Optik tolali sensorlarning ishlash printsipi o'lchovlarni konvertatsiya qilishga asoslangan jismoniy miqdorlar orqali keyingi uzatilishi bilan modulyatsiyalangan yorug'lik signaliga optik tolali liniya aloqa, dekodlash va foydalanish. Lazer, yorug'lik chiqaradigan diod yoki boshqa qurilma tomonidan yaratilgan yorug'lik amplituda, faza, chastota, impuls kengligi va polarizatsiya bo'yicha modulyatsiya qilinishi mumkin. Agar kerak bo'lsa, modulyatsiyalangan yorug'lik signallari kuchaytiriladi yoki zaiflashadi, masofadan uzatiladi va optikdan raqamliga va aksincha o'zgartiriladi. Optik tolaning xususiyatlaridan foydalanish xususiyatiga ko'ra, optik tolali sensorlarni ikki sinfga bo'lish mumkin - tashqi va ichki.

Tashqi sensorlar optik signalni bir nuqtadan ikkinchisiga, yorug'lik manbasidan sensorga va sensordan detektorga uzatish uchun faqat massiv element sifatida tolali chiziqlardan foydalanadi. Tashqi optik tolali qurilmalar tomonidan qabul qilinadigan hodisaning o'lchangan miqdori yoki xususiyatlarini baholash natijasi o'zi tolaning xususiyatlariga bog'liq emas, chunki quyidagi hodisalar o'lchov ma'lumotlarini olib yuradi: uzilish. yorug'lik oqimi, yorug'likni aks ettirish, yorug'likning to'lqin uzunligini filtrlash va turli to'lqin uzunliklarida uzatish, optik tolali liniyaga etkazib beriladigan radiatsiya energiyasini o'zgartirish. Optik tolali liniyaning ikkita qismi o'rtasida uzatiladigan yorug'likning uzilishidan foydalanadigan sensorlar juda keng tarqalgan va juda moslashuvchan qurilmalardir. Datchiklarning ishlashi yorug'lik nurini blokirovka qilish printsipiga asoslanadi. Ushbu turdagi datchiklarga misol sifatida yig'ish liniyasi yoki qadoqlash bilan oziqlanadigan qismlar uchun hisoblagich mavjud.

Optik tolaga kiradigan yorug'likning intensivligiga ta'sir qiluvchi sensor, asosan, optik tolali chiziqqa uzatiladigan signalning rangi yoki chastota spektriga ta'sir ko'rsatishga qodir. Bunday spektral modulyatorlar yorug'likning to'lqin uzunliklarini filtrlash va turli to'lqin uzunliklarida uzatishni o'z ichiga olgan o'lchash tizimlarining asosi hisoblanadi. Ular suyuq aralashmalardagi turli komponentlarning mavjudligi va miqdoriy nisbatlarini, yopiq hajmlarda rangli tutunning ko'rinishini, ko'zoynak va qatronlardagi rangli komponentlarning ko'rinishini aniqlash uchun ishlatiladi, shuningdek, kristallar kabi ma'lum muhitlarning rangini o'lchash uchun ishlatiladi. o'zgarishlar.

Yorug'lik qizg'inligini yoki optik quvvatni o'lchash datchiklari konveyer yoki tutqichdagi qism yoki elektronika komponentining holatini sezish uchun ishlatilishi mumkin. Sensor detektorning etarli darajada yoritilmaganligiga yoki bir yoki ikkita tirqishning noto'g'ri yoritilishiga ta'sir qiladi va qismning holatini to'g'rilash zarurligini bildiradi. Shunga o'xshash qurilmalar robotli yig'ish liniyalarida keng qo'llaniladi. Ular yorug'likning nisbiy o'zgarishlariga javob berganligi sababli, ularning o'qishlarining aniqligi uning manbai tomonidan yaratilgan yorug'lik intensivligining o'zgarishiga bog'liq emas.

Ichki sensorlarda faol element optik tolaning o'zi bo'lib, uning uzatish xususiyatlarini o'zgartiradi. Optik chiziq (yoki uning bir qismi) ham sensordir. O'lchangan parametr u yoki bu tarzda tolaning xususiyatlariga va natijada u orqali o'tadigan yorug'lik nurining xususiyatlariga ta'sir qiladi. Bunday holda, tarqalishning guruh yoki faza tezligi va optik tolali chiziqda so'rilgan optik quvvat o'zgarishi mumkin.

