Фотодатчик для чего нужен

Что такое фотореле и его функции

Человек так устроен, что всегда ищет где лучше и старается максимально улучшить условия своего обитания. С каждым годом прибавляется все больше и больше технологических разработок, и устройств, которые делают жизнь людей проще. Одним из таких является и фотореле. Читайте что такое дивафтомат и для чего он нужен на этой странице.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

На снимке приме фотореле для уличного освещения

Что это такое?

Само по себе фотореле – это устройство, которое необходимо для регулировки освещения. Может применяться для улиц и парковых зон.

Для того чтобы обозначить фотореле на схеме используют специальные знаки и терминологию. Все это необходимо для того, чтобы стандартизировать процесс сборки.

Фотореле принцип работы

Весь принцип работы реле на основе фотоэффекта сводится к тому, что при недостаточном числе проходящих лучей света случается замыкание контактов. В конечном итоге происходит включение уличного освещения. Читайте об устройстве преобразователя частоты для асинхронного двигателя.

Для нормальной работы фотореле необходимо чтобы напряжение на источнике тока было на 30% выше, чем на самом реле.

Виды и классификация

На данный момент на отечественном рынке широко представлены разнообразные модели и разновидности фотореле, но самыми популярными являются следующие виды:

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

На снимке фотореле с выносным датчиком

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Фотореле AZ 112 на фотографии

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

На фото представлен фотореле ФР 2

Как подключить?

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

На рисунке представлена схема подключения фотореде

Чтобы подключить фотореле к фонарю, требуется помнить о правилах безопасности. Также не стоит забывать и о том, что электрический регулирующий элемент должен быть помещен в корпус щитка.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Схема подключения фонаря к фотореле на рисунке

Светодиодный прожектор

Прожектора, оснащенные светодиодами, отличаются низким уровнем потребления электроэнергии. Ко всему прочему стоит отметить, еще и то, что светодиоды позволяют использовать оборудование на протяжении длительного периода времени. Прожекторы с фотореле удобны в эксплуатации.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

На рисунке представлена схема подключения светодиодного прожектора к фотореле

Щит управления освещением

Щит управления с фотореле – это устройство, которое имеет габаритные размеры в несколько раз больше, чем само реле, и отличается высоким уровнем защиты. Может использоваться на открытом воздухе. Оборудование данного вида функционально и имеет высокий показатель износостойкости. Читайте руководство как сделать генератор из асинхронного двигателя.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

На фото представлен щит управления наружным освещением

Стоимость фотореле

Приобрести фотореле на данный момент можно практически в любом магазине, специализирующимся на осветительном оборудовании. Стоимость фотореле варьируется в промежутке от 150 рублей до 3 000 рублей.

Где купить фотореле?

Где купить в Москве:

Где купить в Санкт-Петербурге:

Видео

Смотрите видео-ролик о разных видах фотореле и для чего они нужны:

Главное, что должен помнить покупатель перед непосредственным приобретением оборудования данного типа – это то, что все устройства требуют проверки на качество и работоспособность. Для этого специально проводят тестирование.

Источник

Фотодатчики и их применение

Какие бывают фотодатчики

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нуженВ различных электронных устройствах, устройствах домашней и промышленной автоматики, различных радиолюбительских конструкциях фотодатчики используются очень широко. Кто хоть раз разбирал старую компьютерную мышь, как ее называли «комовскую», еще с шариком внутри, наверняка видел колесики с прорезями, крутящиеся в щели фотодатчиков.

Подобные фотодатчики называются фотопрерывателями – прерывают поток света. С одной стороны такого датчика находится источник – светодиод, как правило, инфракрасный (ИК), с другой фототранзистор (если быть точнее, то два фототранзистора, в некоторых моделях фотодиода, чтобы определить еще и направление вращения). При вращении колесика с прорезями на выходе фотодатчика получаются электрические импульсы, что является информацией об угловом положении этого самого колесика. Такие устройства называются энкодерами. Причем энкодер может быть просто контактным, вспомните колесико у современной мышки!

