Opto Elektrik sensörler

+ Yorum Gönder
Elektronik ve Elektronik Bölümü Bölümünden Opto Elektrik sensörler ile ilgili Kısaca Bilgi
  1. 1
    Mattet
    Usta Üye
    Reklam

    Opto Elektrik sensörler

    Reklam



    Opto Elektrik sensörler

    Forum Alev
    Opto-Elektrik sensörler

    İndüktif ve kapasitif sensörlere ek olarak, günümüz otomasyon teknolojisinde opto-elektronik sensörler gittikçe daha önemli olmaktadır. Bunlar, dokunmasız makine hareketlerini algılama ve daha önemlisi makinelerde ve fabrikalarda farklı ürünleri emniyetli olarak algılama olanağı sağlar.
    Optik sensörler yüksek performansları ve gittikçe küçülen tasarımları ile ivme kazanmaktadır. Çünkü, büyük olmalarından dolayı indüktif ve kapasitif sensörlerle çözülenemeyen uygulamalarda kullanılabilirler.
    Büyük indüktif ve kapasitif sensörlerde, sensörle hedef cisim arasındaki en uzun mesafe 60 - 100 mm dolaylarındadır. Fakat optik sensörler küçük boyutlarda bile birkaç metrelik alanı kontrol edebilir. Bu sensörler üç farklı algılama ilkesine göre sınıflandırılabilir :
    • karşılıklı sensörler,
    • yansıtıcılı sensörler
    • cisimden yansımalı sensörler.
    Her algılama ilkesi aşağıda ayrıntılı anlatılan farklı özelliklere sahiptir.
    Bu notlarda farklı algılama ilkeleri, bu sistemlerin avantajları ve dezavantajları, uygulamaya yönelik uygun sensör seçim kıstasları anlatılmıştır.

    2. OPTİK SİSTEMLERLE İLGİLİ ÖNEMLİ NOKTALAR
    2.1. OPTİK ALGILAMANIN TEMEL İLKESİ

    Tam olarak opto-elektronik ne demektir? Bu optik ve elektronik kelimelerinin birlrştirilmesi ile oluşturulmuştur. Anlamı, dokunmaksızın bir cismi ışık (optik) yardımıyla algılama, sonra elektronik olarak değerlendirme ve sinyale dönüştürme demektir.
    Elektromanyetik ışıma (radiation) dağılımı (Spektrum)

    Şekil 1
    Bir cisimi algılamak için fotosele gerekli olan ışık 1 mm ile 10 nm arasındaki elektromanyetik ışıma aralığındaki dalgalardan oluşur Bu aralık UV ışık , görülebilir ışık (insan gözü ile) ve IR ışık bölgelerine ayrılmıştır.
    Dalga boyu aralığı Işınım tanımlama
    100 nm - 280 nm UV - C
    280 nm - 315 nm UV - B
    315 nm - 380 nm UV - A
    380 nm - 440 nm Açık mor
    440 nm - 495 nm Açık mavi
    495 nm - 558 nm Açık yeşil
    558 nm - 640 nm Açık sarı
    640 nm - 750 nm Açık kırmızı
    750 nm - 1400 nm IR - A
    1.4 mm - 3.0 mm IR - B
    3.0 mm - 1000 mm IR - C

    DIN 5031 'e göre optik spektrum sınıflandırması
    Bölgeler arasındaki geçiş ve görülebilir ışığın renkleri erasındaki geçiş süreklidir (gökkuşağı). Genellikle ışık kaynağı olarak dalga boyu 880 nm olam kızıl ötesi (infrared) ışık kullanılır.
    Fakat bazı özel durumlarda dalga boyu 660 nm olan kırmızı ışıkta kullanılır.
    Spektral dagılım (standardlaştırılmış)

