odatda har bir tolali kanalni dasturlash imkonini beruvchi menyuga asoslangan OLED displey bilan jihozlangan. Har bir optik tolali kanal alohida sozlanishi mumkin, masalan, yorug'lik yoki qorong'i yoki o'zgaruvchan histerezis. Ushbu markazlashtirilgan boshqaruv, shuningdek, PLCdagi chiqish signalini qisqartirishi va soddalashtirishi mumkin bo'lgan VA/YOKI mantiq orqali chiqishlarni guruhlash imkonini beradi.

Ilovalar va asosiy masalalar

Optik tolalar juda yaxshi ishlaydi va odatda sezilarli elektr shovqini bo'lgan tizimlarda qo'llaniladi. Kabelning tolasi elektr shovqiniga sezgir emas va kuchaytirgich (shovqinga sezgir) shovqin manbasidan uzoqroqda (masalan, boshqaruv kabinetida) o'rnatilishi mumkin.

Yana bir keng tarqalgan dastur kichik yig'ish liniyalarida. Ushbu liniyalardagi operatsiyalar odatda to'liq avtomatlashtirilgan va yig'ish jarayonini tasdiqlash uchun konveyerda yoki yig'ish mashinasida qismlarni aniqlash datchiklarini talab qiladi.

Optik tolali echimlar, paketning o'lchamidan qat'i nazar, har bir dastur uchun eng kichik va eng aniq yorug'lik o'choqlarini ta'minlash uchun turli xil optik bosh o'lchamlari, yo'nalishlari va dispersiyalari mavjud. Boshqaruv platasidagi mantiq va ikki kanalli datchikdan foydalanish yordamida yig'ish joyida qism mavjudligini aniqlash uchun bitta kanaldan foydalanish mumkin, ikkinchi kanal esa yig'ish jarayonining tugashini tasdiqlash uchun ishlatilishi mumkin. .

Barcha turdagi umumiy muammo optik tolali tizimlar tolalarning haddan tashqari egilishidir. Kabellar va alohida tolali to'plamlar juda egiluvchan bo'lib, o'rnatuvchiga ularni maksimal egilish radiusidan tashqariga osongina burish imkonini beradi. Bu tolalarning tuzatib bo'lmaydigan plastik deformatsiyasiga olib kelishi mumkin, bu yorug'lik to'lqinlarining uzatilishini sezilarli darajada kamaytiradi yoki hatto tolaning yorilishi va signalni uzata olmaslikka olib keladi. Maksimal egilish radiusi tolali materialning turiga, o'lchamlariga, to'plamdagi tolalarning tarqalishiga qarab o'zgaradi va barcha sharoitlarda bajarilishi kerak.

Ilovadan qat'i nazar, foydalanuvchilar tegishli sensor texnologiyasini tanlashlari kerak. Ishonchli o'lchov ishlashini ta'minlash uchun optik tolali sensorlar, kuchaytirgichlar va optik tolali boshlar dastur uchun ehtiyotkorlik bilan tanlanishi kerak.

Rostislav Liventsov tarjimasi

Optik tolali sensorlar (ko'pincha optik tolali sensorlar deb ham ataladi) ma'lum miqdorlarni, odatda harorat yoki mexanik kuchlanishni aniqlash uchun optik tolali qurilmalardir, lekin ba'zida siljish, tebranish, bosim, tezlanish, aylanish (Sagnac effektiga asoslangan optik giroskoplar yordamida o'lchanadi) ) va konsentratsiya kimyoviy moddalar. Umumiy tamoyil Bunday qurilmalar lazer (ko'pincha bitta rejimli tolali lazer) yoki superlyuminestsent optik manbadan olingan yorug'likdagi optik tola orqali uzatiladi, tolada yoki bir yoki bir nechta Bragg panjaralarida uning parametrlarida ozgina o'zgarishlar yuz beradi va keyin bu o'zgarishlarni baholovchi aniqlash davriga etadi.

