سنسور نوری آتونیکس

سنسور نوری آتونیکس یا Photoelectric Sensor برای تشخیص حضور، موقعیت، عبور و شمارش اجسام بدون تماس مکانیکی استفاده می شود. این سنسورها با ارسال نور و بررسی دریافت مستقیم یا بازتاب آن، تغییر وضعیت هدف را شناسایی می کنند. برخلاف سنسور القایی، عملکرد سنسور نوری به فلزی بودن هدف محدود نیست و بسته به مدل می توان اجسام مات، نیمه شفاف، شیشه، قطعات کوچک و حتی علائم رنگی را تشخیص داد. Autonics خانواده گسترده ای از سنسورهای نوری استوانه ای، مستطیلی، تخت، فوق باریک، مقاوم در برابر روغن و AC/DC دارد. در نتیجه انتخاب سنسور باید بر اساس روش تشخیص، فاصله مورد نیاز، ابعاد هدف، خروجی، منبع تغذیه و شرایط محیط انجام شود.

سنسور نوری آتونیکس چگونه کار می کند؟

سنسور Photoelectric از یک منبع نور و Receiver برای تشخیص تغییر مسیر یا شدت نور استفاده می کند. نحوه قرار گرفتن فرستنده، گیرنده، رفلکتور و جسم هدف تعیین می کند سنسور از چه روش تشخیصی استفاده کند.

Autonics برای کاربردهای مختلف مدل های Through-beam، Retroreflective، Diffuse Reflective و BGS را ارائه می کند. بعضی سری ها نیز برای تشخیص شیشه شفاف، Color Mark، سطح مایع یا محیط دارای روغن طراحی شده اند.

انواع روش تشخیص در سنسور نوری آتونیکس

سنسور نوری دو طرفه Through-beam

در روش Through-beam، فرستنده و گیرنده در دو سمت مسیر قرار می گیرند. جسم با قطع پرتو نور باعث تغییر خروجی می شود. این روش معمولا بیشترین فاصله تشخیص را در میان انواع سنسور نوری فراهم می کند.

برای نمونه سری استوانه ای BRQ آتونیکس در مدل Through-beam فاصله های 5m، 20m و حداکثر 30m را پوشش می دهد. سری مستطیلی BJ نیز در مدل های Long Distance تا 15m ارائه می شود.

نقطه ضعف این روش نیاز به نصب و سیم کشی دو واحد در دو طرف مسیر است. در مقابل، برای شمارش قطعات و تشخیص مطمئن اجسام مات گزینه مناسبی محسوب می شود.

سنسور رفلکتوری Retroreflective

در این روش فرستنده و گیرنده داخل یک بدنه هستند و یک Reflector در سمت مقابل نصب می شود. نور از سنسور به رفلکتور می رسد و دوباره به Receiver باز می گردد.

قرار گرفتن جسم در مسیر باعث قطع یا تغییر نور دریافتی می شود. در مدل های Polarized از فیلتر پلاریزه برای کاهش خطا هنگام تشخیص اجسام براق یا آینه ای استفاده می شود.

Autonics در سری هایی مانند BJ، BRQ و BJR مدل Retroreflective ارائه می کند. برای نمونه فاصله مدل های BRQ Retroreflective تا 3m اعلام شده است.

سنسور یک طرفه Diffuse Reflective

در Diffuse Reflective نیازی به Receiver جدا یا رفلکتور نیست. نور به جسم برخورد می کند و بخشی از آن به سنسور باز می گردد. این ساختار نصب ساده تری دارد.

رنگ، جنس و ضریب بازتاب سطح هدف می توانند روی فاصله موثر تاثیر بگذارند. بنابراین فاصله درج شده در کاتالوگ باید همراه با هدف استاندارد و شرایط واقعی پروژه بررسی شود.

در سری BRQ، مدل های Diffuse Reflective با فاصله 100mm، 400mm و تا 1m ارائه شده اند. سری BA نیز به صورت تخصصی برای Diffuse Reflective Long Distance تا 2m طراحی شده است.

سنسور BGS آتونیکس

BGS مخفف Background Suppression است. این روش برای کاهش تاثیر اجسام موجود در پس زمینه طراحی شده و در کاربردهایی که رنگ یا جنس هدف تغییر می کند مفید است.

سری BJ آتونیکس مدل های BGS دارد و امکان تنظیم Detection Distance با Sensitivity Adjuster را فراهم می کند. منبع نور مرئی نیز مشاهده محل تشخیص را ساده تر می کند.

سری BJ؛ سنسور نوری کامپکت آتونیکس

BJ یکی از خانواده های مهم Photoelectric آتونیکس است. ابعاد کامپکت آن حدود W10.6×H32×L20mm است و مدل های مختلف برای کاربردهای عمومی و تخصصی ارائه می کند.