    1. güneş ışığı
    2. göz duyarlılığı
    3. spektral duyarlılık Si alıcı
    4. spektral ışınım kırmızı 5. LED GaAs P
    6. spektral ışınım GaAlAs
    7. spektral ışınım GaAs
    Şekil 2
    Kızıl ötesi ışık olası dış kaynakların etkilerine karşı olabildiğince çok bağışıklık kazandırmak için çeşitli nedenlerle kullanılır.
    Birincisi, alıcı olarak kullanılan transistör en yüksek duyarlılığa kızıl ötesi ışıkta sahiptir.
    İkincisi, çok küçük toz parçalarının çapından daha uzun dalga boyu olan ışığın hiçbir sorunla karşılaşmadan bu parçacıkları geçmesi olayından yararlanılır. Kirlenme ve toza karşı koruma sağlamak uzun dalga boylu ışınım (UV değil IR) kullanımının nedeni budur.
    Üçüncüsü, kızıl ötesi ışık kullanımıyla sensörler görülebilir aralıktaki dış ışık kaynaklarından daha az etkilenir.
    2.2. KARŞILIKLI SENSÖRLER
    Kızıl ötesi ışınım yöntemiyle cisimlerin optik algılanması nasıl olur?
    İlk yöntem belli konumda bir kızıl ötesi diyotun verici olarak ve ikinci konumda alıcı olarak (duyarlı) fototransistör (veya fotodiyot) yerleştirilmesidir. Bir cismin alıcı ile verici arasındaki düz yolu kestiği her zaman, alıcı transistörün elektriksel tepkisi değişir.
    Karşılıklı sensör

    Şekil 3 verici ışının yapısını ve alıcının duyarlılığını göstermektedir. Montaj yapılırken verici alıcının yolunda olmalı (ışın yolu, sensörün algılama mesafesine ve ±1.3o ile ± 10o arasındaki bakış açısına bağlıdır) ve alıcı vericinin yolunda olmalıdır. Alıcı ile verici öyle bir şekilde ayarlanmalıdırki bir optik eksen üzerinde aralarında doğrudan kesişme olmalıdır. Alıcıya giden ışını tümüyle kesmek için algılanacak cismin boyutları en az bu etkin bölge (optik eksen) kadar olmalıdır. Gözönünde bulundurulması gereken nokta; algılama alanının (etkin bölge) sürekli olarak faydalı alandan daha küçük olmasıdır.
    En uzun mesafe ve toza/kirlenmeye karşı en büyük aşırı kazanç, (çalışma güvenilirliği için) verici ile alıcının optik eksen üzerinde olası en iyi şekilde ayarlanmasıyla sağlanır.
    İki veya daha fazla karşılıklı sensörün yan yana bağlanması durumunda, birbirlerinden etkilenmemelerine özen gösterilmelidir. Bunun için sensörler arasında bırakılması gereken en az uzaklık, verici ile alıcı arasındaki uzaklığa ve ışın yollarının bakış açısına bağlıdır.
    Birkaç sensör yan yana bağlanacağı zaman alıcı ile vericinin değişimli montajı iyi bir çözüm olabilir.
    Karşılıklı sensörlerin özellikleri aşağıda özetlenmiştir.
    • ışık vericiden alıcıya tek yönlü yol aldığı için uzun algılama mesafesi.
    • Optik eksen başından sonuna kadar geniş çalışma aralığı
    • Optik eksen boyunca kesin anahtarlama noktası
    • Montajı ve bağlantısı gereken iki ayrı birim
    • Şeffaf cisimlerde emin olmayan algılama
    • Mat cisimlerde emin algılama
    • Emniyetli çalışma için kesinlikle doğru ayarlama gerekli

    2.3. YANSITICILI SENSÖRLER
    Diğer bir tip fotosel, yansıtıcılı sensör olarak adlandırılır. Verici ile alıcı bir kılıf içine yerleştirilmiştir ve izlenecek alanın bir tarafına monte edilir. Diğer tarafta ışık bir yansıtıcı (reflektör) yardımıyla yansıtılır.
    Eğer yansıtıcı yüzeyi düz olursa ve optik eksene tam dik olarak yerleştirilmemişse yansıyan ışık asla alıcıya ulaşmaz. Hatta dik ayarlamada bile alıcıya doğru sadece küçük bir ışık yansır. (Bkz. Aşağıdaki şekiller). Buna engel olmak için özel yansıtıcı kullanılır, yani prizmatik yansıtıcı. Prizmatik yansıtıcıda gelen ışık ışını sürekli olarak ışığın yayıldığı yöne doğru geri yansıtılır.
    Prizmatik yansıtıcının yapısı

    Bir prizmada yansıma

    Bu yansıtıcılar büyük yansıma kayıpları olmadan verici ışınına 15 derecelik açıyla yerlestirilebilir. Normal düz yansıtıcılarda durum oldukça farklıdır. Çünkü ışın sürekli olarak dik açısına göre yansıtıcıya çarptığı açıyla geri yansıtılır. Bu durum yansıtıcılı sensörlerle düz yansıtıcı kullanılırsa büyük sorunlarla karşılaşılacağını gösterir.