Boshqa turdagi sensorlar bilan solishtirganda, optik tolali sensorlar quyidagi afzalliklarga ega:

· Ular elektr o'tkazmaydigan materiallardan iborat (elektr kabellari talab qilinmaydi), bu ularni, masalan, bo'lgan joylarda ishlatishga imkon beradi. yuqori kuchlanish.

· Ular portlovchi muhitda xavfsiz ishlatilishi mumkin, chunki hatto buzilish holatlarida ham elektr uchqunlari paydo bo'lishi xavfi yo'q.

· Ular hatto chaqmoq chaqishi yaqinida ham elektromagnit parazitlardan (EMI) ta'sirlanmaydi va boshqa qurilmalarni o'z-o'zidan elektrlashtirmaydi.

Ularning materiallari kimyoviy jihatdan inert bo'lishi mumkin, ya'ni ifloslantirmaydi muhit va korroziyaga duchor bo'lmaydi.

· Ular juda keng ish harorati oralig'iga ega (elektron qurilmalardan ancha ko'p).

· Ularda multiplekslash imkoniyati mavjud; bitta tolali aloqadagi bir nechta sensorlar bitta bilan birlashtirilishi mumkin optik manba(pastga qarang).

Bragg panjaralari asosidagi datchiklar

Optik tolali sensorlar ko'pincha tolali Bragg panjaralariga asoslanadi. Ko'pgina optik tolali sensorlarning asosiy printsipi shundan iboratki, panjaradagi Bragg to'lqin uzunligi (ya'ni maksimal aks ettirishning to'lqin uzunligi) nafaqat Bragg panjarasining davriga, balki harorat va mexanik stressga ham bog'liq. Kvars tolalari uchun Bragg to'lqin uzunligining birlik deformatsiyasida o'zgarishi cho'zilishdan taxminan 20% kamroqdir, chunki sinish ko'rsatkichining pasayishiga deformatsiyaning ta'siri mavjud. Harorat effektlari faqat termal kengayish uchun kutilganlarga yaqin. Har xil foydalanishda harorat va deformatsiya effektlari farq qilishi mumkin texnik vositalar(masalan, deformatsiyaga uchramaydigan mos yozuvlar panjarasidan foydalanganda yoki har xil turdagi tolali panjaralardan foydalanganda) ikkala qiymat bir vaqtning o'zida qayd etiladi. Faqat deformatsiyani qayd qilish uchun ruxsat bir necha mk e ga etadi (ya'ni, tartib uzunligining nisbiy o'zgarishi). ) aniqlik bir xil kichiklik tartibiga ega bo'lsa. Dinamik o'lchovlar (masalan, akustik hodisalar) uchun 1 dan katta sezgirlikka erishiladi m? 1 Hz tarmoqli kengligida.

Tarqalgan sezish

Boshqa optik tolali sensorlar datchik sifatida tolali Bragg panjaralarini ishlatmaydi, tolaning o'zidan datchik sifatida foydalanadi. Ulardagi tovush printsipi Rayleigh tarqalishi, Raman sochilishi yoki Brillouin tarqalishining ta'siriga asoslangan. Masalan, optik reflektometriya usuli vaqt domeni, bu erda zaif aks ettirilgan joyning holati impulsli zondlash signali yordamida aniqlanishi mumkin. Bu usul Brilouen chastotasining siljishiga qarab harorat yoki kuchlanish kabi boshqa miqdorlarni aniqlash uchun ham ishlatiladi.

Ba'zi hollarda o'lchangan qiymat tolaning butun uzunligi bo'yicha o'rtacha qiymatdir. Bu usul ba'zi harorat sensorlari uchun, shuningdek, giroskop sifatida ishlatiladigan Sagnac effektiga asoslangan interferometrlar uchun odatiy hisoblanadi. Boshqa hollarda, pozitsiyaga bog'liq miqdorlar (masalan, harorat yoki kuchlanish) o'lchanadi. Bu taqsimlangan sezish deyiladi.

