0
نویسنده: پشتیبان 19 مرداد 1400
سنسور های نوری در واقع مدل دیگری از سنسورهای مجاورتی محسوب می شوند که سیستم عملکردی آنها بر اساس فرستادن و دریافت نمودن نور انجام می پذیرد. نور مخابره شده شامل پالس هایی با فرکانس حدودی 5 الی 30 کیلو هرتز می باشد. در این متن با انواع سنسور نوری آشنا خواهیم شد.

آشنایی با سنسور های نوری :

سنسور های نوری در واقع مدل دیگری از سنسورهای مجاورتی محسوب می شوند که سیستم عملکردی آنها بر اساس فرستادن و دریافت نمودن نور انجام می پذیرد. نور مخابره شده شامل پالس هایی با فرکانس حدودی 5 الی 30 کیلو هرتز می باشد. استفاده از نور مدوله شده در این ابزار ها باعث افزایش میزان شناسایی و به علاوه کاهش اثر نور محیط پیرامون بر روی سنسور خواهد شد. نور استفاده شده می‌تواند شامل طیف نوری مرئی سبز تا نور نامرئی مادون قرمز باشد .
اغلب نورهای استفاده شده در سنسور نوری، نور مادون قرمز با طول موج 880  میلی متر است، به این دلیل که نور مادون قرمز تداخلات بسیار کمتری با نور محیط پیرامون دارد و همین امر سبب افزایش فاصله سوئیچینگ سنسور خواهد شد. البته بر روی تمامی ابزارهای سنسور نوری یک  قطعه به نام پتانسیومتر تعبیه گشته که توسط آن می توان حساسیت نور را تنظیم نمود.

انواع سنسور های نوری :

  • سنسور نوری یک طرفه یا سنسور Diffuse
نحوه عمل کردن این نوع سنسورها بر اساس مخابره نور مدوله شده و سپس دریافت نور بازتاب شده از سطوح متنوع می باشد، در این نمونه سنسورها، قطعه گیرنده و فرستنده در مجاورت یکدیگر در داخل یک کیس جایگیری شده اند. نور مخابره شده توسط سنسور در محیط انتشار می یابد و هنگامی که به یک شیء یا مانع برخورد داشته باشد چه به صورت مستقیم و چه غیر مستقیم، نور بازتابش خواهد شد.
 
  • سنسور نوری دوطرفه یا سنسورهای Through Beam
قطعه گیرنده و فرستنده در این نوع سنسور ها در مقابل همدیگر نصب می شوند که یکی وظیفه تابش و دیگری وظیفه دریافت نور منعکس شده را بر عهده دارد. این سنسورها نورها را از یکدیگر تفکیک نموده و پردازش می کنند. نحوه عملکرد این نوع سنسور به این شکل می باشد که فرستنده نور را منعکس می نمایند و چنانچه بین قطعه فرستنده و گیرنده مانعی وجود داشته باشد، نور توسط گیرنده دریافت نخواهد شد، لذا سنسور وجود مانع را شناسایی کرده و در نهایت قطعه خروجی سنسور تغییر حالت خواهد داد.این مدل سنسورها شامل حداکثر فاصله سوئیچینگ در بین تمام سنسور های نوری می باشند و گاهی این فاصله تا بیش از 100 متر نیز امکان پذیر است.
 
  • سنسور نوری رفلکتوری با نام انگلیسی Retro-reflection
نحوه عملکرد این نوع سنسورها به این شکل می باشد که سنسور بر اساس نور فرستاده شده و دریافت انعکاس نور انجام وظیفه می کند. دو بخش گیرنده و فرستنده در مجاورت یکدیگر در یک کیس واقع شده اند. در مقابل سنسور نوری یک رفلکتور جای داده شده است، سپس نور مدوله شده در فضا انتشار یافته و هنگام تماس نور با این رفلکتور، به صورت زاویه مشخص به فرم یک خط مستقیم به سمت گیرنده سنسور انتقال داده می شود و هنگامی که نور به یک مانع یا شی در مسیر انعکاس برخورد کند پس دریافتی از سوی سنسور صورت نگرفته و وجود مانع تشخیص داده خواهد شد.

انواع سنسور های نوری :

  • سنسور نوری یک طرفه یا سنسور Diffuse
نحوه عمل کردن این نوع سنسورها بر اساس مخابره نور مدوله شده و سپس دریافت نور بازتاب شده از سطوح متنوع می باشد، در این نمونه سنسورها، قطعه گیرنده و فرستنده در مجاورت یکدیگر در داخل یک کیس جایگیری شده اند. نور مخابره شده توسط سنسور در محیط انتشار می یابد و هنگامی که به یک شیء یا مانع برخورد داشته باشد چه به صورت مستقیم و چه غیر مستقیم، نور بازتابش خواهد شد.
 
  • سنسور نوری دوطرفه یا سنسورهای Through Beam
قطعه گیرنده و فرستنده در این نوع سنسور ها در مقابل همدیگر نصب می شوند که یکی وظیفه تابش و دیگری وظیفه دریافت نور منعکس شده را بر عهده دارد. این سنسورها نورها را از یکدیگر تفکیک نموده و پردازش می کنند. نحوه عملکرد این نوع سنسور به این شکل می باشد که فرستنده نور را منعکس می نمایند و چنانچه بین قطعه فرستنده و گیرنده مانعی وجود داشته باشد، نور توسط گیرنده دریافت نخواهد شد، لذا سنسور وجود مانع را شناسایی کرده و در نهایت قطعه خروجی سنسور تغییر حالت خواهد داد.این مدل سنسورها شامل حداکثر فاصله سوئیچینگ در بین تمام سنسور های نوری می باشند و گاهی این فاصله تا بیش از 100 متر نیز امکان پذیر است.
 
  • سنسور نوری رفلکتوری با نام انگلیسی Retro-reflection
نحوه عملکرد این نوع سنسورها به این شکل می باشد که سنسور بر اساس نور فرستاده شده و دریافت انعکاس نور انجام وظیفه می کند. دو بخش گیرنده و فرستنده در مجاورت یکدیگر در یک کیس واقع شده اند. در مقابل سنسور نوری یک رفلکتور جای داده شده است، سپس نور مدوله شده در فضا انتشار یافته و هنگام تماس نور با این رفلکتور، به صورت زاویه مشخص به فرم یک خط مستقیم به سمت گیرنده سنسور انتقال داده می شود و هنگامی که نور به یک مانع یا شی در مسیر انعکاس برخورد کند پس دریافتی از سوی سنسور صورت نگرفته و وجود مانع تشخیص داده خواهد شد.

آشنایی با سنسور های نوری به همراه کابل فیبر نوری :

چنانچه در سنسور های نوری از کابل نوری استفاده شود، می توان نور را توسط قسمت ارسال کننده به مسیرهای تعیین شده و دلخواه منتقل نمود. اکثر موارد استفاده از این نوع سنسورها در مکان هایی با ریسک انفجار بالا می باشد. چنانچه در سنسور نوری از کابل نوری استفاده نمود این امکان فراهم می شود تا از یک سنسور یک طرفه همانند سنسور دو طرفه بهره برد و از مزایای دیگر آن می توان به موارد زیر اشاره نمود :
 
  • شناسایی قطعات در حال حرکت
  • امکان شناسایی قطعات و وسایل بسیار کوچک با دقت عالی
  • امکان قرار گیری بدنه سنسور دور از حالت های ریسک پذیر مثل تشعشع،آتش سوزی، عمق آب و مکان های در حال انفجار
  • امکان شناسایی قطعات در مکان هایی با دسترسی بسیار محدود مثل یک سوراخ ظریف