  2. 2
    Mattet
    Usta Üye

    --->: Opto Elektrik sensörler

    Reklam



    2.4. CİSİMDEN YANSIMALI SENSÖRLER

    Cisimleri opto-elektronik olarak algılamanın üçüncü yöntemi: Cisimden yansımalı tip sensörlerdir. Burada da verici ve alıcı aynı kılıf içine yerleştirilmiştir.
    Fakat cisimden yansımalı sensörler, bir prizmatik yansıtıcı veya yansıtıcı kağıttan yansıyan ışıkla değil de hedef cisimden yansıyan ışıkla çalışır. Bu, indüktif ve kapasitif yaklaşım anahtarları çalışma ilkelerine benzeyen tek opto-elektronik algılama ilkesidir. Onlarda cismi doğrudan algılar :
    • cisim var (yansıma var) yaklaşım anahtarı algılar
    • cisim yok (yansıma yok) yaklaşım anahtarı algılamaz.
    Cisimden yansımalı sensörlerin önemli avantajları şunlardır:
    • monte edilecek sadece bir sensör
    • yanlış ayarlama ve yansıtıcı kirlenmesi yok
    • şeffaf cisimler karşılıklı ve yansıtıcılı sensörlerden daha iyi algılanabilir.
    • Alıcının doğru duyarlılık ayarı, şeffaf cisimlerden az miktar’daki yansımaların degerlendirilmesini sağlar
    Cisimden yansımalı sensörlerin de bazı dezavantajları vardır: cisimden yansıyan ışığın değerlendirilmesi ve algılaması nedeni ile cisimin algılaması büyük oranda cisim yüzeyinin özelliklerine bağlıdır(pürüzsüz ,yansıtıcı beyaz gri siyah genel olarak cisimlerin yansıtma oranının daha düşük olmasından dolayı, verici ile alıcı arasındaki ışının açıkça kesildiği (alıcıda kızıl ötesi ışık var /yok) karşılıklı ve yansıtıcılı sensörlere göre olası maksimum algılamala mesafesi daha kısadır.cisimden yansımalı sensörde ,alıcıya ulaşan kızıl ötesi ışık anahtarlama noktasına doğru artar ,yani:önce çok az ,az,biraz ,biraz, daha.... ve anahtarlama noktası.
    Cisimden yansımalı sensör (kapatma eğrisi)

    Şekil 9
    Şekil 9, cisimden yansımalı sensörün tipik alıcı eğrisini gösterir.şekilde görülen eğriler hedef cisimin (gri kodak kartının beyaz arka tarafı),indüktif ve kapasitif yaklaşım anahtarlarındakine benzer olarak yandan veya önden yaklaşması ile elde edilmiştir.
    2.5. FİBER–OPTİKLER

    Fiber-optikler, çok küçük cisimlere ve çok sıcak veya çok sulu ortamlara ışığı iletebilir.
    Yayılan veyansıyan ışık ,fiber–optik içinde çok fazla sayıdaki toplam yansımalarla iletilir .aşağıdaki şekillerden görülebileceği gibi karşılıklı veya cisimden yansımalı sensörler olarak çalışabilirler .