Фотопрерыватели используются не только в «мышках» а и в других устройствах, например, датчиках частоты вращения какого-либо механизма. В этом случае применяется одинарный фотодатчик, ведь направление вращения определять не требуется.

Если из каких-то соображений, чаще всего для ремонта, залезть в другие устройства электронной техники, то фотодатчики можно обнаружить в принтерах, сканерах и копирах, в приводах CD дисководов, в DVD плеерах, кассетных видеомагнитофонах, видеокамерах и в другой аппаратуре.

Так какие же бывают фотодатчики, и что они из себя представляют? Просто посмотрим, не вникая в физику полупроводников, не разбираясь в формулах и не произнося непонятных слов (рекомбинация, рассасывание неосновных носителей), что называется «на пальцах», как эти фотодатчики работают.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Рисунок 1. Фотопрерыватель

Фоторезистор

С ним все понятно. Как обычный постоянный резистор имеет омическое сопротивление, направление подключения в схеме роли не играет. Только в отличие от постоянного резистора меняет сопротивление под воздействием света: при освещенности оно уменьшается в несколько раз. Количество этих «раз» зависит от модели фоторезистора, в первую очередь от его темнового сопротивления.

Конструктивно фоторезисторы представляют собой металлический корпус со стеклянным окошком, сквозь которое видна сероватого цвета пластинка с зигзагообразной дорожкой. Более поздние модели выполнялись в пластмассовом корпусе с прозрачным верхом.

Быстродействие фоторезисторов невелико, поэтому работать они могут лишь на очень низких частотах. Поэтому в новых разработках они почти не применяются. Но случается, что в процессе ремонта старой техники с ними встретиться придется.

Чтобы проверить исправность фоторезистора достаточно проверить его сопротивление с помощью мультиметра. При отсутствии освещения сопротивление должно быть большим, к примеру, у фоторезистора СФ3-1 темновое сопротивление по справочным данным 30МОм. Если его осветить, то сопротивление упадет до нескольких КОм. Внешний вид фоторезистора показан на рисунке 2.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Рисунок 2. Фоторезистор СФ3-1

Фотодиоды

Очень похожи на обычный выпрямительный диод, если бы не свойство реагировать на свет. Если его «прозванивать» тестером, лучше несовременным стрелочным, то при отсутствии освещения результаты будут те же, как в случае измерения обычного диода: в прямом направлении прибор покажет маленькое сопротивление, а в обратном стрелка прибора почти не сдвинется с места.

Говорят, что диод включен в обратном направлении (этот момент следует запомнить), поэтому ток через него не идет. Но, если в таком включении фотодиод засветить лампочкой, то стрелка резко устремится к нулевой отметке. Такой режим работы фотодиода называется фотодиодным.

Еще у фотодиода есть фотогальванический режим работы: при попадании на него света он, как солнечная батарея, вырабатывает слабенькое напряжение, которое, если усилить, можно использовать в качестве полезного сигнала. Но, чаще фотодиод используется в фотодиодном режиме.

Фотодиоды старой конструкции по внешнему виду представляют металлический цилиндрик с двумя выводами. С другой стороны находится стеклянная линза. Современные фотодиоды имеют корпус просто из прозрачной пластмассы, в точности такой же как и светодиоды.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Фототранзисторы

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Рисунок 3. Фототранзистор

Как проверить фототранзистор

Фототранзистор достаточно просто проверить тестером, даже если у него нет вывода базы. При подключении омметра в любой полярности сопротивление участка коллектор – эмиттер достаточно большое, поскольку транзистор закрыт. Когда на линзу попадет свет достаточной интенсивности и спектра, то омметр покажет маленькое сопротивление – транзистор открылся, если, конечно, удалось угадать полярность подключения тестера. По сути дела такое поведение напоминает обычный транзистор, только тот открывается электрическим сигналом, а этот световым потоком. Кроме интенсивности светового потока немалую роль играет его спектральный состав. Про особенности проверки транзисторов смотрите здесь.