Optik tolali chiziqdan o'tgandan so'ng yorug'likning qutblanish burchagi o'zgarishini aniqlaydigan sensorlarning ishlash printsipi optik tolaning optik ko'rsatkichining o'zgarishi natijasida qutblanish tekisligining aylanish hodisasiga asoslanadi. elektromagnit maydon. Shu maqsadda ko'plab shishasimon materiallarda uchraydigan magnit-optik Faraday effekti qo'llaniladi.

Robotlar va avtomatik yig'ish liniyalari uchun juda sezgir sensorli sensor talab qilinadi, u oddiy, arzon, kichik o'lchamli, past kodli, vaqt o'tishi bilan barqaror xususiyatlarga ega va qarshilikka chidamli bo'lishi kerak. elektromagnit maydonlar. Ushbu datchiklardan birida splitter, optik tolali qozon va polarizator orqali o'tuvchi manbadan yorug'lik nuri minimal bosim (tegish) bilan yorug'likning spektral tarkibini o'lchaydigan sensorga kiradi. Sensordan oyna yordamida o'lchangan spektrli kompozitsiyaga ega yorug'lik optik tolali kabel va ajratgich orqali filtrga, u erdan esa sezgir elementga va chiqish signalini qabul qiluvchiga qaytariladi. Qurilmaning optik sezgirligi bosim va materialga bog'liq. Haroratni o'lchashda diskret optik sensor sifatida yorug'lik signali uzatiladigan shisha tolali bo'laklar orasiga o'ralgan nozik yarim o'tkazgich plastinka bo'lgan yarimo'tkazgichli qurilmadagi o'lchash elementi ishlatilishi mumkin. Butun sensor trubkaga o'ralgan zanglamaydigan po'latdan. Yorug'lik multimod orqali sensorga beriladi va undan chiqariladi optik tola. Yarimo'tkazgichli gofret orqali energiya uzatiladigan to'lqin uzunliklari diapazoni chiziqli ravishda ortadi. Sensor 243 dan 573 K gacha bo'lgan haroratni o'lchash uchun mo'ljallangan.

1. Amaliy optika: Darslik. qo'llanma / L.G.Bobchuk, Yu.V.Bogachev, N.P.Zakaznov va boshqalar; Umumiy ostida ed. N.P. Zakaznova. M.: Mashinasozlik, 1988. -312 b.
2. Texnik ko'rish tizimlari (asoslar, apparat va matematik ta'minot) / A.N.Pisarevskiy, A.F.Chernyavskiy, G.A.Afanasyev va boshqalar; Umumiy ostida ed. A.N.Pisarevskiy, A.F.Chernyavskiy. L.: Mashinasozlik. Leningr. bo'lim, 1988. 424 b.

1-sahifa

Optik tolali sensorlar hozirda optoelektronikaning eng dinamik rivojlanayotgan sohalaridan biri hisoblanadi. Oxirgi 30 yil ichida optik tolali harorat va bosim datchiklarining eng oddiy konstruksiyalaridan bugungi kunda fan va texnikaning turli sohalarida olimlar va muhandislar foydalanadigan fizik miqdorlarning keng doiradagi datchiklarini yaratishgacha tez o‘tish sodir bo‘ldi. Optik tolali datchiklarning jadal rivojlanishi va takomillashtirilishi, asosan, mamlakatimizda optik tolali telekommunikatsiya tarmoqlarini joriy etishning tobora kengayib borayotgan jarayoni bilan rag'batlantirilmoqda. kundalik hayot. Element bazasining xususiyatlarini doimiy ravishda takomillashtirishdan tashqari optik tolali, bu optik tolali sensorlarni ishlab chiqarish texnologiyasida bevosita qo'llaniladi, bu aloqa tizimlari va monitoring tizimlarining xususiyatlarini organik ravishda birlashtirgan tarmoqlangan o'lchash tizimlarini yaratish uchun keng istiqbollarni ochadi, ularning konfiguratsiyasi ishtirokisiz doimiy ravishda takomillashtirilishi mumkin. qo'shimcha aloqa liniyalari. Optik tolali sensorlarning muhim afzalligi, shuningdek, o'lchash tizimlariga yangi sifatlarni kiritishdir, masalan: kichik o'lchamlar, nazoratsiz va agressiv ta'sirlarga qarshilik. muhit va elektromagnit parazitlarga, yuqori sezuvchanlikka, masofadan o'lchashga va individual sensorlarni murakkab o'lchash tizimlariga multiplekslash qobiliyatiga, ishlab chiqarish qobiliyatiga va potentsial arzon narxga.

