كواحد من الأنواع الثلاثة المختلفة من الحساسات الكهروضوئية، يلعب المستشعر الكهروضوئي المنتشر دورًا مهمًا جدًا في اكتشاف الأجسام. ومقارنةً بأجهزة الاستشعار الكهروضوئية العاكسة الرجعية الأخرى وأجهزة الاستشعار الكهروضوئية عبر الشعاع، فإن أجهزة الاستشعار الكهروضوئية المنتشرة تجمع بين جهاز الإرسال والاستقبال في جهاز واحد، وهو جهاز مدمج وموفر للمساحة وسهل الاستخدام.
في القسم التالي، سنقدم شرحاً مفصلاً للمستشعر في 6 جوانب: ماهيته، وكيفية عمله، ومزاياه وعيوبه، وتطبيقاته، ومخططات الأسلاك، والاختلافات بينه وبين المستشعرات الكهروضوئية العاكسة.
ما هو المستشعر الكهروضوئي المنتشر؟
المستشعر الكهروضوئي المنتشر هو مستشعر يستخدم مبدأ الانعكاس المنتشر للضوء للكشف عن وجود جسم ما.
مبدأ عمل المستشعر المنتشر
يحتوي المستشعر الكهروضوئي المنتشر على مكونين رئيسيين: جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال.
ومبدأ عملها هو: يصدر جهاز الإرسال شعاعاً ضوئياً (يمكن أن يكون مصدر الضوء ضوء الأشعة تحت الحمراء أو ضوء LED أو الليزر)، وعندما يدخل الجسم المستهدف منطقة الكشف، ينعكس الضوء من سطح الجسم إلى مستقبل جهاز الاستشعار. إذا اكتشف جهاز الاستقبال الضوء المنعكس بكثافة كافية، فإنه يطلق إشارة خرج للتحكم في العملية ذات الصلة أو مراقبتها.
مزايا المستشعر الكهروضوئي المنتشر وعيوبه
للمستشعر الكهروضوئي المنتشر مزايا وعيوب مثل ما يلي:
الإيجابيات:
- مسافة الكشف الطويلة: بالمقارنة مع مستشعرات القرب الاستقرائي أو السعوي، فإن أجهزة الاستشعار الكهروضوئية المنتشرة لها مسافة كشف أطول بكثير. وبصفة عامة، تتراوح مسافة الكشف القصوى لمستشعرات التقارب الاستقرائي والسعوي بين 20 مم و30 مم فقط، بينما تتراوح مسافة الكشف للمستشعرات الكهروضوئية المنتشرة التي توفرها لورينتزي من 70 مم إلى 1000 مم كحد أقصى.
- عدم ملامسة الأجسام: نظرًا لأن المستشعرات الكهروضوئية المنتشرة تستخدم الضوء للكشف عن الأجسام ولا تلامس الأجسام المكتشفة مباشرة، يتم تجنب البلى على المستشعرات والأجسام المكتشفة بشكل فعال.
- لا يتأثر بمادة الجسم: يمكن استخدام هذا المستشعر للكشف عن البلاستيك والمعادن والخشب والمسحوق والمواد الأخرى.
السلبيات:
- عرضة للغبار: نظرًا لأن المستشعرات الكهروضوئية تستخدم الضوء لاكتشاف الأجسام، فهذا يعني أنه بمجرد حجب الغبار لجهاز الاستقبال الخاص بها من السهل أن يتسبب في اكتشاف كاذب. لذلك، لتجنب ذلك، يجب التأكد من استخدام هذا المستشعر في بيئة نظيفة للغاية.
- حساس للضوء المحيط: ستؤثر ظروف الإضاءة في بيئة العمل على دقة القياس وثباته. وبالنسبة لـ لورنتزي® وغيرها من أجهزة الاستشعار الكهروضوئية المنعكسة المنتشرة بالأشعة تحت الحمراء ذات العلامات التجارية الأخرى، يجب أن يكون الضوء المحيط أقل من 10000 لوكس؛ وبالنسبة لأجهزة الاستشعار الكهروضوئية المنعكسة المنتشرة بضوء الليزر، يجب أن يكون الضوء المحيط أقل من 5000 لوكس.
شرح وضع التشغيل الخفيف والظلام في المستشعر المنتشر
جميع أنواع المستشعرات الكهروضوئية تدعم وضعي التشغيل الضوئي والتشغيل المظلم، ولكن ما هي بالضبط؟ كيف تعمل في المستشعرات المنتشرة؟
يعتمد هذان الوضعان للعمل على ما إذا كان بإمكان المستقبل استقبال الضوء المنبعث.