Спектр света

Обычно фотодатчики настроены на определенную длину волны светового излучения. Если это излучение инфракрасного диапазона, то такой датчик плохо реагирует на синий и зеленый светодиоды, достаточно хорошо на красный, лампу накаливания и само собой на инфракрасный. Также нехорошо воспринимает свет от люминесцентных ламп. Поэтому причиной плохой работы фотодатчика может быть просто неподходящий спектр источника света.

Выше было написано, как прозвонить фотодиод и фототранзистор. Тут следует обратить внимание на такую вроде бы мелочь, как тип измерительного прибора. У современного цифрового мультиметра в режиме прозвонки полупроводников плюс находится там же, где и при измерении постоянного напряжения, т.е. на красном проводе.

При пользовании стрелочным тестером надо помнить, что в режиме измерения сопротивлений плюсовой вывод находится на «минусе» в режиме измерения напряжений. При таких проверках освещать фотодатчики лучше лампой накаливания с близкого расстояния.

Сопряжение фотодатчика с микроконтроллером

В последнее время многие радиолюбители увлеклись конструированием роботов. Чаще всего это что-то такое на вид примитивное, вроде коробки с батарейками на колесиках, но жутко умное: все слышит, видит, препятствия объезжает. Вот видит он все как раз за счет фототранзистров или фотодиодов, а может даже и фоторезисторов.

Тут все происходит очень просто. Если это фоторезистор, достаточно подключить его, как указано на схеме, а в случае с фототранзистором или фотодиодом, чтобы не перепутать полярность предварительно «прозвонить» их, как было рассказано выше. Особенно полезно эту операцию проделать, если детали не новые, убедиться в их пригодности. Подключение разных фотодатчиков к микроконтроллеру показано на рисунке 4.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Рисунок 4. Схемы подключения фотодатчиков к микроконтроллеру

Измерение освещенности

Фотодиоды и фототранзисторы имеют малую чувствительность, высокую нелинейность и весьма узкий спектр. Основное применение этих фотоприборов – работа в ключевом режиме: включено – выключено. Поэтому создание измерителей освещенности на них достаточно проблематично, хотя раньше во всех аналоговых измерителях освещенности применялись именно эти фотодатчики.

Но к счастью нанотехнология на месте не стоит, а идет вперед семимильными шагами. Для измерения освещенности «там у них» создали специализированную микросхему TSL230R, представляющую собой программируемый преобразователь освещенность – частота.

С помощью внешних сигналов можно изменять чувствительность фотодиода и шкалу выходного сигнала соответственно 1, 10, 100 и 2, 10, и 100 раз. Зависимость частоты выходного сигнала от освещенности линейная, в пределах от долей герца до 1МГц. Настройки шкалы и чувствительности выполняются подачей логических уровней всего на 4 входа.

Микросхема может вводиться в режим микро потребления (5мкА) для чего есть отдельный вывод, хотя и в рабочем режиме не особенно прожорлива. При напряжении питания 2,7…5,5В потребляемый ток не более 2мА. Для работы микросхемы не требуется никакой внешней обвязки, разве что блокировочный конденсатор по питанию.

По сути, достаточно подключить к микросхеме частотомер и получать показания освещенности, ну, видимо, в каких-то УЕ. В случае же применения микроконтроллера ориентируясь на частоту выходного сигнала можно управлять освещенностью в помещении, или просто по принципу «включить – выключить».

TSL230R не единственный измеритель освещенности. Еще более совершенными являются датчики фирмы Maxim MAX44007-MAX44009. Габариты их меньше, чем у TSL230R, энергопотребление таково, как у других датчиков в спящем режиме. Основное назначение таких датчиков освещенности – применение в приборах с батарейным питанием.

Фотодатчики управляют освещением

Одной из задач, выполняемых при помощи фотодатчиков, является управление освещением. Такие схемы называются фотореле, чаще всего это простое включение освещения в темное время суток. С этой целью радиолюбителями было разработано немало схем, некоторые из которых мы рассмотрим в следующей статье.