SVIFP va VVIFP asosidagi optik tolali sensorlar odatda kichik o'lchamlarga ega va jismoniy maydon parametrlarini mahalliy o'lchash uchun eng mos keladi.

Tashqi jismoniy ta'sir natijasida optik tolalar bo'ylab tarqaladigan optik signallarning intensivligini to'g'ridan-to'g'ri modulyatsiya qilish kuzatiladigan amplitudali optik tolali sensorlar FOD konstruktsiyalarini ishlatish uchun eng oddiy va qulay hisoblanadi. Bugungi kunga kelib, shartli ravishda ikkita asosiy sinfga bo'linadigan jismoniy miqdorlarning amplitudali VODlarining turli xil dizaynlari ishlab chiqilgan. Sensorlarning birinchi sinfi amplitudali FODlarni o'z ichiga oladi, ularda tolali yorug'lik yo'riqnomalari faqat sezgir elementdan nurlanishni etkazib berish va olib tashlash bilan bog'liq bo'lgan passiv funktsiyani bajaradi. Ushbu turdagi dizaynlar juda sezgir va juda oddiy, ammo ular bir qator kamchiliklarga ega bo'lib, ularni taqsimlangan holda ishlatishga to'sqinlik qiladi. o'lchash tizimlari. Ushbu kamchiliklar sensorning sezgir elementiga radiatsiya kirishini ta'minlash uchun uzluksiz tolali chiziqni uzish zarurati bilan bog'liq bo'lib, bu o'zaro bog'liqlik elementlarida yorug'lik quvvatining sezilarli yo'qotilishiga olib keladi, bundan tashqari, heterojen elementlardan foydalanish. optik komponentlar o'lchash asboblari xususiyatlarining past mexanik barqarorligini keltirib chiqaradi.

Optik tolali sensorlarda FOBlar radiatsiyani aks ettirish rejimida ishlaydi.

Optik tolali datchiklarning boshqa komponentlari, masalan, tolali ajratgichlar 200 - 300 S haroratgacha, radiatsiya manbalari, fotodetektorlar va modulyatorlar esa 100 - 150 S haroratgacha xossalarini o'zgartirmasdan ishlashi mumkin. Shu sababli radiatsiya manbalari. , aerokosmikda sensorni multiplekslash va signalni qayta ishlash Optik tolali telemetriya tizimlari maxsus sovutilgan birliklarga o'ralgan bo'lishi kerak.

Optik tolali sensorlar orasida muhim o'rinni bir tolali ko'p rejimli interferometrlarga asoslangan polarizatsiya sensorlari va sensorlar egallashi mumkin, ular Fabry-Perot tolali interferometrlari kabi faqat bitta o'lchash tolasi yo'lini talab qiladi va qo'shimcha qo'llab-quvvatlash tarmog'ini talab qilmaydi, bu sezilarli darajada o'lchov tizimlarini loyihalashni soddalashtiradi.

Optik tolali sensorlar uchun tolali yorug'lik qo'llanmalari Hozirgi vaqtda tolali yorug'lik yo'riqnomasi sanoatining asosiy ustuvor yo'nalishi telekommunikatsiya tizimlarida foydalanish uchun tolali yorug'lik qo'llanmalarini yaratishdir. Ushbu tolalar 0 5 dB/km past susaytiruvchiga ega va 1 3 va 1 55 mkm yaqin spektral diapazonda foydalanish uchun optimallashtirilgan. Ushbu ikkita emissiya to'lqin uzunligi bir rejimli silika tolalari uchun nol material dispersiyasi (1-3 mikron) va minimal yo'qotish (1-55 mikron) nuqtai nazaridan qiziqish uyg'otadi. Shu bilan birga, optik tolali datchiklarni yaratish spektrning boshqa mintaqalaridan nurlanishni, shuningdek, ko'p rejimli yorug'lik qo'llanmalaridan foydalanishni talab qiladi. Tolali sensorlar uchun ham katta ahamiyatga ega yadro diametrini, uning materialini va yadro va qoplamaning sinishi ko'rsatkichlaridagi farqni tanlashni optimallashtirishga ega.