Kvazi-tarqatilgan sezish

Ba'zi tolalar harorat va tola bo'ylab kuchlanish taqsimotini kuzatish uchun bir qator sensorli massivlarni (yuqoriga qarang) o'z ichiga olishi mumkin. Bu kvazi taqsimlangan sezish deb ataladi. Faqat bitta panjaraga murojaat qilish uchun turli xil texnik echimlar mavjud (va shuning uchun tolalar bo'ylab joylashuvni aniq aniqlash)

To'liq to'lqin uzunligi bo'linishi multipleksatsiyasi (WDM) yoki optik chastotali domen refleksometriyasi (OFDR) deb ataladigan bir usulda panjaralar bir oz boshqacha Bragg to'lqin uzunligiga ega. Integratsiya birligidagi sozlanishi lazerning to'lqin uzunligi ma'lum bir panjara turiga tegishli to'lqin uzunligiga sozlanishi mumkin va maksimal aks ettirish to'lqin uzunligi deformatsiyaning ta'sirini yoki, masalan, haroratni ko'rsatadi. Bundan tashqari, keng polosali yorug'lik manbalari (masalan, superlyuminestsent manbalar) to'lqin uzunligini skanerlovchi fotodetektor bilan (masalan, Fabry-Perot tolali rezonator asosida) yoki CCD spektrometriga asoslangan holda ishlatilishi mumkin. Nima bo'lganda ham, maksimal miqdor panjaralar, qoida tariqasida, sozlash oralig'i bilan cheklangan 10-50 dan oshmaydi tarmoqli kengligi yorug'lik manbai va tolali panjaralarda kerakli to'lqin uzunligi farqi.

Vaqtga bo'linish multipleksatsiyasi (TDM) deb ataladigan boshqa usul qisqa yorug'lik impulslari yuboriladigan bir xil, kam aks ettiruvchi panjaralardan foydalanadi. Turli panjaralardan aks ettirish ularning kelish vaqti orqali qayd etiladi. Vaqtni taqsimlash bo'limi (TDM) ko'pincha turli kanallar sonini yuzlab yoki hatto minglab marta ko'paytirish uchun to'lqin uzunligi bo'limi (WDM) bilan birgalikda ishlatiladi.

Boshqa yondashuvlar

Yuqorida tavsiflangan yondashuvlarga qo'shimcha ravishda, ko'plab usullar mavjud muqobil usullar. Mana ulardan ba'zilari:

· Fiber Bragg panjaralari interferentsion optik tolalarda ishlatilishi mumkin, bu erda ular faqat reflektor sifatida ishlatiladi va ular orasidagi masofaga qarab faza siljishini o'lchaydi.

· Lazer Bragg datchiklari mavjud bo'lib, bu erda panjara sensori lazer tolali optik bo'shlig'ining oxirgi oynasida joylashgan bo'lib, erbiy qo'shilgan tolaga asoslangan bo'lib, tolalar orqali 980 nm to'lqin uzunligida nasos nurini idrok etadi. Masalan, harorat yoki mexanik stressga bog'liq bo'lgan Bragg to'lqin uzunligi avlod to'lqin uzunligini aniqlaydi. Keyinchalik rivojlantirish uchun ko'plab variantlarga ega bo'lgan ushbu yondashuv tolali lazerga xos bo'lgan spektral hududning tor tarmoqli kengligi va yuqori sezuvchanligi tufayli yuqori natijalarni va'da qiladi.

· Ba'zi hollarda Bragg panjaralarining juftlari Fabry-Perot interferometrlari uchun tolalar sifatida ishlatiladi, ular ayniqsa sezgir bo'lishi mumkin. tashqi ta'sirlar. Fabry-Perot interferometri boshqa yo'l bilan, masalan, toladagi o'zgaruvchan havo bo'shlig'i yordamida ham amalga oshirilishi mumkin.