مدل Long Distance این خانواده در Through-beam تا 15m، Diffuse Reflective تا 1m و Polarized Retroreflective تا 3m را پوشش می دهد. مدل های BGS، Transparent Glass و Micro Spot نیز در سری BJ وجود دارند.

مدل Transparent Glass برای تشخیص موادی مانند شیشه، LCD و PDP طراحی شده است. مدل Micro Spot نیز می تواند اهداف بسیار کوچک را تشخیص دهد و حداقل Target Size در برخی نمونه ها به سیم مسی Ø0.2mm می رسد.

سری BRQ؛ سنسور نوری استوانه ای M18

BRQ خانواده استوانه ای Ø18mm آتونیکس است. این سری با Front Sensing و Side Sensing و بدنه های پلاستیکی، فلزی با برنج نیکل اندود و SUS316L عرضه می شود.

مدل های Through-beam تا 30m، Retroreflective تا 3m و Diffuse Reflective از 100mm تا 1m در این خانواده وجود دارند. Sensitivity Adjuster و انتخاب Light ON/Dark ON نیز در مدل های مربوط ارائه می شوند.

مدل BRQT دارای حفاظت IP67 و IP69K است. مدل های BRQM و BRQP دارای IP67 هستند. بنابراین IP69K را نباید به کل خانواده BRQ تعمیم داد.

سنسور نوری ضد روغن BJR

BJR برای محیط های دارای Cutting Oil و Lubricant طراحی شده است. این سری برای صنایع ماشین ابزار، CNC و خودروسازی که سنسور در معرض روغن قرار دارد اهمیت بیشتری دارد.

BJR به صورت Oil-resistant و BJR-F به صورت Oil-proof ارائه می شود. طبق تعریف Autonics، مدل Oil-resistant با پوشش مخصوص از نفوذ روغن جلوگیری می کند و نسخه Oil-proof حتی در شرایط نفوذ روغن برای ادامه عملکرد طراحی شده است.

فاصله مدل Through-beam این خانواده تا 15m، Diffuse Reflective تا 1m و Retroreflective تا 3m است. BJR دارای IP67/IP67G و BJR-F دارای IP67/IP67F است.

سنسورهای بسیار باریک BTF و BTS

برای ماشین آلات دارای فضای محدود، Autonics خانواده های بسیار باریک BTF و BTS را ارائه می کند. BTF تنها 3.7mm ضخامت دارد و برای نصب در فضاهای بسیار کوچک مناسب است.

BTF علاوه بر Through-beam، مدل Diffuse و BGS نیز دارد و در بعضی مدل ها امکان تشخیص اهداف بسیار کوچک تا Ø0.2mm فراهم شده است. ساختار حفاظتی سری BTF برابر IP67 است.

سری BTS نیز عرض فقط 7.2mm دارد و برای تشخیص سیم، قطعات کوچک و Semiconductor Chip قابل استفاده است. این خانواده نیز IP67 دارد.

سنسور BPS برای نصب تخت

BPS یک خانواده Compact Flat Photoelectric Sensor است. طراحی تخت این سری برای نصب در فضاهایی مناسب است که سنسور مستطیلی معمولی حجم زیادی اشغال می کند.

در مدل Through-beam فاصله تشخیص تا 3m اعلام شده و ساختار حفاظتی IP67 است. انتخاب این سری بیشتر بر اساس محدودیت مکانیکی پروژه انجام می شود.

سنسور نوری AC/DC آتونیکس

برای مدارهایی که به تغذیه Universal نیاز دارند، خانواده های BEN و BX قابل بررسی هستند. Autonics نسخه های Universal AC/DC این سری ها را با خروجی Relay ارائه می کند.

در مدل های Universal، محدوده تغذیه 24–240VAC و 24–240VDC است. مدل های DC با خروجی NPN یا PNP نیز بسته به خانواده وجود دارند.

سری BX در مدل Terminal Type قابلیت Timer نیز دارد و می تواند ON Delay، OFF Delay یا One-shot Delay را ارائه کند. این ویژگی Option وابسته به مدل است.

سنسور رنگ BC آتونیکس

BC یک سنسور Color Mark تخصصی است و برای تشخیص رنگ روی سطح استفاده می شود. این سری از RGB LED و پردازش 12-bit برای مقایسه رنگ استفاده می کند.

دو حالت تشخیص Color و Color+Intensity و سه سطح Sensitivity برای آن ارائه شده است. Spot Size برابر W1.24×L6.7mm و فاصله تشخیص 15mm امکان تشخیص Color Markهای کوچک را فراهم می کند.

درجه حفاظت این سری IP67 است. BC برای تشخیص ساده حضور جسم طراحی نشده و در کاربردهای Registration Mark و تشخیص رنگ بسته بندی ارزش بیشتری دارد.