Optik tolali datchiklardagi radiatsiya manbalari lazerlar (gaz, qattiq holatdagi va yarim o'tkazgichli lazerlar), yorug'lik chiqaruvchi diodlar, superlyuminestsent va lazerli optik tolali emitentlardir. Yorug'lik chiqaradigan diodlar va superlyuminestsent tolali emitentlar yorug'likning o'z-o'zidan emissiyasiga asoslanadi, buning natijasida ular kengroq emissiya spektriga ega va ular chiqaradigan yorug'likning sezilarli darajada qisqaroq kogerent uzunligiga ega. Bundan tashqari, ushbu yorug'lik manbalarining o'z-o'zidan emissiyasi statistikasi termal nurlanish manbalarining statistikasiga yaqin bo'lib, ular uchun yorug'lik intensivligining o'zgarishini aniqlaydi. Lazer manbalari Nisbatan past intensivlikdagi shovqin darajasiga va chiqarilgan yorug'likning tor spektrli diapazoniga ega bo'lgan emissiyalar juda kogerent yorug'lik manbalari bo'lib, ularni intensivlik shovqin manbalari va fazaviy shovqin manbalari qiladi.

Tarqalgan SBS optik tolali sensorlarining fazoviy o'lchamlari zondlash lazer pulsining davomiyligi bilan belgilanadi, haroratni va tolaning deformatsiyasini o'lchashning aniqligi o'lchash tizimidagi signal-shovqin nisbati va Brillouinni o'lchashning aniqligiga bog'liq. radiatsiya spektridagi chastota siljishi.

Bunday mustaqil sensorlar Raman yoki SBS tarqalish effektiga asoslangan optik tolali harorat sensorlari bo'lishi mumkin.

Bir qator ishlar optik tolali harorat sensorlarini yaratish bilan bog'liq bo'lib, ularning ishlashi yarimo'tkazgichlarning optik yutilish chetini siljitishga asoslangan.

Marketing shuni ko'rsatadiki, optik tolali sensorlarning ishlanmalarini texnologiyaga joriy etish istiqbollari va sanoat ishlab chiqarish, ularning bozori faqat ichida Shimoliy Amerika 2010 yilga kelib u 5 mlrd. Optik tolali sensorlardan foydalanishning eng katta istiqbollari kimyo va neftni qayta ishlash sanoati, aviatsiya va kosmik texnologiyalar, transport, qurilish, biotibbiyot sanoati, harbiy qo'llanmalar va boshqalar kabi sohalarda ko'rinadi. raqamli xaritalar va global sun'iy yo'ldoshli aloqa tizimi samolyotlar va avtomobillar uchun sifat jihatidan yangi navigatsiya tizimlarini yaratishga imkon berdi, ularning elektron hamkasblaridan sezilarli darajada ustun turadi. Bugungi kunda tolali giroskoplar allaqachon robot qurilmalarning joylashishni aniqlash tizimlariga kiritila boshlandi.

Fotoelektrik sensorlar

Optik sensor zamonaviy avtomatlashtirilgan ishlab chiqarishning ko'zlari. Ko'pincha fotosensorlar spektrning infraqizil hududida ishlaydi. Fotoelektrik sensorlar uchta asosiy turga bo'linadi:

T - turi yoki THRU-BEAM(oraliq optika) yoki optik nurni uzish uchun sensorlar. Ular bir-biriga qarama-qarshi o'rnatilgan qabul qiluvchi va emitentdan iborat. Qabul qilgich va emitent o'rtasida o'tadigan ob'ekt optik nurni uzib qo'yadi, bu esa qabul qiluvchining chiqish kaliti holatining o'zgarishiga olib keladi.

R - turi yoki RETRO(retroreflektor/reflektordan 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. Hech qanday ob'ekt bo'lmaganda optik chiziq ochiq bo'lsa, ob'ekt sensoriga yaqinlashganda, optik impuls energiyasining bir qismi (ob'ektning rangi va uning p?r?zl?l???ne qarab) ob'ektdan aks etadi va emitent bilan bir xil korpusda joylashgan sensor qabul qilgichga uriladi, bu esa olib keladi. chiqish kaliti holatining o'zgarishiga.