Источник

Оптические и фотодатчики. Разновидности и принципы работы

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Оптический фотодатчик – вид на оптику

Привет, друзья! Сегодня настало время рассказать про широкий круг электронных датчиков, которые используются в промышленной автоматике. Это – оптические датчики.

Постараюсь популяризировать эти электронные устройства по порядку. Теория, классификация, практика, реальные модели датчиков и производители. На эту тему у меня есть несколько статей, вот основные – разновидности датчиков и схемы включения датчиков. Другие ссылки буду давать по ходу.

Будет много фотографий, которые делал я сам. И фактов, которые знаю только я.

Для начала, чтобы понимать, о чём речь, и в какой области знаний мы сейчас очутились –

Название и терминология применительно к оптическим датчикам

Как видно сразу из названия, в этих датчиках используется оптика, а значит – световое излучение различных диапазонов. То есть датчик, реагирующий на свет. И, разумеется, выдающий на факт обнаружения света какой-то сигнал. В английской терминологии оптические датчики часто называют PhotoCell Sensor, или Light Sensor, что означает фотодатчик, или световой датчик.

У нас тоже, кроме распространенного “оптического“, те же устройства называют фотодатчиками, или фотоэлектрическими датчиками.

Простейший и самый распространенный вариант такого датчика – датчик освещенности, который дискретно реагирует на уровень освещенности, и выдает сигнал на включение освещения с наступлением сумерек (основное применение)

Работа оптических датчиков

Активация. Вот ключевое слово, которое должно использоваться при описании работы любых датчиков. В нашем случае активация (или деактивация, но об этом позже) происходит, когда свет, попадающий на вход датчика, обладает достаточной интенсивностью.

Логика работы такова, что когда свет попадает в датчик беспрепятственно, он будет активирован. А когда этот свет прерывается барьером (человек, заготовка, деталь станка) – датчик деактивируется.

Внимание! Не путайте! Активен – совсем не значит, что у него контакты замкнуты, и есть напряжение на выходе! Работа схемы обнаружения света и выходного ключевого элемента могут различаться! Возможно, что свет прерывается, и это как раз и служит сигналом активности. Всё зависит от конкретного применения.

Оптические датчики (так же, как и индуктивные датчики приближения) являются бесконтактными, то есть механического контакта с наблюдаемым объектом (активатором) не происходит. В отличии от (например) концевых выключателей и датчиков давления.

В большинстве случаев для повышения помехоустойчивости используют свет не обычного спектра, а излучение лазерного источника света (как правило, красного цвета). Такой источник прост в изготовлении, излучение легко фокусируется в тонкий луч. А благодаря тому, что излучение в видимой части диапазона, положение датчика просто настроить в пространстве.

А вот один из раритетных датчиков с обычной лампочкой накаливания, который я застал при его жизни. Излучатель – лампочка накаливания на 6 В с линзой. Приемный элемент – фотодиод. Далее – усилитель и триггер Шмитта на транзисторах.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Оптический датчик с лампочкой накаливания и линзой. Внизу видно световое пятно

Этот датчик стоит в производственной линии 1980 года, купленной за нефтедоллары в Швейцарии.

Современные датчики реагируют только на “свой” участок спектра, что позволяет им чётко работать в условиях помех и плохой видимости.

Помехой может быть солнечный свет или искусственное освещение, пыль, дым.

В случае плохого ухода помехой может быть обыкновенная пыль и грязь:

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Загрязненный оптический датчик, сбоку – регулятор настройки чувствительности, излучающая часть смотрит вниз

На оптических датчиках в большинстве случаев существует переключатель “Dark On / Light On”. Что он означает? Он инвертирует логику работы. При “Dark On” датчик активируется тогда, когда на его вход свет не попадает, то есть на входе – темнота. При попадании света датчик деактивируется, то есть его выход приходит в нормальное состояние. В режиме “Light On” датчик активируется тогда, когда его вход засвечивается.

