Оптические датчики: описание и особенности эксплуатации бесконтактных выключателей СЕНСОР

Оптический бесконтактный выключатель (ВБО) (оптический датчик) имеет собственный излучатель и приемник оптического излучения. В изделиях ВБО (оптические датчики) марки «СЕНСОР» используют кодированное излучение инфракрасного диапазона. Функциональная схема ВБО приведена ниже.

В данном разделе применяются следующие термины из ГОСТ Р 50030.5.2.

• Излучатель оптического датчика
  Устройство, состоящее из источника оптического излучения, линз и необходимой электрической схемы, создающее оптический луч.
• Приемник оптического датчика
  Устройство, состоящее из чувствительного элемента, линз и необходимой электрической схемы, воспринимающее оптический луч от излучающего устройства.
• Отражатель оптического датчика
  Специальное устройство, применяемое для отражения оптического луча к приемному устройству в оптических выключателях типа R.
• Зона чувствительности (S_d)
  Зона, в пределах которой может быть установлено расстояние срабатывания. Она ограничивается максимальным и минимальным расстоянием срабатывания.
• Минимальное расстояние срабатывания
  Нижний предел зоны чувствительности бесконтактного оптического выключателя.
• Максимальное расстояние срабатывания
  Верхний предел зоны чувствительности бесконтактного оптического выключателя.
• Слепая зона
  Зона от активной поверхности выключателя до минимального расстояния срабатывания. В слепой зоне объект воздействия не обнаруживается.
• Посторонняя подсветка для оптического выключателя
  Свет, поступающий в приемник оптического выключателя не от собственного излучателя.

Определение зоны чувствительности оптического датчика производится при перемещении стандартного объекта воздействия вдоль относительной оси.

Замеры с помощью оптического бесконтактного выключателя ВБО производятся при нормированной посторонней подсветке и без нее.

В соответствии с ГОСТ Р 50030.5.2 оптические бесконтактные выключатели (ВБО) классифицируются на три группы:

• тип Т — с приемом прямого луча от излучателя;
• тип R — с приемом луча, возвращенного от отражателя;
• тип D — с приемом луча, рассеянно отраженного от объекта.

---

Оптический датчик типа Т

Оптический бесконтактный выключатель ВБО типа Тхарактеризуется тем, что излучатель и приемник размещены в отдельных корпусах. Прямой оптический луч идет от излучателя к приемнику и может быть перекрыт объектом воздействия. При определении зоны чувствительности S_d в качестве стандартного объекта воздействия используется приемник.

Излучатель и приемник могут получать напряжение питания от различных источников питания. Индикатор излучателя сигнализирует о подаче напряжения питания. Индикатор приемника сигнализирует о срабатывании приемника. Элемент коммутации расположен в приемнике.

---

Оптические датчики типа R

ВБО типа R размещен в одном корпусе и имеет как излучатель, так и приемник. Приемник принимает луч излучателя, отраженный от специального отражателя. При этом возможны два варианта использования этих изделий:

• объект воздействия прерывает луч при неподвижно закрепленном отражателе,
• отражатель закрепляется на подвижном объекте.

Для ВБО типа R зона чувствительности Sd определяется между ВБО и отражателем.

При поставке ВБО типа R отражатели входят в комплект поставки.

---

Тип D

ВБО типа D размещен в одном корпусе, имеет излучатель и приемник.

Приемник принимает луч, рассеянно отраженный от объекта воздействия. Объект может перемещаться как вдоль относительной оси, так и под углом к ней.

Для определения нормированных расстояний срабатывания должен быть использован стандартный объект воздействия:

• при S_max до 400 мм — белая бумага с отражающей способностью 90%, размером 100х100 мм.
• при S_max более 400 мм — белая бумага с отражающей способностью 90%, размером 200х200 мм.

При применении объекта воздействия, отличающегося от стандартного, реальные максимальные расстояния срабатывания могут не соответствовать нормированным. Можно использовать следующие поправочные коэффициенты для грубой корректировки расстояний срабатывания в зависимости от материала объекта:

В качестве примера приведены графики реальных границ срабатывания ВБО типа D при движении стандартного объекта воздействия перпендикулярно относительной оси.

---

Оптические защитные барьеры

К оптическим бесконтактным выключателям типа Т относится серия многолучевых оптических защитных барьеров ВБО-Э20-...

Расположенные в ряд с шагом 20 мм светодиоды излучателя барьера и соответствующие фотодиоды приемника формируют параллельные лучи, расположенные в одной плоскости. Высота контролируемой плоскости определяется типоразмером защитного барьера (до 1 м), а ширина — разнесением излучателя и приемника (до 16 м).

При проникновении через контролируемую плоскость объекта (например, руки человека) происходит срабатывание коммутационного элемента защитного барьера.

Устройство управления барьером исключает срабатывание выходного коммутационного элемента при случайном кратковременном пересечении лучей.

Особенности эксплуатации ВБО определяются особенностями распространения инфракрасного излучения. Наличие факторов, ухудшающих его, ведет к уменьшению расстояния воздействия. Такими факторами могут быть пыль, дым, атмосферные осадки и т. п. Для компенсации влияния фоновых объектов и подстройки под реальные условия эксплуатации часть ВБО имеет регулировку чувствительности.

Для повышения помехоустойчивости в ВБО используется кодированное излучение.

Чтобы точнее направлять луч излучателя изделий ВБО-У25-... на поверхность отражателя (тип R) или активную поверхность приемника (тип Т), рекомендуется применять элемент крепления ПВ-КУ-025 с возможностью регулировки положения изделия.

Оптические защитные барьеры ВБО-Э20-... имеют кронштейны, обеспечивающие механическую регулировку положения излучателя и приемника.

ВБО-У25-... с напряжением питания 60—250 В переменного тока имеют реле на выходе коммутационного элемента, что расширяет возможности применения этих изделий.