Qisqa masofalarda, "o'lik zonada" R tipidagi sensorlar ob'ektni reflektor sifatida qabul qiladi, buning natijasida ob'ekt aniqlanmaydi. Bunday holatlarni bartaraf etish uchun polarizatsiya filtrli sensorlardan foydalanish kerak.

Optik tolali sensorlardan foydalanish zarur bo'lgan yirik ob'ektlarda iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiqdir katta miqdorda asosiy qurilmalarni doimiy monitoring qilish uchun kontrollerlar. Og'ir sharoitlarda foydalanish uchun chidamli bo'lgan maxsus modellar ishlab chiqariladi yuqori haroratlar, agressiv muhitlar va vakuumda o'z vazifalarini bajarishga qodir. Qurilmaning ishlash printsipiga ko'ra, nuqta va taqsimlangan sensorlar mavjud.

Spot

Bu erda asosiy element Braegg panjaralari - ko'zgularni tanlash. Keng polosali manbadan optik tolali sensorga etib boradigan radiatsiya tor spektrli diapazon shaklida aks etadi. Qolgan yorug'lik tolalar bo'ylab tarqaladi. Ushbu texnologiya chiziqning butun uzunligi bo'ylab bir nechta kontrollerlarni joylashtirish imkonini beradi, qo'shimcha kalibrlashsiz mutlaq ko'rsatkichlarni oladi. Bu bugungi kunda mavjud bo'lgan eng ishonchli monitoring variantidir.

Yordamida nuqta sensorlari o'lchash mumkin:

• harorat;
• tebranishlar;
• bosim;
• deformatsiyalar;
• burchaklar va boshqalar.

Tarqalgan

Haroratni kuzatish uchun taqsimlangan optik tolali sensorning dizayni bir nechta asosiy elementlarni o'z ichiga oladi. Bu optik tolali va so'roq qurilmasi. Xuddi shunday tizim uzoq chiziqlar uchun monitoring zarur bo'lgan hollarda qo'llaniladi. Ishlash printsipi: So'roq qurilmasi optik tolada orqaga tarqaladigan lazer impulsini hosil qiladi. Ushbu spektrni tahlil qilish tolaning har bir asosiy nuqtasida haroratni bilishga yordam beradi.

Katta ob'ektlarni himoya qilish va deformatsiyalarni o'lchash uchun siz akustik sensorlarni sotib olishingiz mumkin. Ular xuddi shunday printsip asosida ishlaydi. Farqi shundaki, analizator spektrni emas, balki orqaga tarqalgan nurlanishning tebranishlarini o'lchaydi. Ushbu ma'lumotlar tufayli ovoz to'lqinining manbasini aniqlash va ruxsatsiz aralashuv sodir bo'lganda o'z vaqtida choralar ko'rish mumkin.

Biz taklif etamiz

Optik-tolali sensorlarning mavjudligi vaziyatni to'liq kuzatish imkonini beradi muhim xususiyatlar. Ushbu qurilmalar elektr va magnit shovqinlarga chidamli. Ular texnik xizmat ko'rsatishda oddiy, ishonchli, bardoshli, energiya iste'molida tejamkor va sovuqda va haddan tashqari issiqlikda ishlatilishi mumkin.

Bizning do'konimizda siz Omron va boshqalar mahsulotlarini xarid qilishingiz mumkin mashhur ishlab chiqaruvchilar shunga o'xshash uskunalar. Bizning menejerlarimiz sizga hamma narsada maslahat berishadi texnik muammolar. Sensorlardan foydalanish rejalashtirilgan bo'lsa, variantlar mavjud ekstremal sharoitlar. Biz mijozlarimizga faqat sertifikatlangan mahsulotlarni taklif qilamiz hamyonbop narxlar. Agar kerak bo'lsa, siz o'rnatuvchilar xizmatlariga buyurtma berishingiz mumkin.