Есть модели, где присутствует таймер – выходной сигнал появляется через время после активации (срабатывания).

Поскольку в датчике присутствует пороговый элемент, нужно, чтобы он срабатывал чётко. При этом используется свойство гистерезиса, снижающее дребезг (частые изменения сигнала в “зыбкой” зоне). Чтобы облегчить настройку, сейчас производители в корпусе датчика устанавливают не только индикатор активации но и индикатор стабильного уровня сигнала. Если он горит, то это указывает, что обнаружение происходит стабильно, с достаточным уровнем сигнала, а не на краю диапазона чувствительности.

Различия по способу передачи света

Это – основные различия, по которым классифицируются дискретные оптические датчики. Различие – в способе “доставке” света на входной оптический элемент датчика.

С раздельным приемником и передатчиком

Такие датчики менеджеры по продажам называют барьерными, или с пересечением луча. Хотя, я это считаю некорректным – все дискретные датчики работают с пересечением луча каким-то барьером.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Оптический датчик типа передатчик-приемник с раздельными частями

Это самый надежный тип датчика в смысле дальности и помехоустойчивости. Во всех остальных датчиках передатчик и приемник излучения находятся в одном корпусе, а в этом могут быть разнесены на десятки метров.

То есть, передатчик установлен в одном месте, и к нему подведено питание. Он излучает, не выполняя больше никаких функций и не имея настроек. А приемник установлен на отдалении, и там может регулироваться чувствительность и другие параметры и функции.

Излучатель и приемник должны быть из одной пары (комплекта), хотя могут приобретаться отдельно. Передатчики и приемники разных фирм не подходят друг к другу (но это не точно).

Такие датчики на производстве применяются там где нужно контролировать большое расстояние. Также – в цепях безопасности, в охранных системах и там, где воздух может быть загрязнен (пыль, газ).

Есть вариант и в бытовом применении – видел барьерные фотодатчики в лифте:

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Оптический датчик в лифте

Пока какая-то одежда или часть тела пересекает траекторию луча датчика – никто никуда не поедет.

С рефлектором (рефлекторный)

Эти датчики совмещают источник (передатчик) и приемник излучения в одном корпусе.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Рефлекторный оптический датчик со световозвращателем

Свет отражается от рефлектора, и попадает обратно. Поэтому некоторые производители называют такие датчики ретрорефлекторными (обратное отражение).

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Оптический датчик с отражением от рефлектора

Кстати, на фото видны переключатель Dark / Light On, регулятор чувствительности, и индикаторы стабильности и срабатывания.

А вот хорошее фото, видна оптика передатчика и приемника:

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Датчик рефлекторный со стороны оптики, закреплен на кронштейне

Такой датчик – это обязательно система. Для примера – конвейер, и система датчик – отражатель контролирует прохождение заготовки:

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Датчик рефлекторный по одну сторону конвейера

Рефлектор может также называться отражателем, световозвращателем или катафотом:

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Рефлектор для оптического датчика с другой стороны конвейера

Максимальное рабочее расстояние, на котором обеспечивается стабильная работа – у разных моделей от 5 до 10 м. Теоретически можно и больше, но практически очень трудно обеспечить стабильную работу – малейшее смещение луча из-за вибрации или ослабление света из-за пыли, и всё.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Датчик загрязнен пылью, предельная дальность в этом случае падает примерно на 30%

Датчики рефлекторного типа на производстве используются чаще всего.

Диффузный

Этот тип датчика – с отражением от объекта.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Диффузный оптический датчик с отражением от объекта

У него самая малая дальность действия (до полуметра), зато есть важное свойство – при должной настройке он детектирует появление объектов в зоне действия. Ведь на каждую коробку или бутылку катафот не поставишь!

Объект может быть на оси действия датчика, на расстоянии. По мере приближения датчик, как пороговый элемент, срабатывает.

В простейшем случае регулировка одна – чувствительность.