سری BH با نصب Front و Side

BH امکان نصب از جلو با مهره M18 یا نصب جانبی با پیچ M3 را فراهم می کند. این ویژگی برای ماشین هایی که محدودیت جهت نصب دارند کاربردی است.

فاصله Through-beam این سری تا 20m، Retroreflective تا 4m و Diffuse Reflective در مدل های 300mm و 1m ارائه شده است. خروجی NPN و PNP نیز می تواند به صورت مجزا یا همزمان در دسترس باشد.

NPN و PNP در سنسورهای نوری آتونیکس

بسیاری از سنسورهای DC آتونیکس با خروجی NPN یا PNP ارائه می شوند. این انتخاب باید با ساختار ورودی دیجیتال PLC یا کنترلر هماهنگ باشد.

در مدل های مختلف، Light ON و Dark ON نیز وجود دارد. Light ON یعنی خروجی بر اساس دریافت نور فعال می شود و Dark ON عملکرد معکوس دارد. در بعضی سنسورها انتخاب این حالت با Switch یا Control Wire انجام می شود.

کاربرد سنسور نوری آتونیکس

راهنمای انتخاب سنسور نوری آتونیکس

ابتدا روش تشخیص را انتخاب کنید. برای فاصله زیاد و دقت بالا Through-beam مناسب است. اگر امکان نصب گیرنده در سمت مقابل وجود ندارد، Retroreflective یا Diffuse Reflective بررسی شود.

اگر پس زمینه باعث خطای تشخیص می شود، مدل BGS انتخاب مرتبط تری است. برای شیشه و اجسام شفاف نیز باید از مدل هایی استفاده شود که سازنده صریحا قابلیت Transparent Object Detection را اعلام کرده است.

مرحله بعد فاصله تشخیص و اندازه هدف است. یک سنسور 15m الزاما برای تشخیص یک قطعه کوچک در فاصله کوتاه انتخاب مناسبی نیست. Minimum Sensing Target و Spot Size نیز باید بررسی شوند.

سپس خروجی NPN یا PNP و Light ON/Dark ON با PLC تطبیق داده شوند. در محیط روغنی، BJR و در فضای بسیار محدود BTF یا BTS قابل بررسی هستند.

اگر منبع تغذیه AC/DC و Relay Output نیاز است، سری BEN یا BX بررسی شود. سطح IP نیز باید بر اساس مدل دقیق انتخاب شود و نباید IP یک سری به تمام محصولات تعمیم داده شود.

نصب و راه اندازی سنسور نوری

Emitter، Receiver یا Reflector باید با محور نوری مناسب نصب شوند. عدم هم راستایی می تواند باعث کاهش Margin و عملکرد ناپایدار شود.

در Diffuse Reflective، رنگ و زاویه جسم روی مقدار نور بازتابی تاثیر دارد. برای هدف های براق، شفاف یا بسیار تیره باید مدل مناسب همان کاربرد انتخاب شود.

در صورت وجود چند سنسور نزدیک یکدیگر، قابلیت Mutual Interference Prevention و شرایط نصب باید بررسی شوند. کابل سنسور نیز بهتر است از خطوط قدرت و خروجی VFD جدا شود.

تجهیزات جانبی سنسور نوری

لوازم جانبی می توانند شامل Reflector، Mounting Bracket، کابل Connector و تجهیزات نصب باشند. Retroreflective Sensor باید با Reflector مناسب همان مدل استفاده شود.

در مدل Connector نیز نوع کابل و Pin Assignment باید بررسی شود. استفاده از یک کانکتور با شکل مشابه بدون کنترل سیم بندی می تواند باعث اتصال اشتباه شود.

قیمت سنسور نوری آتونیکس

قیمت سنسور نوری آتونیکس به سری، روش تشخیص، فاصله، خروجی و نوع اتصال وابسته است. یک مدل عمومی Diffuse با سنسور Transparent Glass یا BJR ضد روغن ساختار و قیمت یکسانی ندارد.

نوع NPN یا PNP، AC/DC بودن، Relay Output، بدنه SUS316L، IP69K و وجود Timer نیز می توانند روی قیمت اثر بگذارند. برای استعلام دقیق بهتر است کد کامل سنسور اعلام شود.

خرید سنسور نوری آتونیکس

برای خرید سنسور نوری آتونیکس ابتدا نوع هدف و روش تشخیص را مشخص کنید. سپس فاصله تشخیص، اندازه جسم، شرایط پس زمینه، NPN یا PNP، Light ON یا Dark ON، نوع اتصال و IP مورد نیاز بررسی شوند. اگر سنسور برای Replacement تهیه می شود، کد کامل محصول قبلی مبنای انتخاب قرار گیرد. مشابه بودن فاصله یا ظاهر به معنی Plug-and-Play بودن دو مدل نیست و نوع خروجی، منبع نور و مدار اتصال نیز باید تطبیق داده شوند.

سوالات متداول سنسور نوری آتونیکس