Mashinalarda ehtiyot qismlar mavjudligi, yorug'lik moslamalarining ishlashi, qismlarning mavjudligi haqida ma'lumot - ulardan biri muhim komponentlar sanoatni avtomatlashtirish. Nosozlik sababini aniqlash uchun ehtiyot qismlarni yig'ish va jarayonni boshqarishdagi xatolar ketma-ketligi ko'pincha kerak bo'ladi. Ko'p hollarda xatolik yuzaga keladi, chunki yig'ish uchun zarur bo'lgan qism yo'q yoki Yomon sifat. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun kerakli qismlarning mavjudligini tekshirish funktsiyasini bajaradigan sensor o'rnatilgan.

Mavjud katta soni har xil turdagi sensorlar - induktiv, magnit, fotoelektrik. Ularning har biri o'zining kuchli tomonlariga ega va zaif tomonlari ilovaga 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), sensorli texnologiyalarda (diffuz, fonni bostirish, aks ettiruvchi, bitta nur) va korpus konfiguratsiyasida (fotoko'z yoki optik tolali) mavjud. Ushbu maqolada optik tolali sensorlarning (yoki ular ham ma'lum bo'lganidek, optik tolali sensorlar) ta'rifi va qo'llanilishi muhokama qilinadi, ular ilg'or imkoniyatlar va konfiguratsiya imkoniyatlarini taklif qiladi va foto ko'z sensori uchun juda kichik bo'lgan darbo?az ilovalari 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 fotoelektrik kuchaytirgich deb ataladi; va optik boshni va kuchaytirgichdan yorug'likni uzatuvchi optik tolali kabelni o'z ichiga olgan optik tolali kabel.

Barcha fotoelektrik sensorlarning ishlash printsipi juda oddiy. Har bir qurilmada yorug'lik to'lqini chiqaruvchisi va bu signalni aniqlaydigan qabul qiluvchi mavjud. Aytish joizki, qabul qiluvchiga keladigan yorug'lik to'lqinlarini aniqlash va o'lchash uchun ko'plab texnologiyalar mavjud. Masalan, fonni bostirish datchiklari yorug'lik to'lqinining qaytish burchagini kuzatadi, standart fotometrlar esa sensorga qaytarilgan yorug'lik miqdorini kuzatadi. Boshqa turdagi foto o'lchash moslamalari 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 qurilmalar yordamida) yoki ikkita optik boshga (bitta nurli qurilmalar yordamida) o'rnatilishi mumkin. Optik tolali sensorlar barcha elektronikani bitta korpusga joylashtiradi, bunda yorug'lik to'lqinlarining emitent va qabul qiluvchisi uchun optik boshlar mavjud bo'lib, ularda qabul qiluvchi korpusga ulangan elektronikadan ajratilgan. optik tolali kabel. Chiqarilgan va qabul qilingan to'lqinlar ushbu kabel orqali optik tolali tarmoqlarda yuqori tezlikda ma'lumotlarni uzatishda bo'lgani kabi o'tadi.

Ushbu ajratishning afzalligi 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 elektronika va funksionallikdan tortib to'liq sozlanishi elektronikaga ega bo'lgan plagin va o'ynatish modellarigacha. Ba'zilarida hatto kollektor tipidagi konfiguratsiyada 15 tagacha tolali kirishni boshqarishi mumkin bo'lgan elektron birliklar 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 aloqasi parametrlari 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. Zamonaviy elektronikaning ushbu ilg'or qismlari mashina ishlab chiqaruvchilarga o'rnatish talablariga javob beradigan kuchaytirgich parametrlarini batafsil 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 funksiyalari va dasturlash imkoniyatlariga ega ko‘p qatorli OLED displeylari mavjud.

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

Qo'shimcha bloklar beradi ko'proq imkoniyatlar dasturlash, masalan, sezgirlikni sozlash. Ushbu parametrlar yordamida foydalanuvchilar shisha kabi qiyin materiallar bilan ishlash uchun o'lchash elementining sezgirligini sozlashi mumkin. Bu funksiya trening bu funktsiyalarni bajarish uchun boshqaruvchini 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 kuzatishda kalit bir holatda yoqiladi va boshqa holatda o'chiriladi.

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 bor Har xil turlar sezgir bosh. 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. Yagona nurli optik tolali kabellar kuchaytirgichga ulanadigan ikkita alohida bir xil kabelga ega va ularning har biri o'z optik boshiga ega. Bir kabel yorug'likni uzatadi, ikkinchisi esa uni qabul qiladi. Umumiy xato bitta nurli kabellar bilan ishlaganda, bu ikkita kabeldan faqat bitta kabelni buyurtma qilishni anglatadi. Buning sababi shundaki, ba'zi etkazib beruvchilar tizimning faqat bitta qismini qism raqami bilan ta'minlashi mumkin, shuning uchun bitta nurli kabellarni tanlashda ehtiyot bo'ling.

