Оптический бесконтактный выключатель представляет собой электронный прибор, реагирующий на изменение принимаемого светового потока. Оптические бесконтактные выключатели используются для определения наличия (отсутствия) объекта в пространстве. Для повышения эффективности обнаружения объектов производится модуляция и пространственная селекция светового излучения, позволяющие устранять влияние посторонних световых засветок и помех от других оптических выключателей.
Устройство
Оптические бесконтактные выключатели состоят из 2-х функционально законченных узлов - источника оптического излучения и приемника этого излучения. Источник оптического излучения (излучатель) и приемник могут быть выполнены в одном корпусе или в разных корпусах.
|
Источник излучения (излучатель) Генератор вырабатывает последовательность электрических импульсов на излучатель. Излучатель - светодиод, создающий излучение оптического диапазона. Индикатор показывает наличие напряжения питания на излучателе. Оптическая система формирует диаграмму направленности излучения и при необходимости поляризацию излучения. Компаунд обеспечивает необходимую степень защиты от проникновения твердых частиц и воды. Корпус обеспечивает монтаж выключателя, защищает от механических воздействий. Выполняется из латуни или полиамида, комплектуется метизными изделиями.
|
Приемник излучения Оптическая система формирует диаграмму направленности приемника и при необходимости производит поляризационную селекцию.
Фотоприемник воспринимает излучение и преобразует его в электрический сигнал. Усилитель увеличивает входной сигнал до необходимого значения. Пороговый элемент обеспечивает необходимую крутизну фронта сигнала переключения и значение гистерезиса. Электронный ключ обеспечивает коммутацию выходного тока выключателя, определяет схему подключения нагрузки, имеет защиту от перегрузки и короткого замыкания. Регулятор чувствительности позволяет производить настройку выключателя по фактической контрастности объекта на фоне окружающих предметов. Светодиодный цветной индикатор - в основном применяется два индикатора. Первый (красный) - показывает состояние выхода выключателя, обеспечивает контроль работоспособности и оперативность настройки. Второй (цветной) - позволяет определить функциональный резерв по выбранному объекту и качество принимаемого сигнала.
|
Функциональный резерв определяется как отношение светового потока, полученного приемником, к минимальному световому потоку, вызывающему срабатывание выключателя. Функциональный резерв позволяет компенсировать ослабление сигнала в результате загрязнения оптики и наличия аэрозольных компонентов в окружающем пространстве.
Цвет индикатора:
· красный, красно-оранжевый - означает, что контролируемый объект находится в зоне уверенного срабатывания выключателя;
· желтый, желто-зеленый - при том же объекте, означает уменьшение интенсивности принятого выключателем отраженного светового потока. Это вызвано:
1) загрязнением оптики
2) наличием аэрозольных компонентов в пространстве
3) удалением объекта от выключателя
· зеленый - при том же объекте, означает, что принятый выключателем отраженный световой поток минимален, т.е.:
1) контролируемый объект находится на границе зоны чуствительности выключателя
2) сильное загрязнением оптики;
· индикатор не светится - объект вне зоны чувствительности выключателя.
ПРИНЦИП РАБОТЫ на прямом луче (Тип Т. Барьерный)
Оптические выключатели, работающие на прямом луче, состоят из приемника и передатчика, выполненных в отдельных корпусах. При эксплуатации они располагаются соосно дуг против друга. Поток излучения от излучателя передатчика направлен на приемник. Срабатывание происходит при прерывании луча объектом. Выключатели, использующие принцип прерывание луча, отличаются большой дальностью действия - до нескольких десятков метров и большой помехозащищенностью от воздействия посторонних факторов (пыль, капли воды и других жидкостей).
Основными недостатками таких выключателей является наличие двух отдельных изделий, что не всегда удобно при их монтаже и прокладке проводов питания к ним.
Необходимо иметь в виду, что:
· посторонние предметы с высоким коэффициентом отражения, подобные рефлектору, находящиеся в области перекрытия диаграмм направленностей приемника и передатчика, могут вызвать ложное срабатывание;
· прозрачные и полупрозрачные недостаточно ослабят луч до порога срабатывания.
Для уменьшения или полного устранения вышеперечисленных эффектов оптические выключатели снабжены регуляторами чувствительности.
Диаметр прямого луча определяет минимальный размер регистрируемого объекта.
ОБЛАСТИ СРАБАТЫВАНИЯ оптических выключателей и минимальные размеры контролируемых объектов