· Uzoq muddatli panjaralar bir vaqtning o'zida bir nechta parametrlarni (masalan, harorat va stress) sezish yoki muqobil ravishda harorat o'zgarishiga juda past sezgirlik bilan muqobil kuchlanishni aniqlash uchun alohida qiziqish uyg'otadi.

Foydalanish sohalari

Bir necha yillik rivojlanishdan so'ng ham, optik tolali sensorlar hali ham katta tijoriy muvaffaqiyatga erisha olmaydi, chunki ular ma'lum cheklovlarga ega bo'lsa ham, mavjud texnologiyalarni almashtirish qiyin. Garchi ba'zi ilovalarda optik tolali sensorlar qiziqarli imkoniyatlar uchun katta imkoniyatlarga ega texnologiya sifatida tan olinmoqda. Bu, masalan, yuqori kuchlanishli qurilmalarda yoki mikroto'lqinli pechlarda zondlash kabi og'ir sharoitlarda ishlash. Bragg panjara datchiklari, masalan, samolyot qanotlari, shamol turbinalari, ko'priklar, yirik to'g'onlar, neft quduqlari va quvurlar ichidagi sharoitlarni kuzatish uchun ham ishlatilishi mumkin. O'rnatilgan optik tolali datchiklarga ega binolar ba'zan "aqlli tuzilmalar" deb ataladi, ulardagi sensorlar strukturaning turli qismlari ichidagi deformatsiyani kuzatib boradi va bu o'zgarishlar haqida ma'lumot oladi, masalan, eskirish, tebranish va hokazo. Aqlli dizaynlar optik tolali sensorlarni ishlab chiqishning asosiy harakatlantiruvchi kuchi hisoblanadi.

Fotoelektrik sensorlar

optik sensor zamonaviy avtomatlashtirilgan ishlab chiqarishning ko'zlari. Fotosensorlarning asosiy qismida spektrning infraqizil hududida ishlaydi. Fotoelektrik sensorlar uchta asosiy turga bo'linadi:

T-tipi yoki THRU-BEAM(oraliq optika) yoki optik nurni uzish uchun sensorlar. Bir-biriga qarama-qarshi o'rnatilgan qabul qiluvchi va emitentdan iborat. Qabul qilgich va emitent o'rtasida o'tadigan ob'ekt optik nurni to'xtatadi, bu esa qabul qiluvchining chiqish kaliti holatini o'zgartirishga olib keladi.

R - turi yoki RETRO(reflektor/reflektor aks ettirish bilan). Emitent va qabul qiluvchi bir xil korpusda joylashgan. Emitent tomonidan yuborilgan optik impuls reflektordan aks etadi va qabul qilgichga tushadi. Reflektor va sensor o'rtasida joylashgan ob'ekt tomonidan nurning uzilishi sensorning chiqish kaliti holatining o'zgarishiga olib keladi.

D-turi yoki DIFFUSE(ob'ektdan aks ettirish bilan). Optik nurning aks etishi to'g'ridan-to'g'ri aniqlash ob'ektidan sodir bo'ladi. Ob'ekt yo'qligida optik chiziq ochiq, ob'ekt sensoriga yaqinlashganda, optik impuls energiyasining bir qismi (ob'ektning rangi va uning p?r?zl?l???ne qarab) ob'ektdan aks ettiriladi va emitent bilan bir xil korpusda joylashgan sensor qabul qilgichga kiradi, bu esa shunga olib keladi. chiqish kaliti holatining o'zgarishi.

Qisqa masofalarda, "o'lik zona" doirasida R tipidagi datchiklar ob'ektni reflektor sifatida qabul qiladi, buning natijasida ob'ekt aniqlanmaydi. Bunday holatlarning oldini olish uchun polarizatsiya filtrli sensorlardan foydalanish kerak.