В крутых датчиках несколько кнопок или регуляторов, и его можно программировать и обучать:

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Диффузный датчик с обучением и множеством настроек

Различия по конструкции

Тут просто. Если не рассматривать датчики специального исполнения (например, щелевые), то оптические датчики могут быть двух типов – в прямоугольном и в цилиндрическом корпусе.

Фото прямоугольных я привёл достаточно, а вот цилиндрические:

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Оптические датчики в цилиндрическом корпусе с отражателем. Контроль прохождения по конвейеру

Подключение и виды выходного сигнала

Здесь главная путаница. Иногда трудно понять, что такое Нормально Открытый (НО), а что такое Нормально Закрытый (НЗ) выход датчика. Те кто читал мои предыдущие статьи (ссылки в начале), тот прекрасно знает, что это. Но применительно к оптическим датчикам нелишне повториться.

Надо увязать три события:

Путаница возникает, когда под активностью (срабатыванием) понимают попадание света, либо попадание объекта. И что при этом происходит – зависит от переключателя Dark / Light и типа выхода – НО или НЗ.

В НЗ датчиках индикатор может гореть, когда контакт замкнут, а может – когда датчик активен (Это разные события!). Зависит от производителя.

По подключению датчиков статья у меня есть (ссылка в начале), вот ещё. Как правило, схема подключения приведена на корпусе:

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Схема подключения на корпусе датчика. Переключатели, регуляторы, индикаторы и клеммы – под герметичной полупрозрачной крышкой

В общем, нужно внимательно читать инструкцию, и всё проверять на практике.

Специфические датчики

Световая решетка

Это две линейки, расположенные точно напротив. На одной расположены светодиоды, на другой – фотодиоды. Таким образом, анализируя перекрытие пар свето/фотодиод, можно измерить с некоторой погрешностью геометрические данные объекта. Например, высоту или ширину объекта.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Световой барьер – линейка для измерения геометрии объектов

Световая решетка подключается к специализированному контроллеру, которые дает данные на главный контроллер.

Световой барьер

Он используется в основном для безопасности, для недопущения людей, или неправильной формы предметов в контролируемую зону.

Пара фоток, чтоб было понятно, о чем речь:

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Барьер безопасности – по конвейеру проходит только то, что нужно, и только тогда, когда нужно!

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Барьер в системе с датчиками

Это довольно сложная система, в которую кроме того ещё входят минимум 2 рефлекторных датчика (на фото – 4) и свой контроллер.

Лазерные

Это оптические датчики, в которых есть возможность измерения расстояния до объекта.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Лазерный оптический датчик

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Лазерный оптический датчик с отображением расстояния

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Лазерный оптический датчик с измерением расстояния

Принцип действия – измерение времени прохождения луча. Как в радиолокации.

Щелевые датчики

Отдельный вид датчиков с приемником и передатчиком – щелевые датчики (вилкообразные). Они удобны тем, что хоть передатчик и приемник разнесены, но расположены фактически в одном корпусе, в конструкции которого есть щель.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Щелевые оптические датчики. Два датчики, одно кольцо с прорезями.

Когда в щель между излучателем и приемником попадает активатор (предмет), датчик срабатывает. Щелевые датчики удобны там, где объект, перемещение которого детектируется, имеет небольшую фиксированную толщину. Такая конструкция очень похожа на принцип действия инкрементного энкодера.

Оптоволоконные, или волоконно-оптические

Мне встречались такие датчики в диффузном исполнении, и с приемником+передатчиком.

Смысл в том, что оптические элементы и электронная схема разнесены в пространстве, а свет передается посредством оптоволокна (пластиковый фибер).

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Чувствительный элемент оптоволоконного датчика

Видите красную точку? Это выход волоконно-оптического датчика.

В отдалении на расстоянии 4 метра стоят такие блоки оптоволоконных усилителей (для трех датчиков):

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Оптоволоконные усилители для датчиков

Такую систему ставят там, где очень стесненное пространство (как настраивать?) и там, где электроника работать не любит – вибрация, влажность, высок риск повреждения.