Elyaf materiallari odatda plastik yoki shishadan iborat. Plastik bloklar yupqaroq, arzonroq, kattaroq egilish 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 qoplamasi eng og'ir sharoitlarga bardosh berish uchun ekstrudirovka qilingan plastmassadan zanglamaydigan po'latdan yasalgan ortiqcha oro bermaygacha bo'lishi mumkin.

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

Diffuziya boshidagi yumaloq to'plamlar bir yarmida barcha manba tolalari, ikkinchi yarmida esa qabul qiluvchi tolalar bilan qat'iy ravishda tarvaqaylab ketishi mumkin. Ushbu dizayn keng tarqalgan, ammo bu bifurkatsiya chizig'iga perpendikulyar harakatlanuvchi qismdan ma'lumotni o'qishning kechikishiga olib kelishi mumkin. Yana bir xil nurlarni ishlab chiqarish uchun manba va qabul qiluvchi tolalarni teng ravishda taqsimlash imkoniyati mavjud. Yagona taqsimlash Yorug'lik to'lqinlarini yuborish va qabul qilishda ta'sirlarni tenglashtirishga imkon beradi, bu harakat yo'nalishidan qat'iy nazar aniqlash imkonini beradi.

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 to'g'ri baholash qiyin, ammo ishlab chiqaruvchilar odatda bu ma'lumotlarni taqdim etadilar. Yagona nurli datchik diffuz sensorga qaraganda kattaroq diapazonga ega. Kabel tolalari qanchalik uzun bo'lsa, diapazon shunchalik qisqaroq va shuni ta'kidlash kerakki, takomillashtirilgan kuchaytirgichlar odatda kuchliroq signallarni chiqaradi va uzoqroq diapazonlarga 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 kollektorga ulash o'zining afzalliklariga ega.

Optik tolali kuchaytirgichlar odatda bitta kanaldir 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 manifolddan foydalanish:

Ushbu optik tolali manifoldlar odatda har bir tolali kanalni dasturlash imkonini beruvchi menyularga ega OLED displeyga ega. Har bir optik tolali kanal alohida sozlanishi mumkin, masalan, yorug'lik yoki qorong'i sozlama yoki o'zgaruvchan histerezis. Ushbu markazlashtirilgan boshqaruv shuningdek, PLCdagi chiqish signalini qisqartirishi va soddalashtirishi mumkin bo'lgan VA/OR mantiqi orqali chiqishlarni guruhlashga imkon beradi.

Ilovalar va asosiy muammolar

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

Yana bir keng tarqalgan dastur - kichik yig'ish liniyalari. Ushbu liniyalardagi operatsiyalar odatda to'liq avtomatlashtirilgan va yig'ish jarayonini tasdiqlash uchun konveyer yoki yig'ish mexanizmidagi qismlarni aniqlash sensorlarini talab qiladi.

Optik tolali yechimlar paket o'lchamidan qat'i nazar, har bir dastur uchun eng kichik, eng aniq yorug'lik markazini ta'minlash uchun turli xil optik bosh o'lchamlari, yo'nalishlari va dispersiyasiga ega. Boshqaruv platasida mantiqni qo'llash va ikki kanalli sensorni qo'llash orqali bir kanalni yig'ish joyida qism mavjudligini aniqlash uchun foydalanish mumkin, ikkinchi kanal esa yig'ish jarayonining tugallanganligini tasdiqlash uchun ishlatilishi mumkin.

Barcha turdagi optik tolali tizimlar bilan bog'liq keng tarqalgan muammo - bu tolaning haddan tashqari egilishi. Kabellar va alohida tolalar to'plamlari juda egiluvchan bo'lib, o'rnatuvchi ularni maksimal egilish radiusidan tashqarida egishni osonlashtiradi. 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'lchamiga, to'plamdagi tolaning tarqalishiga qarab o'zgaradi va barcha sharoitlarda bajarilishi kerak.

Ilovadan qat'i nazar, iste'molchilar 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.