سنسور فیبر نوری FD-620-10 اتونیکس یکی از پر کاربرد ترین در نوع خود در صنعت اتوماسیون می باشد ظرافت سنسورها انها را منحصر به فرد در استفاده از آن نموده. حسگرهای فیبر نوری امکان اندازه‌گیری پارامترهای مختلفی مانند کرنش ، دما و فشار را در محیط‌های مختلف و مکان‌های دور را فراهم میکند .تقسیم بندی حسگرهای فیبر نوری تقسیم بندی بر اساس فرایند مدولاسیون حسگرهای مدولاسیون شدت به‌طور کلی به دو دسته خارجی و داخلی تقسیم می‌شوند که در نوع خارجی تغییرات مکانیکی در جلوی فیبر یا بین دو فیبر اندازه‌گیری می‌شود و در نوع داخلی اتلاف ایجاد شده داخل فیبر بر اثر تغییرات فیزیکی اندازه‌گیری می‌شود .نوع عبوری ساده‌ترین نوع حسگر فیبر نوری خارجی برای مدولاسیون شدت می‌باشد که در آن نور وارد یک فیبر نوری می‌شود و هنگام خروج از فیبر در یک مخروط نوری گسترده می‌شود که زاویه مخروط به اختلاف ضریب شکست هسته و غلاف بستگی دارد . میزان نوری که توسط فیبر دوم جمع‌آوری می‌شود به زاویه پذیرش فیبر دوم و اختلاف فاصله بین دو فیبر بستگی دارد . وقتی که فاصله بین دو فیبر تغییر کند شدت نور جمع‌آوری شده توسط فیبر دوم تغییر میکند .
فهرست
- انواع سنسورهای موقعیت (Position):
- 1-سنسورهای القایی ( INDUCTIVE SENSORS)
- 2- سنسورهای مغناطیسی (Magnetic sensors):
- 3- سنسورهای خازنی(CAPACITIVE SENSORS IFM):
- 4- سنسور فوتوالکتریک(Photoelectric sensors):
- 5- سنسورهای لیزری و فاصله (Laser sensors / distance measurement sensors) :
- 6- سنسور فورک(چنگال نوری) ptical forks and angle sensors:
- 7- سنسور فیبر نوری(Fibre optic sensors):
انواع سنسورهای موقعیت (Position):
1-سنسورهای القایی ( INDUCTIVE SENSORS)
یکی از انواع سنسورهای موقعیت سنسورهای القایی هستند. سنسورهای القایی سنسورهای بدون تماسی هستند که اساسا بر مبنای مدارهای مغناطیسی بنا شده اند.این سنسور ها تنها در مقابل فلزات عکس العمل نشان می دهند و می توانند فرمان مستقیم به رله ها، شیرهای برقی، سیستمهای اندازه گیری و مدارات کنترل الکتریکی ارسال نمایند.
به عنوان مثال :
IRسنسور القایی IGT206
- ولتاژ کاری 10…36 DC
- قطر سنسور M18
- فاصله سنس8 میلی متر
- خروجی normally open DC PNP
- فرکانس سوییچینگ 600 هرتز
- دمای کارکرد 0…100°C
- محافظت شده در برابر اتصال قطب معکوس ، اضافه بار و اتصال کوتاه
- استاندارد IP 68 / IP 69K
- متریال stainless steel (316L)
- دارای 6 متر کابل PVC
لینک عکس و کاتالوگ محصول: IGT206
2- سنسورهای مغناطیسی (Magnetic sensors):
سنسور مغناطیسی نوعی سنسور مجاورتی می باشد که بر اساس واکنش نشان دادن سنسور به میدان مغناطیسی اطراف آهنربای دائم یا الکتریکی کار میکند.بخش اصلی این سنسور,کنتاکت های تیغه ای شکل از جنس مواد فرو مغناطیس مانند آلیاژ آهن و نیکل می باشد ,که در داخل یک لوله کوچک قرار گرفته اند ;این لوله از گاز خنثی نیتروژن (گاز خثی گازی است غیر فعال و غیر قابل اشتعال ) پر شده است. سنسور های مغناطیسی معمولا برای کنترل کورس حرکت سیلندر ها به کار می روند..کاربرد های دیگر شامل شمارش وسایل، تشخیص باز یا بسته بودن درب ها ، اندازه گیری سرعت چرخش ، کنترل موقعیت تجهیزات
به عنوان مثال :
IRسنسور مغناطیسی MGS204
- ولتاژ کاری 10…30 DC
- قطر سنسور M18
- فاصله سنس70 میلی متر
- حساسیت میدان مغناطیسی 0.9 mT
- خروجی normally openDC PNP
- فرکانس سوییچینگ 5000 هرتز
- دمای کارکرد -25…75°C
- محافظت شده در برابر اتصال قطب معکوس ، اضافه بار و اتصال کوتاه
- استاندارد IP 65 / IP 67
- متریال stainless steel 316L
- استاندارد اتصال الکتریکی M12
3- سنسورهای خازنی(CAPACITIVE SENSORS IFM):
سنسور های خازنی نوعی دیگر از سنسورهای مجاورتی می باشند,این سنسورها علاوه بر مواد فلزی قابلیت تشخیص مواد غیر فلزی مانند شیشه ,کاغذ ,پلاستیک,مایعات و پارچه را نیز دارد . از کاربرد سنسور های خازنیتعیین سطح آب در بطری های پلاستیکی، تشخیص اجسام مات وسیاه،تشخیص پودر داخل بطری ها،وجود یا عدم وجود وسایل در داخل جعبه مقوایی ، میتوان نام برد.