Ещё несколько фото датчиков с оптоволоконным кабелем:

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Два приемопередатчика с оптоволоконными проводами к электронному блоку. Видите потертости? Это следы от индуктивных датчиков, которые постоянно ломались из-за несовершенства механики…

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Электронный блок (оптоволоконный усилитель)

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Оптическая часть волоконно-оптического датчика. Даже сфотографировать проблематично, не то что настроить!

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Электронные блоки – оптоволоконные усилители к оптоволоконным датчикам на фото выше.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Эксперт компании LAN-ART по оптическим передатчикам — Березкин Е.Н.

Комментирует специалист, эксперт компании LAN-ART по оптическим передатчикам — Березкин Евгений Николаевич: “Сегодня в каждом современном доме существуют оптические приемники и передатчики, работающие по оптоволокну. Оптический передатчик сетей кабельного телевидения (КТВ) служит для формирования оптического сигнала, промодулированного электрическим телевизионным сигналом с диапазоном частот группового ТВ-сигнала 47… 862 МГц. В таких передатчиках используют лазеры, в приемниках – фотодиоды. В системе используется оптическое излучение с длиной волны 1100-1600 нм. “

Аналоговые

Аналоговыми эти датчики являются по виду выходного сигнала. Принцип работы может быть как у лазерного, или просто измеряется интенсивность отраженного сигнала.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

В данном случае – аналоговый сигнал, соответствующий расстоянию до поверхности разматываемой катушки, подается на аналоговый вход контроллера (АЦП). И контроллер рассчитывает диаметр катушки.

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Оптический датчик, измеряющий расстояние до объекта. Красная точка справа показывает место измерения. Корпус датчика защищен от ударов элементом крепления

Этот же датчик приведен в самом начале статьи. У него также есть и дискретный выход, который можно запрограммировать, и он сработает при определенном расстоянии.

Оптический датчик пламени

Этот датчик стоит особняком – он воспринимает свет от пламени сгораемого газа либо другого топлива. Используется в промышленных котельных, где нужна повышенная безопасность.

Вот такая есть модель:

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Датчик пламени для котельной с дискретным выходом

Фотодатчик для чего нужен. Смотреть фото Фотодатчик для чего нужен. Смотреть картинку Фотодатчик для чего нужен. Картинка про Фотодатчик для чего нужен. Фото Фотодатчик для чего нужен

Датчик наличия пламени от сгорания газа

Принцип действия – как у радиолампы.

Эй, кто-нибудь ещё помнит, что были аналоговые телевизоры на радиолампах?! Статья про то, как я включил старый ламповый телевизор.

Неисправности и уход за оптическими датчиками

Так же как и оптика зеркальных фотоаппаратов – нужна чистка, аккуратная протирка и проверка механической целостности.

Я для чистки оптики использую салфетки, смоченные в воде с добавлением ничтожного количества нейтрального моющего средства. Например, для посуды. Потом вытираю сухой салфеткой. Главное – чтобы не попал абразив.

Ещё особенность. В оптических датчиках излучающий элемент – как правило, светодиод. Он имеет свой ресурс работы, и со временем интенсивность его излучения падает. Поэтому неудивительно, что раз в несколько лет приходится настраивать чувствительность датчиков, такова селяви…

Скачать книгу про датчики

Всё в статью не вместилось, есть ещё много фото и интересных историй про оптические датчики, но статья не резиновая)))

Поэтому задавайте вопросы и делитесь опытом и фото в комментариях, буду рад!

А ещё буду рад увеличению количества подписчиков и активности в моей группе ВК! Заходите, там самая оперативная информация, которая иногда даже не появляется на блоге.

Также жду новых читателей и подписчиков на моем канале Яндекс.Дзен. Кстати, вот интересная статья в тему на Дзене – разновидности и примеры реального применения энкодеров. Приведены описания реальных узлов оборудования, в которых применяются энкодеры.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *