سنسور فتوالكتريك
سنسور فتوالكتريك، نوع ديگري از ابزارهاي تشخيص موقعيّت مي باشند. اين سنسور از پرتوي نور مادوله شده استفاده مي كند. اين پرتو توسّط شيء يا منعكس شده و يا قطع مي گردد.
تئوري عملكرد سنسور فتو الكتريك
شايد كاربرد اين سنسور را در تشخيص حضور افراد در مغازه ها را ديده باشيد. اين سنسور شامل منبع انتشار نور، يك گيرنده براي كشف نور ارسالي و مدارات الكترونيكي براي تقويت سيگنال كشف شده جهت راه اندازي مدارات كنترلي مي باشد.
ضريب تقويت
هواي محيطي كه سنسور در آنجا نصب مي شود (مخصوصاً محيط هاي صنعتي)، ممكن است حاوي گرد و خاك، دود و رطوبت باشد. در اين شرايط سنسور نياز به تشعشع نور بيشتر دارد . هواي محيط را به شش گروه آلودگي پاك، سبك، پايين، متوسط، بالا و بسيار زياد تقسيم مي نمايند.
در هواي پاك ضريب تقويت ،برابر با يك يا بالاتر از يك انتخاب ميشود. در محيطي كه گيرنده قادر به دريافت 50% از نور منتشر شده باشد حدّاقل ضريب دو براي كار مناسب سنسور كافي مي باشد.
تكنيكِ اسكن، روشي است كه براي رديابي شيئ به كار گرفته مي شود.
بهترين روش رديابي بستگي به نوع شيئ دارد.چرا که بعضي اشياء كدر و بسيار شفّاف هستند. بعضي اوقات رديابي رنگ احتياج است.
تشخيص فاصله نيز عاملي در روش اسكن مي باشد. بعضي روش ها براي فواصل دور و برخي براي فواصل كوتاه مفيدتر هستند.
روش هاي اسكن عبارتند از:
پرتوي كامل – بازتابي- انتشار
اسكن به روش پرتوي كامل
اين روش احتياج به يك فرستنده ويك گيرندة مجزّا دارد. وقتي شيء، مسير نور را مسدود كند، باعث تغيير حالت خروجي سنسور مي شود. اگر شيء ديگر در مسير نور نباشد، خروجي به حالت اوّل خود برمي گردد. اين روش براي اجسام كدر و منعكس كننده(مثل فلزّات) مناسب است.ولي اجسام شفّاف را تشخيص نمي دهد. ضريب تقويت بالا، امكان استفادة اين روش در محيط هاي آلوده را فراهم مي كند.
روش بازتابي
در اين روش، فرستنده و گيرنده ، يك جا هستند. نور فرستنده در يك خط مستقيم منتشر شده و به گيرنده باز مي گردد. وقتي شيء، مسير نور را مسدود كند، باعث تغيير حالت خروجي سنسور مي شود. اگر شيء ديگر در مسير نور نباشد، خروجي به حالت اوّل خود برمي گردد. ماكزيمم محدودة كار اين روش، ده و نيم متر مي باشد.
تشخيص اجسام برّاق با روش بازتابي
بازتاباننده به شكل هاي دايره اي، چهارگوش يا نواري بوده و در اندازه هاي مختلف ساخته مي شوند. بازتاباننده را بايد جداگانه سفارش داد.
تشخيص اجسام برّاق با روش بازتابي
سنسورهاي بازتابي قادر به تشخيص اجسام برّاق نيستند. اجسام برّاق به جاي جذب نور آنرا انعكاس مي دهند. در اين حالت سنسور فرق نور بازتابيده شده از جسم برّاق و بازتابانندة خودش را تشخيص نمي دهد.
روش بازتابي پلاريزه
با قرار دادن يك پلاريزه كننده، مشكل تشخيص اجسام برّاق حل مي شود.
روش انتشار
در اين روش نيز فرستنده و گيرنده، يك جا هستند. نور منتشر شده از فرستنده به شيء برخورد كرده و در تمام زوايا بازتاب مي شود. اگر سنسور نور بازتاب شدة كافي دريافت كند، خروجي خود را تغيير مي دهد. در اين روش سنسور و شيء به طور عمود به هم قرار مي گيرند
بعضی از سنسورهای فتوالکترونیک دارای دو عملکرد می‌باشند: عملکرد روشن (Light) و عملکرد تاریک (Dark). در عملکرد روشن سنسور زمانی عمل می‌کند که گیرنده سیگنالی دریافت کند (N.O) و در عملکرد تاریک زمانی عمل می‌کند که گیرنده سیگنالی دریافت نکند (N.C).
خروجی یک سنسور فتوالکتریک پس از فعال شدن، می‌تواند دو حالت داشته باشد. می‌تواند یک ولتاژ مثبت تولید کند (Source) که به آن نوع PNP می گویند یا می‌تواند ولتاژ منفی داشته باشد (Sink) که به آن نوع NPN می‌گویند. در حالت npn خروجی ممکن است به زمین نیز وصل شود.
کاربردهایی از سنسور فتوالکتریک