Види оптичних датчиків та їх функції

Фотосенсори

Фотосенсори — це пристрої, які випромінюють промінь видимого або інфрачервоного світла від світловипромінювального елемента в ньому. Відбиваючий фотоелектричний датчик зазвичай використовується для виявлення відбитого променя світла від цілі. Датчик Thubeam використовується для вимірювання зміни кількості світла ., що виникає через те, що ціль перетинає оптичну вісь, оскільки промінь світла випромінюється від світловипромінюючого елемента, а потім приймається світлоприймаючим елементом, і датчик світла має 3 моделі, які є такими:

світловідбиваюча модель

Ця модель містить світловипромінювальні елементи та світлоприймальні елементи в одній камері, куди датчик отримує світло, що відбивається від цілі. 

Модель Thrubeam

Ця модель містить передавач і приймач, відокремлені один від одного, і коли ціль знаходиться між передавачем і приймачем, світло відсікається. 

рефлексивна модель

Ця модель включає в себе як світловипромінюючий, так і світлоприймальний елементи в одній камері, і коли світло випромінюється від випромінюючого елемента до відбивача, воно відбивається і повертається до світлоприймального елемента, а коли мішень присутня, світло відключається. 

 Відповідно, світлові датчики – це фотоелектричні пристрої, які перетворюють світлову енергію у формі фотонів видимого чи інфрачервоного діапазону на електричні сигнали у формі електронів. Ці пристрої класифікуються на кілька типів, деякі з яких наведені нижче.

Світловипромінювальні фотоелементи: це оптичні пристрої, які вивільняють вільні електрони зі світлочутливого матеріалу, коли вони стикаються з фотоном достатньої енергії, де кількість енергії, якою володіє фотон, залежить від частоти світла, оскільки чим вища частоти, тим більша енергія фотона, який перетворює світлову енергію в електричну

Комірки оптичної провідності: вони працюють, змінюючи свій опір під дією світла, а оптична передача відбувається через зіткнення світла з напівпровідним матеріалом, який контролює потік струму, коли він проходить через нього, а це означає, що більше світла виробляє більше струму при певній напрузі та більш провідні матеріали

•  Фотоелектричні елементи: ці елементи генерують потужність, відповідну отриманій енергії випромінювання світла, оскільки світлова енергія падає на два напівпровідникові матеріали, що призводить до напруги 0,5 В. Часто використовується селен, особливо в сонячних елементах.

Пристрої фотопровідності  : це напівпровідникові пристрої, які використовують світло для керування потоком електронів через їх з’єднання, наприклад фотодіод.

 Фотоелектричний датчик є різновидом перемикача, оскільки принцип його роботи залежить від наявності перемикачів, які працюють і зупиняються залежно від отримання або відсутності світла, і ці датчики відрізняються тим, що вони виявляють наявність або відсутність об'єкта без прямого контакту, і вони не містять механічних частин, які зношуються. Ці перемикачі можна встановлювати на великій відстані, і ці датчики мають широке застосування в промисловості.

волоконно-оптичні датчики

Типи оптичних датчиків включають точковий датчик, розподілений датчик, зовнішній датчик, внутрішній датчик, датчик променів, датчик дифузного відбиття та датчик світловідбиття, і це залежить від його принципу роботи з двох компонентів; Це передавач, тобто оптичне джерело, і приймач, тобто оптичний детектор.Існують два типи цих пристроїв, які залежать від місця зміни світлового променя з метою сприйняття; Зовнішній оптичний датчик відомий цим, якщо промінь світла залишає волоконно-оптичний кабель, перш ніж продовжити свій шлях, але якщо він продовжується в волоконно-оптичному кабелі та змінюється всередині того самого кабелю, він відомий як внутрішній оптичний датчик.

 Існує три типи оптичних датчиків на основі методу оптичного зондування та режиму трансивера; Це такі типи:

•  Односторонній датчик світла: розміщення передавача та приймача в датчику світла, де вони спрямовані один на одного, і створюють прямий шлях для світлового променя, і коли тіло проходить між цим шляхом, інтенсивність світла змінюється, це означає, що це тіло було виявлено.

•  Відбиваючий датчик: передавач і приймач розташовані паралельно, і коли об’єкт проходить крізь нього, він відбиває пропущене світло, а приймач вимірює це відбиття.

•  Датчик зворотного відбиття: передавач і приймач розміщені в одній кімнаті, так що передавач посилає світловий промінь, який відбивається через рефлектор і приймається приймачем, і якщо об'єкт потрапляє між шляхом світлового променя, це заломлений, і залежно від різниці в інтенсивності світла та деяких інших факторів тіло можна виявити.

 Серед найважливіших застосувань оптичних датчиків можна виділити наступне:

•  Супутники.

Фотографія  .

•  Медичні інструменти.

•  Програми контролю якості та процесу.

Датчики реверберації - ультрафіолетове випромінювання

Ці датчики вимірюють силу або інтенсивність ультрафіолетового випромінювання, і цей тип характеризується тим, що його довжина хвилі коротша за видимі промені, хоча вона довша за рентгенівські промені, і вказується, що вони отримують один тип енергії сигнали, а сигнали поза ними вважаються електричними сигналами, спрямованими безпосередньо до електролічильника, і він може перетворювати ці сигнали на аналого-цифровий перетворювач, а потім на комп’ютер для збору даних і створення звітів і графіків, і використовується у кількох галузях, таких як: фармацевтика, автомобілі та роботи, а також використовується в хімічній промисловості.

 Серед найвідоміших видів можна виділити наступні:

Ультрафіолетові світлові трубки: вони використовуються для моніторингу ультрафіолетових обробок повітря, ультрафіолетових обробок води та сонячного випромінювання .

•  Датчики світла: вони використовуються для вимірювання інтенсивності падаючого світла.

•  Датчики ультрафіолетового спектру: це пристрої, які використовуються в наукових візуалізаціях і вимірюють спектр променів, які обпалюють шкіру людини.

Відбиваючі датчики - інфрачервоні

Це електронний пристрій, який вимірює та виявляє інфрачервоне випромінювання. Ці пристрої бувають двох типів: активні та пасивні, а активні датчики працюють, випромінюючи промені від активних датчиків і виявляючи їх, оскільки вони складаються з двох частин: світловипромінюючого діода та приймач, тому, коли будь-який об’єкт наближається до датчика, інфрачервоне світло відбивається від світлодіода та виявляється приймачем, і широко використовується в системах виявлення перешкод, таких як роботи, тоді як пасивні датчики виявляють промені та не випромінюють світлодіод.

 Серед його найбільш важливих застосувань є роботи, які вимагають виявлення руху, наприклад: системи безпеки всередині будинку, і він працює, коли всередину рухається об’єкт, оскільки він генерує інфрачервоні промені в діапазоні датчика детектора, пристрій вимірює різницю в рівні радіації між двома термоелектричними елементами, потім датчик надсилає електронний сигнал до власного комп’ютера, який дає попереджувальний сигнал.

лазерні датчики

Цей тип характеризується високою освітленістю, що дозволяє виконувати вимірювання або позиціонування дуже точно, оскільки вимірювати швидко, і його типи: датчики відстані, лазерні проектори, лазерні світлові завіси та фотоелектричні лазерні датчики.