Принципы действия и разновидности оптоэлектронных датчиков
Главные элементы оптоэлектронных датчиков расстояния — полупроводниковый инжекционный лазерный излучатель и фотоприемник.
По принципу действия (методу измерения) выделяют 2 разновидности датчиков:
- Импульсные
Измеряют время пролета луча (технология Time-of-Flight, TOF). Диод излучает лазерные импульсы, которые проецируются на объект измерения. В момент запуска импульса срабатывает таймер. Отраженный световой сигнал улавливается фотоприемником. Расстояние вычисляется по разнице времени между излучением и возвратом отраженного сигнала. - Фазовые
Используют метод триангуляции. Световой сигнал отражается объектом и затем, возвращаясь, фиксируется фотоприемником. Микроэлектроника вычисляет разность фаз сигналов и преобразует ее в единицы расстояния. В таких устройствах используют зеркальный отражатель возле измеряемого объекта, что ограничивает сферу их применения.
Главные части световой решетки — мощный лазер красного цвета, который формирует равномерную световую ленту, и CCD/ПЗС.
CCD означает Charge-Coupled Device или «прибор с зарядовой связью». Датчик содержит ячейки, на которые попадают фотоны; под их воздействием появляется электрическое поле, пропорциональное количеству падающего света. Оборудование этого типа способно выполнять одновременно несколько измерений, поэтому часто используется не просто для измерения расстояний, а для идентификации деталей.
Характеристика оптоэлектронных датчиков Balluff
Датчики на основе технологий триангуляции и TOF
Эти приборы характеризуются:
- бесконтактными измерениями и большим сроком службы;
- долговечными металлическими или пластиковыми корпусами;
- оснащением аналоговыми выходами (по току и напряжению), а также цифровыми, в частности IO-Link-интерфейсами для проверки и быстрой настройки;
- стойкостью к паразитной засветке;
- степенью защиты IP65/67 и IP69K для тяжелых условий эксплуатации.
Дальномеры
В ассортименте продукции имеются дальномеры:
- Для больших дистанций. Приборы в литом цинковом корпусе с аналоговыми выходами измеряют расстояния до 20 м.
- Универсальные для измерений в диапазоне 30-200 мм. Оснащены аналоговым интерфейсом и цифровым IO-Link 1.1.
- С подавлением внешнего освещения. Доступны 2 модификации: с дальностью до 100 мм и разрешением 10 мкм, а также до 650 мм и разрешением 100 мкм. Выделяются множеством видов интерфейсов: 2 аналоговых, 2 цифровых и IO-Link.
Световые решетки
- Высокоточная, с IO-Link, с дальностью 0-2 м. Определяет размеры с точностью 20 мкм.
- Компактная, с габаритами 38 x 20 x 68,3 мм. Работает с дистанциями до 2 м. Связь черезIO-Link.
Световые решетки многофункциональны. Они служат для идентификации, сортировки, классификации деталей, контроля качества. Могут быть использованы в режимах измерения диаметра, величины зазоров, позиции кромки, количества объектов и др. Режим измерений задается с помощью дисплея. Для тяжелых условий эксплуатации прибор размещают в прочном алюминиевом корпусе.
Сферы применения
Оптоэлектронные датчики чрезвычайно востребованы в гражданской и военной сферах: от предотвращения аварий автоматического транспорта до контроля наполнения и опорожнения резервуаров и идентификации крошечных объектов размером с доли миллиметров.
Вот лишь некоторые отрасли и технологические этапы, для которых заказывают эти приборы:
- автомобильная промышленность и подъемно-транспортное оборудование;
- системы автоматизации производства;
- металлургия (позиционирование заготовок, расчет веса), монтаж стальных конструкций;
- робототехника;
- конвейерное и сборочное производство – контроль выбора деталей, положения кромки, управление форсунками;
- грузовые терминалы и склады, логистика – автоматический обмер габаритов, определение высоты транспорта и др.;
- деревообработка – обмер профиля.
Оптоэлектронные сенсоры позволяют значительно повысить производительность, сократить риски ошибок «ручного» труда, уменьшить объемы отходов производства.
На что обратить внимание при выборе
Выбирая промышленный оптоэлектронный датчик, в первую очередь смотрят на марку, а также на диапазон измерений, точность и разрешение прибора, виды интерфейсов. Для некоторых производств важными факторами будет наличие функции подавления шумов, высокая степень защиты.
Также обратите внимание на метод измерений. Так, триангуляция обладает отличными характеристиками по точности и скорости измерений. У техники с TOF эти показатели могут оказаться похуже, но зато они выигрывают в диапазоне измерений и характеризуются большей универсальностью.
Если возникли сомнения в выборе оптоэлектронного прибора, воспользуйтесь опытом специалистов компании «Автоматика». Мы готовы и проконсультировать по выбору дальномера или световой решетки под ваши задачи.
Для заказа и покупки в Калининграде свяжитесь с нами через форму обратной связи на сайте, электронную почту info@ampermetr.com. Или позвоните в компанию по номеру 8 (800) 201-67-45.