від принципів розподілу світлового пучка і діаметра світлового плями. Це пов'язано з тим, що приймач датчики спрацьовує тільки в тому випадку, якщо цільовий предмет потрапляє в зону світлового плями.
Рисунок 8 - Зони спрацювання
Суцільна лінія - датчик без придушення заднього фону, пунктирна лінія датчик з придушенням заднього фону.
1.2 Види фотоелектричних датчиків
Фотоелектричні датчики - це один з типів пристроїв, призначених для позиціонування об'єкта. Такі датчики використовують модульований світловий пучок, який переривається або відбивається від цільового об'єкта.
Конструктивно фотоелектричний датчик складається з декількох основних блоків:
(a) - емітер (джерело випромінювання), який перетворює модульований електричний сигнал в світлову енергію.
(b) - оптична система, яка з'єднує емітер і приймач допомогою світлового променя.
(c) - приймач для детектування випромінювання, який перетворює отриману світлову енергію в електронний сигнал.
(d) - демодулятор-підсилювач, який витягує і підсилює частина сигналу від модульованого джерела випромінювання.
(e) - компаратор для порівняння отриманого сигналу з порогом спрацьовування датчика.
(f) - вихідний каскад на транзисторі або реле для включення зовнішнього навантаження.
Найпростіший і знайомий усім нам приклад використання таких датчиків - це автоматично відкриваються двері супермаркетів. (малюнок 6)
Малюнок 6 - Приклад використання фотоелектричного датчика
1.2.1 Типи датчиків за методом сканування
Принцип сканування - це метод, який використовується фотоелектричним датчиком для детектування цільових об'єктів.
Вибір датчика з певним принципом сканування, в першу чергу, залежить від фізичних особливостей вимірюваних об'єктів. Одні з них можуть бути прозорими, інші - з підвищеними відображають здібностями. Іноді виникає необхідність визначити різницю в кольорі об'єктів. Відстань сканування - також важливий фактор при виборі датчика певного типу, оскільки деякі типи мають великий діапазон сканування, в той час як інші краще працюють на невеликих відстанях.
1.2.2 Датчики прямого променя
Найбільш відповідними для нашої задачі є датчики прямого променя. Такі датчики складаються з двох пристроїв: випромінювача і приймача, які розташовуються таким чином, щоб максимальний обсяг випромінюваного світла потрапляв на приймач. При цьому цільовий об'єкт повинен знаходитися на одному рівні з променем. Коли об'єкт перекриває промінь, змінюється вихідний статус приймача. Коли об'єкт виходить за межі променя, вихідний статус сигналу приймача повертається в нормальний стан. Датчики на переривання променя зручні для детектування непрозорих або відображають об'єктів, однак їх не можна використовувати для виявлення прозорих предметів. Крім того, вібрація може порушити центрування випромінювача на приймач. В цілому ж, високий коефіцієнт посилення рознесених в різні корпуси фотоелектричних приймачів і випромінювачів дозволяє використовувати їх в умовах високої забрудненості навколишнього середовища. Максимальний робочий діапазон таких датчиків становить 350 метрів.
Малюнок 7 - Датчики прямого променя
Ефективний світловий пучок датчиків - це діаметр променя в тому місці, де він перетинається з цільовим об'єктом. Для датчиків з перериванням променя це діаметр лінзи випромінювачі і приймача, тому розмір мінімального цільового об'єкта повинен бути дорівнює діаметру лінзи.
1.2.3 Датчики відбитого променя
Рисунок 8 - Датчики відбитого променя
Такі датчики містять в одному корпусі і випромінювач, і приймач. Світловий пучок надсилається емітером на рефлектор (відбивач спеціальної конструкції), а потім повертається відбитим в приймач. Коли цільовий об'єкт блокує світловий потік між датчиком і рефлектором, змінюється вихідна стан датчика. При зникненні перепони датчик повертається в нормальний стан. Максимальний діапазон вимірювань для таких датчиків становить 55 метрів.
Ефективний діапазон випромінювання рефлекторних датчиків знаходиться від лінзи випромінювача до кордону рефлектора. Мінімальний розмір цільового об'єкта повинен дорівнювати розміру використовуваного рефлектора.
Рисунок 9 - Схема датчика відбитого променя
Як правило, рефлектори замовляю...
