3.4. Оптические датчики и световые завесы
Это очень интересный и востребованный раздел микромагнитоэлектроники. Спектр продукции охватывает датчики измерения расстояний для различных случаев применения. Могут надежно определяться малые детали объектов на большом удалении. Для задач контроля и определения контуров объекта имеются измерительные световые завесы с различными рабочими высотами и расстояниями между излучателями.
Индуктивные датчики с аналоговым выходом имеют выходной сигнал в виде тока или напряжения, пропорциональный расстоянию до объекта, с помощью которого можно решать простые задачи регулирования. Поэтому аналоговые датчики TURCK находят применение в тех случаях, когда требуется больше, чем простое дискретное позиционирование.
К примеру, при регулировании натяжения провода он пропускается через ролик с возможностью перемещения, при этом ролик оказывает воздействие на аналоговый датчик. В зависимости от натяжения провода ролик отклоняется больше или меньше. С помощью сигнала аналогового датчика привод затем поддерживает натяжение провода в заданных пределах.
3.4.1. Световая завеса
При контроле намотки и размотки аналоговый датчик с помощью подпружиненного рычага преобразует размер рулона в линейный сигнал тока или напряжения. На рис. 3.11 показана иллюстрация работы такого датчика.
Рис. 3.11. Иллюстрация работы электронного датчика магнитной завесы
Детали различной формы и размеров из ферромагнитных или неферромагнитных материалов в зависимости от их свойств и формы оказывают воздействие на датчик, и он выдает соответствующий сигнал. Следовательно, есть возможность различать виды материалов.
Кольцевые датчики с аналоговым выходом выдают надежный сигнал при неоптимальном расположении объекта.
3.4.2. Оптические датчики: исполнение корпуса LT3 и LG5/LG10
В лазерном датчике LT3 используется технология измерения времени пробега, поэтому он имеет высокие характеристики. Лазер пульсирует с частотой 1 МГц; время пробега импульса до определяемого объекта и обратно к датчику определяется микропроцессором. В одну миллисекунду производится более тысячи измерений, и соответствующая величина сигнала передается далее на выход. Благодаря высокой разрешающей способности и большой дальности датчика надежно определяются малые детали объекта, даже в том случае, если LT3 установлен на безопасном расстоянии от опасной зоны производственного процесса.
Датчики исполнения LG5/LG10, а также Q50 используют способ триангуляции. Для этого в Q50 в качестве источника света используется светодиод, в то время как типы LG5/LG10 являются лазерными датчиками. Излучатель и оптическая система формируют световой луч, направленный на объект. Свет отражается от объекта и попадает на координатно-чувствительную матрицу приемника.
Расстояние от объекта до приемника определяет угол, под которым свет падает на приемный элемент. С помощью этого угла микропроцессор анализирует положение объекта и, соответственно, изменяет выходной сигнал. На рис. 3.12 представлен внешний вид оптического датчика.
3.4.3. Оптические датчики MINI-ARRAY TM – измерительные световые завесы
Измерительная световая завеса MINI-ARRAY предназначена для решения задач контроля форм и размеров объектов.
Типичные области применения: текущий контроль размеров продукции, контроль краев и центра объекта, управление скоростями протягивания лент, контроль отверстий и т. д. Каждая световая завеса состоит из излучателя, приемника и управляемого микропроцессором контроллера.
Рис. 3.12. Внешний вид оптического датчика
MINI-ARRAY световые завесы выпускаются различной высоты и с различными расстояниями между отдельными лучами. Контроллеры имеют несколько независимых выходов; каждый выход по отдельности может иметь один из десяти режимов сканирования – анализа.
Кроме того, могут определяться диапазоны световой завесы, в которых отсутствует обработка данных.
Объекты, которые не должны детектироваться, пропускаются световой завесой (режим бланкирования).
Управляемый микропроцессором контроллер может иметь различные конфигурации выходов. Для конфигурирования контроллер через встроенный в него интерфейс RS232 подключается к ПК и программируется в среде Windows. Программное обеспечение входит в объем поставки и включает меню для программирования датчика, а также диагностику и анализ ошибок.