    Gerçekte, ışınların yansımasından daha çok kırılması olan toplam yansımayla ilgili daha detaylı bilgi aşağıda verilmiştir. Bir şeffaf ortamdan daha mat bir ortama geçen ışık ışını, kırılma yasalarına uygun olarak kırılır :
    n1/n 2 = sin µ 2 /sin µ 1
    yani ,ışın artık doğrusal değildir (n 1 ve n2,malzemeye ve dalga boyuna bağlı olan ortamın kırılma katsayısıdır.)
    Kırılma, aynı zamanda geliş açısına bağlı olmakla birlikte ışınlar sürekli olarak geliş açısının dikine (temas noktasında ortam sınır yüzeyine dik çizgi ) doğru kırılır.
    Şeffaf bir ortamdan daha mat bir ortama geçen ışık ışınının kırılması

    Kırılma ters yönde de benzer şekilde olur. Yani, mat bir ortamdan daha şeffaf bir ortama geçen ışın dikten uzaklaşarak kırılır. Sonra çok ilginç bir şey olur: bir kez kritik açıya (brewster açısı) ulaşınca, ışık artık şeffaf ortam içine daha fazla kırılmaz ve tümüyle daha mat olan ortam içine yansır (sınır yüzeyine çarptığı açıyla ). Bu açı, ortamlara bağlıdır ve cam-hava için 42 derece dolaylarındadır. Basit olarak, bu ilkeden yararlanarak opto-elektronik sensörlerin ışığı otomatik olarak fiber-optik içinde tutulur. fiber optiğin kendisi çok ince bir camdan veya plastik fiberden oluşur ve etrafını saran ortam havadır. Eğer ışık ,böyle bir fibere çarparsa (çok geniş bir açıda olmamak koşulu ile) toplam yansıma yöntemi ile sınır yüzeyi boyunca iletilir ve fiberin sonunda, başta çarptığı şekilde yayılır. Tam bir fiber–optik, fiberlerin kırılmaması için kaygan yağla kaplanmış binlerce bunun gibi fiberden oluşur. Bu, fiber–optiği esnek ve genel kullanımlara uygun yapar. Fiber–optiği kapla maları normal olarak PVC veya esnek alüminyumdan yapılır. Plastik kaplamalar normal çevre koşullarında (+80 oC’ye kadar ve nemli ortamlarda) kullanılmaya uygundur ve alüminyum kaplamalar yüksek sıcaklıktaki (+290 oC ’ye kadar) uygulamalarda kullanılabilir. Ayrıca, yüksek sıcaklık ve ıslak ortamların birlikte bulunduğu özel uygulamalar için de çözüm vardır: silikon koruyucu tüp içinde alüminyüm kaplamalı fiber–optik.
    Genel olarak,fiber–optikler cam fiberlerden oluşur. Çünkü cam sıcaklığa, asit ve alkali gibi kimyasal maddelere karşı dayanıklıdır, plastikten daha az yıpranır ve böylece bastırma daha azdır. Fakat dezavantajı yüksek fiyatıdır. Ayrıca, camdan güzel fiber–optikler yapmak plastikten yapmaktan daha zordur.
    Cam veya plastikten yapıldığına bakılmaksızın fiber-optik kullanırken aşağıdaki noktalara özen göstermek gerekir:
    • Fiber –optikleri bükmeyin(bazı fiberlerin veya hepsinin kırılma tehlikesi .enaz bükme yarıçapı=fiber-optik çapının üç katı).
    • Fiber–optikleri aşırı sıkmayın.
    • Çok aşındırıcı ortamlara yaklaşımda dikkatli olun.
    • Fiber–optikleri aşırı gerilme altında bırakmayın.asla baskı altında iken monte etmeyin.
    • Fiber–optikleri aşırı kıvırmayın.
    • Uç parcasını çok fazla sıkmayın, sürekli olarak uç parcasını değil somunu sıkın.
    • Bir cisim üzerindeki birkaç fiber-optik, birbirini etkileyebilir, aralarındaki uzaklığa dikkat edin.
    • Fiber–optikler ışık iletimi için özel birimlerdir. Kullanıcı tarafından geliştirme girişimi yapılmamalıdır.
    • Karşılıklı çalışma için verici ile alıcı arasındaki ışın en azından tüm etkin alanda kesilmelidir ki cisim algılanabilsin.
    Cisimden yansımalı çalışmada cisim “geleneksel” yöntemle algılanır. Maksimum algılama mesafesi yine cisimin yüzey özelliklerine (tüm cisimden yansımalı sensörlerde olduğu gibi), fiber–optiğin kesitine ve ışının yüzeye geliş açısına (optimum 90 derece – yüksek yansıma) bağlıdır. Fiber–optiğin diğer ucu, verici ve alıcıdan fiber optiğe iyi bir geçiş sağlamak için uygun bir kuvvetlendiriciye (amplifier) bağlanır (takılır ve sıkılır).
    Özetlersek; uygun fiber–optikli sensörler, çok küçük cisimlerde iyi ve emin algılama olanağını sağlar. Cisimden yansımalı tipler kullanıldığında göreceli olarak daha kısa algılama mesafesi (cisim çapına bağlı olarak) elde edilir.
    2.6. KUVVETLENDİRİCİ (HARİCİ DEĞERLENDİRME)
    Ayrı kuvvetlendiricili tip optik sensörler, kolayca ulaşılamayan yerlerde (makinada, tesiste) kullanım için diğer bir olanak sağlar. Verici ve/veya alıcı küçük bir kılıf içine (m8 veya dikdörtgen, mikrosiviçe benzer) yerleştirilir. Ayrı bir kuvvetlendirici (amplifier) birimi enerjiyi sağlar ve sinyal değerlendirme işlemini yapar. çoğu kuvvetlendiriciler farklı ek işlevlere programlanabilir (yani ışık var /yok konumu, zaman gecikmesi, kirlenme göstergesi)