به عنوان مثال:
– سنسورخازنی KI5002
- ولتاژ کاری 10…36 DC
- قطر سنسور M30
- فاصله سنسmm15 میلی متر
- خروجی normally open DC PNP
- فرکانس سوییچینگ 40 هرتز
- دمای کارکرد -25…70°C
- محافظت شده در برابر اتصال قطب معکوس ، اضافه بار و اتصال کوتاه
- استاندارد IP 65
- متریال پلاستیک PBT
- دارای 2 متر کابل PVC
4- سنسور فوتوالکتریک(Photoelectric sensors):
سنسور فتوالکتریک، نوعی ابزار تشخیص موقعیت است. این سنسور از پرتو نور برای این کار استفاده می کند. این پرتو نور توسط شی مورد نظر یا منعکس شده یا قطع می‌گردد. این سنسورها دارای منبع انتشار نور، یک گیرنده برای دریافت نور ارسالی و مدارات الکترونیکی برای تقویت سیگنال دریافتی و انتقال آن به مدارات کنترلی می‌باشد.
سنسور های فتوالکتریک، عمل تشخیص موقعیت را به سه روش انجام می‌دهند:
1- روش پرتوی کامل (Through Beam): در این روش سنسور دارای یک فرستنده و یک گیرنده می‌باشد روبروی هم نصب می شوند. فرستنده نوری را فرستاده و گیرنده آن را دریافت میکند. اگر جسمی بین فرستنده و گیرنده قرار بگیرد، نور قطع شده و سنسور حضور جسم را اطلاع می‌دهد.
2- روش بازتابی: (Reflective): در این روش علاوه بر فرستنده و گیرنده، سنسور دارای یک بازتاب‌کننده نور نیز می‌باشد. فرستنده و گیرنده در یک طرف و بازتاب کننده روبروی آن‌ها نصب می‌شود. این بازتاب کننده، نور ارسالی از فرستنده را دریافت کرده و بازتاب آن را به گیرنده می‌فرستد. در این حالت نیز اگر شی بین فرستنده و بازتاب‌کننده قرار بگیرد، سنسور اطلاع می‌دهد.
3- روش انتشار:(Diffuse) در این حالت فقط گیرنده و فرستنده وجود دارد که هر دو در یک طرف نصب می‌شوند و شی مانند بازتاب‌کننده عمل میکند. به این ترتیب که نوری (اینفرارد، نور قرمز مرئی یا لیزر) از طرف فرستنده ارسال می شود، اگر شی در مقابل این نور قرار بگیرد، بازتاب‌هایی از آن را در فضا می‌فرستد که بخشی از این بازتاب‌ها به گیرنده می‌رسد. گیرنده با دریافت این پرتو حضور جسم را تشخیص داده و اطلاع می‌دهد.
به عنوان مثال :
پیشنهاد : سنسور فشار
IRسنسور فتوالکتریک O5H500
- ولتاژ کاری :10…36 DC
- ابعاد سنسور: مکعب مستطیلی
- نوع سنسور : Diffuse reflection
- نوع نور : red light 624 nm
- فاصله سنس50…1800 : میلی متر
- خروجی :light-on / dark-on programmable
- فرکانس سوییچینگ :1000 هرتز
- دمای کارکرد :-25…60°C
- محافظت شده در برابر اتصال قطب معکوس ، اضافه بار و اتصال کوتاه
- استاندارد IP 67
- متریال پلاستیک
- استاندارد اتصال الکتریکی M12
5- سنسورهای لیزری و فاصله (Laser sensors / distance measurement sensors) :
سنسورهاي ليزري جزو يکي از دقيق ترين وسايل ابزار دقيق و اتوماسيون صنعتي مي باشند.
