Они универсальны, предлагают дальний свет и видимый и сфокусированный луч света: это делает оптические миниатюрные датчики идеальными для использования в современном производстве. Однако в современных производственных средах они сталкиваются с некоторыми проблемами, которые необходимо надежно решить - с сегодняшними высокоэффективными производственными процессами даже короткие задержки могут привести к высоким затратам.
Первой проблемой является растущее распространение высокоэффективных и ярких светодиодных светильников, например, в качестве потолочного освещения или в системе экспонирования камер. Светодиодные светильники обеспечивают высокую экономию энергии примерно до 90% и значительно более длительный срок службы, чем обычные лампы, такие как лампы накаливания или люминесцентные лампы. Однако светодиодные лампы обычно модулируются с гораздо более высокими частотами в диапазоне от 50 кГц до 150 кГц и имеют различные свойства (пульсация, центральная частота, изменение частоты, форма сигнала) в зависимости от балласта. Это делает светодиодные лампы потенциальным источником помех для световых барьеров и световых датчиков. Они излучают световые импульсы в микросекундном диапазоне с частотой повторения от 10 кГц до 30 кГц. Если сигнал помехи подвергается недостаточной дискретизации датчиком, то могут возникать низкочастотные сигналы помехи, и возникают неправильные операции переключения, поскольку эти сигналы помехи не могут быть скомпенсированы в течение времени цикла измерения.
Источники помех отфильтровываются
В дополнение к освещению, другие датчики или косвенные отражения, например от блестящих деталей машин, также могут создавать помехи. Это замедляет циклы измерения для многих оптоэлектронных датчиков. Ограниченные пространства также увеличивают вероятность неисправностей, поскольку датчики устанавливаются там через короткие промежутки времени друг от друга.
Другой проблемой является распознавание «сложных» объектов. Для оптоэлектронных датчиков это, например, датчики с глубокой черной или глянцевой поверхностью, но также и прозрачные объекты. Физические свойства, такие как отражательная способность, поглощение и передача этих объектов, создают трудности для датчиков при преобразовании световых лучей в электрические сигналы, поскольку слишком мало света возвращается к датчику для надежной оценки сигнала.
СОВЕТ КНИГИ Книга «Промышленные датчики» описывает разработку и практическое применение наиболее важных датчиков. Благодаря прикладному анализу ошибок измерительных систем, датчиков и сенсорных систем, каждый из которых дополняется множеством подробных, полностью рассчитанных примеров применения, книга подходит не только для студентов, но и для инженеров и техников из различных дисциплин.
Надежное обнаружение в любой ситуации освещения
По словам представителей компании, благодаря миниатюрным оптическим датчикам серии O200, Baumer предлагает семейство продуктов, которое уверенно решает поставленные задачи. Эти датчики имеют алгоритм постороннего освещения, который предназначен для обеспечения высочайшего уровня надежности обнаружения независимо от ситуации освещения. Вот как это работает: в начале каждого цикла измерений датчики идентифицируют источники интерференционного света с помощью измерений с быстрым тактированием свет-темнота; алгоритм постороннего света, таким образом, определяет возможные источники помех и выбирает оптимальный частотный спектр. Благодаря непрерывной оценке спектра, датчик автоматически адаптируется к изменениям окружающего освещения. Вместе с точной оптикой и мощной электроникой это гарантирует неизменно высокую скорость измерения с коротким временем отклика 0.5 мс, объясняет Баумер.
Многочисленные датчики
Серия O200 включает в себя множество вариантов, только несколько примеров ниже:
- Отражающие световые барьеры с подавлением фона достигают диапазона 120 мм на ультра-черных объектах, таких как чехлы для мобильных телефонов. Для дополнительного диапазона, режим высокой мощности O200 может быть активирован через IO-Link.
- Датчики O200 с V-образной оптикой имеют сфокусированный луч света диаметром 0,2 мм. Таким образом, глянцевые или прозрачные объекты, такие как ампулы в лабораторной автоматизации, могут быть легко обнаружены с близкого расстояния.
- Световые барьеры O200 «Smart-Reflect» представляют собой решение для чрезвычайно компактных конструкций машин, например, тех, которые требуются в очень дорогих помещениях с чистыми помещениями. Они обеспечивают надежность светового барьера, но без недостатков отражателя - с диапазоном до 180 мм.
- Для более широких диапазонов в ассортименте имеются светоотражающие датчики до четырех метров и датчики дальнего света до шести метров.
IO-Link позволяет автоматизировать параметризацию
Все датчики O200 имеют интерфейс IO-Link, который открывает дополнительные опции в дополнение к автоматической параметризации с использованием двунаправленной связи. Датчики могут отправлять метаинформацию, такую как часы работы, циклы включения или информацию для оптимизации работы и процесса - лучшие предпосылки для профилактического обслуживания.
Маркус Имбах - старший менеджер по продукции, Sensor Solutions, Baumer Electric AG
O200 предлагает две опции для настройки непосредственно на датчике: датчики могут быть настроены на соответствующее применение с помощью кабельного обучения или безотказного метода «qTeach» от Baumer без механических изменений в оптике. Варианты с фиксированным диапазоном сканирования не нужно изучать, и они готовы к немедленному использованию. Датчики O200 предлагают особое преимущество для дизайнеров: они являются первыми оптоэлектронными датчиками, которые предлагают данные 3D CAD с интегрированной траекторией луча. Это экономит ценное время, которое раньше приходилось тратить на тщательную трассировку пути луча из таблиц данных.
датчик
Как работают датчики и где они используются
* Маркус Имбах - старший менеджер по продукции, Sensor Solutions, Baumer Electric AG