Фотоэлектрические датчики широко используются в системах автоматизации для бесконтактного определения положения объектов. Как правильно подобрать и настроить такой датчик для решения конкретных производственных задач? Об этом в нашей статье.
1. Типы и принцип работы фотоэлектрических датчиков
Фотоэлектрические датчики классифицируются по нескольким признакам:
- Метод измерения Сквозного луча Отражения Диффузного отражения
- Точки измерения На пересечение луча С ограниченным расстоянием
- Конструкция Отдельные блоки излучателя и приемника Со встроенным усилителем С выходом для подключения нагрузки
Принцип работы любого фотоэлектрического датчика основан на регистрации изменения интенсивности света, отраженного от объекта. Основные элементы датчика:
- Источник излучения (светодиод)
- Приемник отраженного сигнала
- Усилитель сигнала
- Схема обработки и вывода данных
Для обнаружения объектов используются такие свойства света, как интенсивность, направление распространения, частота или поляризация. Некоторые модели датчиков имеют модулированный сигнал, менее подверженный внешним помехам. Другие используют метод триангуляции, позволяющий измерять расстояние до объекта.
Фотоэлектрические датчики применяются в закрытых помещениях для автоматизации различных видов технологических процессов в промышленности и на производстве, а также для выполнения широкого перечня других задач.
По конструкции датчики делятся на несколько типов:
| Отдельные блоки излучателя и приемника | Наиболее гибкая компоновка |
| Встроенный усилитель | Меньше подвержены помехам |
| Выход для подключения нагрузки | Могут управлять исполнительными устройствами напрямую |
Фотоэлектрический датчик состоит из четырех основных ступеней:
- Эмиттер - излучает световой сигнал
- Приемник - преобразует принятый сигнал
- Усилитель - обрабатывает сигнал от приемника
- Контроллер - формирует выходной сигнал
Таким образом, конструктивные и технические особенности фотоэлектрических датчиков позволяют гибко настраивать их для решения широкого круга задач в автоматизации.
2. Критерии выбора датчика
При выборе конкретной модели фотоэлектрического датчика необходимо учитывать:
- Условия эксплуатации: температура, влажность, запыленность
- Параметры обнаруживаемых объектов: размер, цвет, материал
- Требуемая дальность и точность действия датчика
- Тип выходных сигналов для совместимости с системами управления
- Надежность и срок службы от разных производителей
- Стоимость приобретения и последующей эксплуатации
Например, для регистрации блестящих или прозрачных объектов подойдут не все модели датчиков. А в условиях сильной запыленности или перепадов температуры потребуются более надежные и дорогие модели.
Среди известных производителей стоит выделить:
- Leuze Electronic (Германия)
- Balluff (Германия)
- Datasensor-Datalogic (Италия)
- IFM Electronic (Германия)
- Omron (Япония)
- Telemecanique (Франция)
- Pepperl + Fuchs (Германия)
Их фотоэлектрические датчики отличаются повышенной надежностью и долговечностью. Гарантия производителя составляет от 2 до 5 лет. Но такие датчики стоят дороже.
3. Монтаж и подключение датчика
При выборе места установки фотоэлектрического датчика необходимо учитывать:
- Направление движения регистрируемых объектов
- Расстояние до контролируемой зоны
- Возможность загрязнения оптических поверхностей
- Удобство доступа для настройки и обслуживания
Крепление датчика производится с помощью винтов, скоб или специальных монтажных приспособлений.
Подключение питания
Питание фотоэлектрического датчика осуществляется от источника постоянного тока напряжением 12-24 В. Схема подключения зависит от конструкции конкретной модели.
Подключение нагрузки
Для передачи сигнала на исполнительные устройства используются транзисторные, релейные выходы или выход для подключения нагрузки.
4. Настройка и проверка
Настройка чувствительности фотоэлектрического датчика может выполняться с помощью:
- Кнопок или переключателей на корпусе
- Потенциометров, регулируемых отверткой
- Пульта дистанционного управления (опция)
После настройки необходимо проверить работу датчика с помощью индикаторов и перемещения контрольного объекта в зоне действия.
5. Возможные неисправности
К типовым неисправностям фотоэлектрических датчиков относятся:
- Отсутствие излучения или приема сигнала
- Нестабильное срабатывание或 ложные срабатывания
- Отсутствие выходного сигнала
Причины могут быть связаны с неверной настройкой, загрязнением оптики или выходом из строя электронных компонентов. В некоторых случаях неисправности могут быть устранены самостоятельно, в других требуется ремонт или замена датчика.
6. Техническое обслуживание
Для бесперебойной работы фотоэлектрического датчика требуется:
- Периодическая очистка оптических поверхностей
- Проверка надежности электрических соединений
- Тестирование и подстройка чувствительности
- Своевременная замена вышедших из строя элементов
Плановое техническое обслуживание позволит избежать многих проблем и обеспечит стабильную работу фотоэлектрического датчика на протяжении всего срока эксплуатации.
