Фотоелектричний сенсор із придушенням фону

Фотоелектричний сенсор виявляє об’єкт, ставлячи світло через той простір, де об’єкт буде, і стежачи за світлом, яке повертається або не доходить. На виробничій лінії це робить його сенсором для перевірки наявності деталі, лічби, визначення кінця ходу й захисних позицій, і зазвичай це найпростіший спосіб відповісти на питання так чи ні про положення.

Сенсори на цій сторінці це прямокутні блоки з червоним світлодіодним джерелом, у трьох виконаннях за способом виявлення: дифузне з придушенням фону, бар’єрне й ретрорефлекторне. Діапазони йдуть від 100 мм на найменшій дифузній моделі до 15 м на бар’єрній парі. Виходи NPN або PNP із відкритим колектором, час відгуку не більше 1 мс, а корпус герметизований до IP67, і саме це дозволяє ставити сенсор на машину, а не всередину шафи.

Придушення фону це та властивість, яка вирішує, чи можна застосувати сенсор на змішаній лінії. Воно задає точку перемикання за тим, де стоїть об’єкт, а не за тим, скільки світла він відбиває, тож чорна й біла деталі виявляються за одного налаштування, а рама машини за ними не викликає спрацьовування.

Як працює придушення фону

Дифузний сенсор без придушення фону міряє, скільки світла повертається. Біла мішень далі й сіра мішень ближче можуть повернути однакову кількість, а яскрава металева рама за мішенню може повернути більше, ніж сама мішень, тож сенсор спрацьовує на найяскравіше, а не на найближче. Звичайне рішення це посунути сенсор ближче або затінити фон, і обидва змінюють машину, а не налаштування.

Сенсор із придушенням фону міряє натомість, звідки світло приходить. Випромінювач і приймач дивляться на мішень під трохи різними кутами, тож положення плями, що повертається, на приймачі залежить від відстані до мішені. Сенсор порівнює два сигнали й перемикається на відстані, на яку його налаштовано, незалежно від того, наскільки мішень відбивна. Саме тому одне налаштування виявляє і чорну матову деталь, і білу глянсову, і саме тому об’єкт за точкою перемикання ігнорується, навіть якщо він відбиває сильно.

Три виконання різняться тим, що вони ставлять у проміжок. Дифузний сенсор працює сам. Ретрорефлекторний посилає промінь на рефлектор і виявляє об’єкт, коли промінь перервано, що потребує рефлектора навпроти, але лише одного кабелю. Бар’єрна пара ставить випромінювач і приймач на протилежних кінцях проміжку й виявляє, коли промінь між ними перервано, що дає найбільший діапазон і найнадійніше виявлення, ціною проводки на обох кінцях.

Як вибрати потрібний сенсор

Починати треба з відстані між сенсором і деталлю. Саме ця цифра розділяє моделі більше за будь-що інше: дифузні моделі охоплюють 100, 300, 500 і 900 мм, модель із лінійним променем охоплює 125 мм, ретрорефлекторне виконання сягає 6 м, а бар’єрна пара сягає 15 м.

Далі виконання визначають за геометрією. Сенсор, що дивиться згори на деталь на конвеєрі, бере дифузну модель і не потребує нічого з дальшого боку. Сенсор, що дивиться поперек роликового столу, де деталь не досить висока для надійного відбиття, бере бар’єрну пару. Сенсор, який має перекрити кілька метрів лише з однією кабельною трасою, бере ретрорефлекторне виконання з рефлектором на дальньому кінці.

Потім треба узгодити вихід із контролером. Вихід NPN втікає струмом і підходить до входу, що втікає; вихід PNP витікає струмом і підходить до входу, що витікає. Найбільший струм виходу 100 мА, цього вистачає на вхід контролера, але не на лампу чи клапан.

Насамкінець треба врахувати середовище. IP67 охоплює бризки й пил, але не безперервне занурення чи миття під високим тиском. Зовнішнє світло від лампи розжарювання до 3000 лк переноситься, тож пряме сонячне світло або потужна лампа на чутливій поверхні це випадок для затінення або для зміни кута монтажу. Регулювання чутливості це ручка на дифузних моделях і кнопка на інших, що важить там, де налаштування доводиться змінювати під час переналагодження, а не під час пуску.

Обмеження та пункти для підтвердження

Відстані виявлення для дифузних моделей наведено за білою матовою мішенню з відбивною здатністю 90 %. Темна, шорстка або нахилена мішень повертає менше світла, тож робоча відстань коротша за опубліковану, і практичне налаштування має лишати запас. Інший бік похибки це глянсова мішень, яка може повернути з-під кута стільки світла, що її виявлять поза призначеною точкою перемикання.

Два дифузні варіанти є в кресленнях окремих моделей у наданих матеріалах, але відсутні в таблиці діапазонів і в зведеній таблиці, тож їхня наявність і повна специфікація лишаються відкритими. Їх названо на цій сторінці з цією приміткою, а не вилучено, бо покупець, який бачив креслення, інакше не мав би способу їх розмістити.

Діаметри плями опубліковано разом із робочою відстанню, на якій кожен виміряно, і ці відстані різняться між моделями. Цифри не можна порівнювати напряму: мала пляма, виміряна на 300 мм, і більша пляма, виміряна на 50 мм, описують різні речі про те, наскільки щільно сфокусовано промінь.

І нарешті, матеріали не зазначають, чи можна змінити дію виходу на місці, чи вона фіксується при замовленні блока. Для лінії, де той самий сенсор застосований і в розімкненому, і в замкненому вмиканні, це варто підтвердити до замовлення, а не під час пуску.