  3. 3
    Mattet
    Usta Üye
    Kuvvetlendiricili tip karşılıklı sensör

    2.7 ALGILAMA UZAKLIKLARI
    Opto–elektronik sensör kullanımı için en önemli kıstas sensörle algılanacak cisim arasındaki uzaklıktır. Çalışma ilkesine bağlı olarak kesin faklılıklar vardır. Aynı çalışma ilkesine bağlı farklı tipler için karşılaştırılabilir değerler elde etmek için verilen değerlerde bir referans olmalıdır.
    Karşılıklı sensörler için bu, alıcının maksimum duyarlığında emin olarak verici ile alıcı arasında bırakılabilecek uzaklıktır.
    Yansıtıcılı sensörler için, kataloglarda verilen, sensör ile yansıtıcı arasındaki uzaklıktır. Referans, tanımlanan yansıtıcıya (yani, çapı 80 mm olan daire prizmatik yansıtıcı) göre yapılır.
    Cisimden yansımalı sensörlerde referans olarak %90 yansıtma oranı olan 200 x 200 mm’ lik kodak gri kartın beyaz arka tarafı kullanılır.
    Bu değerler, algılama uzaklığı olarak kataloglarda yer alır. Verilen değerlerden uygulama için gereken algılama uzaklığı belirlenebilir.
    3. ELEKTRONİKLE İLGİLİ ÖNEMLİ NOKTALAR
    3.1. SİNYAL İŞLEME VE DEĞERLENDİRME

    Gerçekte bir opto–elektronik sensör içinde neler oluyor?
    Karşılıklı sensör blok çizimi