سنسورهاي نوري ليزري جزء سنسورهاي نوري محسوب ميگردند ولي از پرتو نور ليزر جهت تشخيص جسم و يا حتي فاصله دقيق آن استفاده ميکند. اين سنسورهاي در انواع گوناگون با خروجي ديجيتال يا آنالوگ تقسيم و دسته بندي ميگردند که نمونه هاي تشخيص خطي نياز به يک قسمت فرستنده و يک قسمت گيرنده ميباشد و در مدل بازتابي به کمک يک قسمت آينه شکل پرتو ليزر به فرستنده باز تابانيده ميشود و در مدلهاي ديگر قسمت فرستنده و گيرنده در يک تجهيز قرار گرفته اند.
از سنسورهاي ليزري در بسياري از موارد که فاصله قابل توجه بين سنسور و جسم به همراه گرد و غبار و يا شرايط بد محيطي وجود دارد ميتوان استفاده نمود.
انواع سنسورهای لیزری:
- سنسورهای یک طرفه
- سنسورهای رفلکتروی پلاریزه
- سنسور دو طرفه
- سنسور فاصله
- سنسور یک طرفه با حذف اثر زمینه
کاربردهای سنسورهای لیزری
- آشکارسازی سوراخ ریز
- کنترل ابزار کار
- کنترل انحراف قطعه
- آشکارسازی قطعات ریز
به عنوان مثال:
IRسنسور فاصله نوری O1D100
- ولتاژ کاری 18…30 DC
- ابعاد سنسور: مکعب مستطیلی
- نوع سنسور : Photoelectric distance
- نوع نور: Visible laser light
- فاصله سنس0.2…10 متر
- خروجی
OUT1: normally open / closed programmable
OUT2: normally open / closed programmable or analog (4…20 mA / 0…10 V, scalable)
- نرخ نمونه برداری : 1…50هرتز
- دمای کارکرد -10…60°C
- محافظت شده در برابر اتصال قطب معکوس ، اضافه بار و اتصال کوتاه
- استاندارد IP 67
- متریال: روی ریخته گری شده
- استاندارد اتصال الکتریکی
پیشنهاد : تفاوت سوکت و کانکتور
6- سنسور فورک(چنگال نوری) ptical forks and angle sensors:
سنسورهای فورکیا سنسورهای چاکدار با فرستادن باریکه نور و لیزر می توانند بارکد‌ها را بخوانند. این سنسور که به صورت دروازه‌ای بوده در دو سر آن فرستنده و گیرنده قرار میگیرد و با عبور جسم از فاصله بین این دو، تشخیص حضور محصول صورت میگیرد و در صورت نیاز بارکد محصول خوانده می شود یا به روش‌های مختلف درستی و صحت محصول بررسی می گردد. این محصول از هر نظر بسیار سریع و دقیق است و از محفظه ای فلزی برخوردار است. بدون نیاز به تنظیم ترانسمیتر و رسیور می توان به آسانی و به سرعت این سنسور را نصب نمود.
در ماشین آلات بسته بندی و سیستم های درب های اتوماتیکو صنایع دارویی و غذایی مورد استفاده قرار می گیرد.
به عنوان مثال:
IRسنسور فورک OPU200
- ولتاژ کاری 10…35 DC
- نوع سنسور : Optical fork
- ابعاد سنسور W: 10 , D:17میلی متر
- کوچکترین شی قابل شناسایی 0.3 میلیمتر
- خروجیDC PNP/NPN
- فرکانس سوییچینگ : 10000 هرتز
- دمای کارکرد -25…60°C
- محافظت شده در برابر اتصال قطب معکوس ، اضافه بار و اتصال کوتاه
- استاندارد IP 67
- متریال: روی ریخته گری شده
- استاندارد اتصال الکتریکی M8
لینک عکس و کاتالوگ محصول: OPU200
7- سنسور فیبر نوری(Fibre optic sensors):
سنسور فیبر نوری، دستگاه مبتنی بر فیبر می باشد که برای تشخیص برخی از مقادیر مانند دما، فشار، ارتعاشات، جابجایی، چرخش و یا غلظت گونه های شیمیایی، کنترل سطح مخازن ، تشخیص پارگی ورق ، کنترل انحراف پارچه و کنترل تردد و … به کار برده می شود. از ابزارهای دقیق و دستگاه های مخصوص مورد نیاز برای سنسور می توان به منبع نوری (اغلب لیزر تک فرکانس فیبر)، عنصر اصلی حسگر، آشکارساز نوری و دستگاه های پردازش پایانی اشاره کرد.
فیبر نوری درمواردی که فضا برای نصب سنسورهای استاندارد فوتوالکتریک محدود است ، مورد استفاده قرار میگیرد. مزایای استفاده از این سیستم دارا بودن ارزیابی الکترونیکی و اجزای نوری که به طور جداگانه از سطح سنجش سیستم واقع شده است، بنابراین سنسورهای فیبر نوری میتوانند در مکان هایی که دسترسی دشوار است نصب شوند.