وضع التشغيل بالضوء: بالنسبة لأجهزة الاستشعار المنتشرة، يعني تشغيل الضوء أن خرجها سيتم تنشيطه عندما يكون الضوء المرتد قادراً على استقباله من قبل جهاز الاستقبال. على سبيل المثال، إذا كان الحساس المنتشر يحتوي على خرج مفتوح عادة، فعندما يستقبل المستقبل الضوء المنعكس، سيتغير الخرج من مفتوح عادةً إلى مغلق عادةً.
وضع التشغيل المظلم: التشغيل في الظلام هو عكس التشغيل في الضوء، على سبيل المثال، إذا كنت تستخدم هذا الوضع وكان المستشعر لديك ذو خرج مفتوح عادة، فبمجرد أن يتم حجب الضوء ولا يمكن أن يعود إلى جهاز الاستقبال، سيتغير خرجه إلى حالة الإغلاق العادي.
ما هو الفرق بين المستشعرات العاكسة المنتشرة والعاكسة الرجعية؟
مبدأ عمل المستشعرات العاكسة والمنتشرة والعاكسة الرجعية هو نفسه تقريبًا، فجميعها تستخدم الضوء المنعكس للتحقق مما إذا كان هناك جسم ما أم لا. ولكن لا تزال هناك 3 اختلافات، انظر أدناه:
- تستخدم المستشعرات المنتشرة الضوء المنعكس بشكل منتشر من الجسم نفسه للكشف عن وجود جسم ما، بينما تستخدم المستشعرات العاكسة عاكسة الضوء كمصدر للضوء المنعكس.
- عادةً ما تعمل الحساسات المنتشرة على أساس وضع التشغيل الضوئي، حيث يعمل الخرج عندما يكتشف جهاز الاستقبال الضوء العائد، بينما تعمل الحساسات العاكسة على وضع التشغيل المظلم، حيث ينشط الخرج بمجرد حجب الضوء بين الحساس والعاكس.
- بالنسبة لأجهزة الاستشعار الكهروضوئية من نفس الحجم، تكون مسافة الكشف من النوع المنتشر أصغر من النوع العاكس الرجعي. على سبيل المثال، مسافة الكشف عن المستشعر الكهروضوئي الانعكاسي المنتشر G18 30 مم، في حين أن مسافة الكشف لـ مستشعر كهروضوئي انعكاس المرآة G18 يمكن أن تصل إلى 2000 مم.
كيفية توصيل مستشعر كهروضوئي منتشر بالأسلاك؟
وفقًا لأوضاع الخرج المختلفة، يمكن تقسيم الحساسات الكهروضوئية الانعكاسية المنتشرة إلى نوع NPN ونوع PNP:
نوع PNP (مخرج المصدر):
عندما يكتشف المستشعر الجسم المستهدف، يوفر طرف الخرج جهدًا عاليًا (أي يتدفق تيار الخرج من المستشعر إلى الحمل).
طريقة النتف: يتم توصيل أحد طرفي الحمل بطرف خرج المستشعر، والطرف الآخر مؤرض.
نوع NPN (خرج الحوض):
عندما يكتشف المستشعر الجسم المستهدف، يقوم طرف الخرج بسحب الجهد لأسفل (أي أن تيار الخرج يتدفق من الحمل إلى المستشعر).
طريقة التوصيل: يتم توصيل أحد طرفي الحمل بطرف خرج المستشعر، ويتم توصيل الطرف الآخر بالقطب الموجب لمصدر الطاقة.
الخاتمة
باختصار، تعد المستشعرات الكهروضوئية المنتشرة أحد أكثر مستشعرات القرب استخدامًا في مجال الأتمتة الصناعية. بالاعتماد عليها، يمكننا معرفة الموقع والكمية والمعلومات الأخرى للأجسام المكتشفة بوضوح، بحيث يمكننا التحكم بدقة في نظام الأتمتة بالكامل.
في لورينتزي، يمكننا توفير جميع أنواع أجهزة الاستشعار الكهروضوئية المنتشرة، يتراوح نطاق الاستشعار من 70 مم إلى 1000 مم كحد أقصى. إذا كنت ستحتاج إلى دعمنا الفني أو تحتاج منا تقديم عرض أسعار، من فضلك اتصل بنا مجاناً!