    Şekil 16
    Yukarıda bir karşılıklı sensörün blok çizimi görülmektedir. Dalga üretici ve verici güç kaynağı tarafından beslenir (yani verici diyot her dalga periyodunda kızıl ötesi ışık yayar).
    Periyodik çalışma uzun Led ömrü sağlar ve aynı zamanda çok az akım harcamasına karşın yüksek performans elde edilir (dalga frekansı 5 – 10 khz. , oran : var/yok = 1 / 100). Bu ışık, fototransistör veya foto diyot alıcıya gelir. Burada elektriksel olarak kuvvetlendirilir ve değerlendirme aşaması üzerinden çıkış sinyalinin oluşturulduğu çıkış aşmasına (çoğu tipte programlama olanağı var) ulaştırılır.
    “Gürültü bastırma devresi” deyiminin anlamı : örnek olarak ; dış etkenlerden dolayı oluşan yüksek frekanslı elektromanyetik alana karşı devreyi ekranlamaktır. Bunun bir parçası olarak özenli baskılı devre taraması ile devre içindeki etkilenmeler de engellenir. Karşılıklı sensörlerde alıcıdaki yüksek geçiren süzgeç sadece yüksek frekanslı sinyallerin ( dalga üretecinden gelen) geçmesini sağlar ve alıcıya ulaşarak kuvvetlendirilir. Böylece dışardan gelen ışık etkileri engellenir. (örneğin ; flüoresan lambanın 100 Hz. ’lik göz kırpması.)
    Çoğu opto-elektronik sensörde alıcının doğru duyarlılık ayarı için sarmal potansiyometre vardır. (örneğin ; şeffaf cisimlerin algılanmasında alıcı yoğunluğundaki çok küçük değişimde çıkışın anahtarlanması için.)
    3.2. IŞIK VAR VE YOK KONUMU
    Bir çıkış sinyali nasıldır ve örneğin karşılıklı sensörde ne anlama gelir?
    Cisim Işık Çıkış Deyim
    Yok Verici-alıcı kesilmedi Yok Işık yok anahtarlaması
    Var Verici-alıcı kesildi Var Işık yok anahtarlaması
    Yok Verici-alıcı kesilmedi Var Işık var anahtarlaması
    Var Verici-alıcı kesildi Yok Işık var anahtarlaması
    Optik alanda ışık yok anahtarlaması (dark–on switching) ve ışık var anahtarlaması (light–on switching) olmak üzere anahtarlara işlevi için iki deyim kullanılır:
    *Eğer verici ile alıcı arasında ışın kesildiğinde (yani ışın alıcıya ulaşmaz) çıkış anahtarlar ise bu, ışık yok anahtarlara birimidir.
    *Eğer ışın kesilmemiş (yani ışık alıcıya ulaşır) ve çıkış anahtarlar ise bu, ışık var anahtarlara birimidir.
    Yansıtılıcı sensörlerde de durum aynıdır. Cisim varken alıcıya ışık ulaşmaz, çıkış anahtarlar =ışık yok anahtarlaması veya tersi.
    Peki, üçüncü çalışma ilkesi, cisimden yansılamalı sensörde ne olur?
    Cisim Işık Çıkış Deyim
    Yok Verici-alıcı kesildi Yok Işık var anahtarlaması
    Var Verici-alıcı kesilmedi Var Işık var anahtarlaması
    Yok Verici-alıcı kesildi Var Işık yok anahtarlaması
    Var Verici-alıcı kesilmedi Yok Işık yok anahtarlaması
    işlevi karşılıklı ve yansıtıcılı sensörlere göre tam tersidir. Yani, “alıcıya ışık ulaşır” cisim var demektir, çıkış anahtarlar, ışık var anahtarlaması ve “alıcıya ışık ulaşmaz” cisim yok demektir, çıkış anahtarlar, bu da ışık yok anahtarlamasıdır.
    anahtarlara özellikleri aşağıdaki gibi özetlenebilir :
    IŞIK VAR ANAHTARLAMASI
    Karşılıklı ve yansıtıcılı sensörlerde :
    Verici ve alıcı arasındaki veya verici / alıcı birim ile prizmatik yansıtıcı arsındaki ışın kesilmeden, çıkış anahtarlar veya röle çeker.
    Cisimden yansımalı sensörlerde :
    Algılanacak cisim tarafından ışın alıcıya yansıtılır, çıkış anahtarlar veya röle çeker.
    IŞIK YOK ANAHTARLAMASI
    Karşılıklı ve yansıtıcılı sensörlerde :
    Verici ve alıcı arasındaki ışın kesilir, çıkış anahtarlar veya röle çeker.
    Cisimden yansımalı sensörlerde :
    Işın alıcıya geri yansıtılmaz, çıkış anahtarlar veya röle çeker.
    3.3. ELEKTRONİKLE İLGİLİ ÖZELLİKLER
    Belli tip optik sensörlerde bazı ek özellikler vardır. Örneğin; çalışma güvenirliğini daha da artırmak için sayısal gürültü : bastırmalı tipler.