به عنوان مثال:
IRسنسور فیبر نوری انتشاری E20051
- رنج آمپلی فایر قابل استفاده: OKF: 40 mm / OUF: 40 mm / OOF: 200 mm
- نوع سنسور :Diffuse reflection
- ابعاد سنسور : M6straight
- شعاع خمش : 20 میلی متر
- آرایش فیبر
- دمای کارکرد -20…80°C
- متریال: جنس سر آلومینیوم ، جنس فیبر شیشه
فناوری حسگرهای فیبر نوری امکان اندازه‌گیری پارامترهای مختلفی مانند کرنش ، دما و فشار را در محیط‌های مختلف و مکان‌های دور را فراهم میکند .
تقسیم بندی حسگرهای فیبر نوری
تقسیم بندی بر اساس فرایند مدولاسیون
- شدت
- فاز
- طیف
- قطبش
شدت
حسگرهای مدولاسیون شدت به‌طور کلی به دو دسته خارجی و داخلی تقسیم می‌شوند که در نوع خارجی تغییرات مکانیکی در جلوی فیبر یا بین دو فیبر اندازه‌گیری می‌شود و در نوع داخلی اتلاف ایجاد شده داخل فیبر بر اثر تغییرات فیزیکی اندازه‌گیری می‌شود .
نوع عبوری
ساده‌ترین نوع حسگر فیبر نوری خارجی برای مدولاسیون شدت می‌باشد که در آن نور وارد یک فیبر نوری می‌شود و هنگام خروج از فیبر در یک مخروط نوری گسترده می‌شود که زاویه مخروط به اختلاف ضریب شکست هسته و غلاف بستگی دارد . میزان نوری که توسط فیبر دوم جمع‌آوری می‌شود به زاویه پذیرش فیبر دوم و اختلاف فاصله بین دو فیبر بستگی دارد . وقتی که فاصله بین دو فیبر تغییر کند شدت نور جمع‌آوری شده توسط فیبر دوم تغییر میکند .[۳]
فاز
فاز میدان نور توسط اختلالات خارجی می‌تواند تغییر کند بنابراین میتوان حسگر فیبر نوری بر اساس تغییرات فاز میدان نور ساخت .تغییر فاز با استفاده از ابزارهای تداخل سنجی مانند ماخ زندر ، مایکلسون ، فابری پرو و سگنک به تغییر شدت تبدیل می‌شود.
طیف ( بسامد یا طول موج )
حسگرهای فیبر نوری طیفی بر اثر تغییرات محیطی طول موج نور را مدوله می‌کنند . مثال‌هایی از این نوع حسگرهای فیبر شامل تابش جسم سیاه ، جذب ، فلورسانس ، اتالون و توری‌های پاشنده می‌باشند .
قطبش
فیبرهای نوری از شیشه ساخته شده اند و ضریب شکست آن‌ها با اعمال تنش و کرنش تغییر میکند در خیلی از حالات تنش و کرنش در جهات مختلف متفاوت است بنابراین تغییر ضریب شکست ایجاد شده در جهات مختلف متفاوت است در نتیجه بین جهت‌های قطبش متفاوت یک تغییر فاز ایجاد می‌شود . بنابراین با اندازه‌گیری تغییر حالت قطبش نور خروجی اختلال خارجی ایجاد شده را میتوان اندازه‌گیری کرد .
تقسیم بندی بر اساس حسگرهای خارجی و داخلی
خارجی
در این حالت نور از فیبر نوری خارج شده و نور تحت تأثیر تغییرات محیطی قرار میگیرد و باز نور مدوله شده توسط تغییرات محیط به داخل فیبر فرستاده می‌شود . تغییرات محیطی می‌تواند بر شدت ، فاز ، طول موج یا قطبش نور اثر بگذارد .
داخلی
در این حالت نور از فیبر خارج نمی‌شود و تغییرات محیط روی نور داخل فیبر اثر می گذارد .
تقسیم بندی بر اساس نقاط اندازه‌گیری
حسگرهای نقطه به نقطه
در این نوع مانند اکثر حسگرهای الکتریکی یک نقطه در انتهای فیبر نوری مورد اندازه‌گیری قرار میگیرد .
حسگرهای تسهیم شده ( Multiplexing )
در این نوع چندین نقطه در طول یک فیبر مورد اندازه‌گیری واقع می‌شوند .
حسگرهای توزیع شده ( Distributed )
در این نوع هر نقطه‌ای در طول یک فیبر می‌تواند اندازه‌گیری شود .
دیدگاه خود را بنویسید