    Gönderilen darbeli ışık dolayısıyla “cisim var” veya “cisim yok” sinyali alıcıya darbeler şeklinde ulaşır. Genel olarak bu sinyaller, değerlendirme aşamasında belli bir süre için entegre edilir ve bir eşik değeri (potansiyometre ile ayarlanabilir) ile karşılaştırılır, sonra duruma göre çıkış anahtarlar (veya anahtarlamaz).
    Sayısal gürültü bastırmalı tiplerde bu işlem sayısallaştırılmıştır. Değerlendirme aşaması, diğer anahtarlara konumu için 6 peşpeşe gelen sinyali bekler ve o zaman çıkışı değiştirir.
    Dolasıyla dış etkenlerden kaynaklanan “yakalanmış “optik veya elektriksel gürültüler en az peşpeşe 6 kez aynı frekansta (neredeyse olanaksız) olmalıdır ki anahtarlara konum değiştirsin.
    Bu şekilde yapılan sensörlerde aynı zamanda özel anahtarlara durum göstergesi vardır. Bu gösterge sadece çıkışın durumunu göstermez, bununla birlikte 2 Hz. Veya 10 Hz.’de yanıp söner .
    Yanıp sönme, emniyetli çalışma uzaklığını bulmaya bir yardımcı olarak görev yapar ve lenslerin kirlenmesi veya etkilenme durumunda uyarır.
    Dört değişik sinyal şu anlama gelir : 10 Hz.’de yanıp sönme sürekli olarak emniyetsiz çalışma bölgesini gösterir , fakat çıkış anahtarlanmıştır. 2 Hz. Sürekli olarak etkilenme alanı anlamındadır, çıkış henüz anahtarlanmamıştır. Sürekli yanan veya sönük LED, çıkışa karşılık gelen algılama uzaklığı emniyetli alan içinde anlamındadır (ışık var veya ışık yok anahtarlara işlevine bağlı olarak).
    Şekil 20, bir cisim, ışık var anahtarlara konumunda olan cisimden yansımalı sensöre yaklaşırken ve uzaklaşırken yanıp sönme sinyalini gösterir. Cisimden yansımalı sensörün histerisis alanı da kolaylıkla görülebilir.
    Sayısal gürültü bastırmada yanıp sönme göstergesi ve anahtarlara noktası

    SA - emniyetli bölge SR - etkileyici yansıma
    - faydalı yansıma
    - açma bölgesi başlangıcı
    SPE - kapama noktası TW- algılama bölgesi
    - emniyetli bölge
    - yansıma yok
    SPA - açma HY - histerisiz Kapama bölgesinde faydalı yansıma

    Şekil 20
    Ayarlanabilir zaman işlevi olan sensörler başka bir özelliktir. Böyle bir sensör kullanıldığında çıkış sinyalinde açma / kapama zamanı sağlamak veya potansiyometre yardımı ile çıkış sinyalini belirlenen süre için darbe şeklinde elde etmek olasıdır.

    3.4. AKIM VE GERİLİM DEĞERLERİ
    Opto – elektronik sensörler DC, AC veya çift gerilimli birimler olarak sağlanır. Çok genişbir gerilim aralığında kullanılabilirler ve böylece tüm kullanıcı gereksinimlerine yanıt verirler. Örneğin ;10 - 55 VDC veya 20–250 VAC aralığı.
    3.5. KAÇAK AKIM , ENAZ YÜK AKIMI VE GERİLİM DÜŞÜMÜ
    İki kablolu, çift gerilimli veya AC tiplerde açık konumlarında bile çalışmaya hazır bulunmak için sürekli olarak birkaç mA‘ lik kaçak akımın olması normaldir. Böyle iki kablolu bir sensörün kullanımında, kapamada iken birkaç voltluk gerilim düşümü olduğu hesaba katılmalıdır. Geri kalan gerilimin yüke yetmediği, kaçak akımdan etkilendiği veya sensöre yeterli gerilimi sağlayamayacak kadar yüksek değerde direnç olması durumlarında çıkış sinyali için ayrı bir kablonun bulunduğu 3 kablolu DC veya AC tiplerin kullanılmasına çalışılmalıdır.
    4. ÇALIŞMA GÜVENİRLİRLİĞİ
    Çalışma güvenilirliği normalde seçilen algılama uzaklığına, uygulamaya ve seçilen tipe bağlıdır. Tip seçiminde iyi bir yardımcı olarak aşağıda gösterilen aşırı kazanç eğrisi verilir.
    OS tip yansıtıcılı sensörün Aşırı kazanç eğrisi

    Şekil 21
    Örnek yolu ile böyle bir eğriden ne tür faydalı bilgilerin elde edilebileceği görülebilir. Eğri gerçekte alıcıya ulaşan ışın ile deneylerle belirlenmiş emniyetli anahtarlama için gereken enaz ışınarasındaki oranı gösterir. Bu oran eğride tipe özel olarak gösterilmiştir.
    OS eğrisi, maksimum değerin prizmatik yansıtıcıdan yaklaşık 2 m uzaklıkta olduğunu açıkça gösterir. Bu noktada emniyetli anahtarlara için gereken ışıktan 60 kez daha fazla ışık alıcıya ulaşır. Yani, bu özel algılama uzaklığı için aşırı kazanç bir zorunluluktur. Tablodan açıkça görüleceği gibi tozlu, buharlı ortamlardaki, kirlenmiş lenslerin ve / veya aynaların olduğu veya ışın yolunun hafifce yanlış ayarlandığı uygulamalarda böyle aşırı kazanç katsayıları gerçekten gereklidir.
    Dolayısıyla bir uygulama için sensör seçerken aşırı kazanç eğrisine bakmak yararlıdır. Ne yazık ki potansiyometre ile duyarlılık ayarlandığında eğri sola doğru (kısa algılama uzaklıklarına doğru )kaymaz, fakat aşağı çok küçük aşırı kazançlara doğru kayar. Bu nedenle, olası ise sensörler maksimum duyarlılıkta çalıştırılmalıdır. Aşağıdaki tablo, çeşitli çevre koşullarında aşırı kazanç azalmalarını gösterir.

    Çeşitli uygulamalar için aşırı kazanç katsayıları referans değerleri

    5. ÖNERİLEN TİPLER
    Genel olarak, olası olan her yerde karşılıklı sensörlerin kullanılması söylenebilir. bu tip maksimum algılama aralığında özellikle emniyetli anahtarlamayı sağlar.
    Eğer karşılıklı tip kullanılamıyorsa veya monte edilemiyorsa normal olarak ikinci olasılık, yansıtıcılı tip sensördür (çoğu malzeme için emniyetli anahtarlara, yarı algılama uzaklığı malzeme için emniyetli anahtarlama, yarı algılama uzaklığı, kolay yerleştirme, kolay ayarlama v.s.) şeffaf cisimler algılanacaksa bu, alıcı duyarlılığını ayarlıyarak yapılabilir.
    Çok fazla yansıtma özelliği olan cisimler için polarizasyon filtreli yansıtıcılı tip sensörler kullanılabilir (etkilere karşı bağışıklığı artırmak için).
    Çok küçük cisimler için veya sınırlı yer olan durumlarda fiber optikli veya kuvvetlendiricili tipler iyi bir çözümdür.
    Cisimden yansıtmalı sensörler, karşılılıklı veya yansıtıcılı tip sensörlerin algılamadığı cisimler için kullanılmalıdır. Bu durum, örnek olarak; cisimin sadece bir taraftan algılanabileceği veya vericiden yayılan ışığı kıramayacak kadar şeffaf olması olabilir
    Arka tarafın yansıtmasının sensörün çalışmasını etkilediği durumlarda kısa algılama uzaklığı olan cisimden yansımalı tipler uygundur.
    Daha önce de belirtildiği gibi alıcının duyarlılığı potansiyometre ile ayarlanabilir. Fakat, çalışma güvenirlirliğindeki kabul edilmesi gereken değişim dolayısıyla sensörlerin duyarlılığı sadece şeffaf cisimler algılanacağı zaman düşürülmelidir. (Ancak cisimden yansımalı sensörlerde, sensörün emin bir şekil de cismi algılaması için bu ayarlama neredeyse sürekli olarak gerekli olur.)
    Çoğu sensörde çıkış sinyalinin ışık var veya ışık yok anahtarlaması sağlamak için programlama olanağı vardır.








+ Yorum Gönder
5 üzerinden 5.00 | Toplam : 1 kişi