سنسور نوری یا Photoelectric Sensor یکی از تجهیزات پرکاربرد تشخیص بدون تماس در اتوماسیون صنعتی است. این Sensor با ارسال نور مرئی یا مادون قرمز و بررسی نور دریافت‌شده می‌تواند حضور، عبور یا موقعیت یک قطعه را تشخیص دهد. برخلاف سنسور القایی که عمدتاً برای فلز استفاده می‌شود، سنسور نوری بسته به تکنولوژی و مدل می‌تواند طیف گسترده‌ای از اجسام مانند پلاستیک، کاغذ، چوب، فلز، شیشه و بسته‌بندی را تشخیص دهد.
برای خرید سنسور نوری فقط عدد Sensing Distance کافی نیست. نوع Through-beam، Retro-reflective یا Diffuse، رنگ و براق بودن Target، شفافیت جسم، اندازه قطعه، Response Time، خروجی NPN یا PNP، Light-ON یا Dark-ON، شرایط نور محیط و درجه حفاظت باید متناسب با ماشین انتخاب شوند.
سنسور نوری چیست؟
Photoelectric Sensor از یک منبع نور و یک Receiver استفاده می‌کند. Emitter پرتو نور را ارسال می‌کند و Receiver مقدار نوری را که به آن می‌رسد اندازه‌گیری می‌کند.
ورود Target به مسیر نور می‌تواند باعث قطع Beam، کاهش نور دریافتی یا بازتاب نور به سمت Receiver شود. مدار الکترونیکی Sensor این تغییر را تشخیص می‌دهد و خروجی را تغییر وضعیت می‌دهد.
بیشتر Photoelectric Sensorهای صنعتی از LED مادون قرمز یا نور مرئی قرمز استفاده می‌کنند. در بعضی مدل‌ها نور سبز، آبی یا Laser نیز برای کاربردهای خاص استفاده می‌شود.
انواع سنسور نوری صنعتی
مهم‌ترین تقسیم‌بندی سنسور نوری بر اساس روش تشخیص انجام می‌شود. Through-beam، Retro-reflective و Diffuse-reflective سه ساختار اصلی هستند و هر کدام برای شرایط خاصی مزیت دارند.
Through-beam
فرستنده و گیرنده جدا از هم و روبه‌روی یکدیگر نصب می‌شوند. عبور Target و قطع Beam باعث تشخیص می‌شود.
Retro-reflective
Emitter و Receiver در یک بدنه قرار دارند و نور توسط Reflector به Sensor برمی‌گردد.
Diffuse-reflective
Sensor نور بازتاب‌شده از خود Target را دریافت می‌کند و به Reflector یا Receiver جداگانه نیاز ندارد.
سنسور نوری Through-beam چیست؟
در Through-beam Sensor یک Emitter در یک سمت و Receiver در سمت مقابل نصب می‌شود. در حالت عادی Beam از فرستنده به گیرنده می‌رسد و با ورود Target به میان این دو، مقدار نور دریافتی کاهش پیدا می‌کند.
این روش یکی از پایدارترین ساختارهای Photoelectric Detection است و معمولاً می‌تواند فاصله‌های بیشتری نسبت به Diffuse-reflective پوشش دهد. OMRON برای Through-beam به فاصله‌هایی از چند سانتی‌متر تا چند ده متر اشاره می‌کند.
رنگ و براق بودن Target در این ساختار معمولاً اثر کمتری دارد، زیرا سیستم بیشتر قطع شدن Beam را بررسی می‌کند. در مقابل باید برای نصب دو تجهیز در دو طرف مسیر و سیم‌کشی آن‌ها فضای کافی وجود داشته باشد.
سنسور نوری Retro-reflective یا آینه‌دار
در Retro-reflective Sensor فرستنده و گیرنده در یک Housing قرار دارند و در طرف مقابل یک Reflector نصب می‌شود. نور به Reflector برخورد می‌کند و به سمت Sensor بازمی‌گردد.
وقتی Target میان Sensor و Reflector قرار می‌گیرد، مسیر نور قطع یا تضعیف می‌شود و Sensor حضور جسم را تشخیص می‌دهد. در بازار ایران این نوع معمولاً با عنوان «سنسور نوری آینه‌دار» یا «یک‌طرفه آینه‌دار» شناخته می‌شود.
مزیت آن نسبت به Through-beam این است که سیم‌کشی فقط در یک سمت ماشین انجام می‌شود و در طرف دیگر Reflector قرار می‌گیرد. با این حال انتخاب Reflector و Alignment مناسب اهمیت دارد.
MSR و تشخیص اجسام براق
در Retro-reflective Sensor معمولی، یک جسم بسیار براق ممکن است نور را مانند Reflector به Receiver بازگرداند و باعث تشخیص نامطمئن شود. برای کاهش این مشکل بعضی مدل‌ها از Polarizing Filter و عملکرد MSR استفاده می‌کنند.
MSR یا Mirror Surface Rejection کمک می‌کند Sensor نور برگشتی از Reflector اصلی را از بازتاب مستقیم سطح براق تشخیص دهد. این قابلیت برای قوطی فلزی، بسته‌بندی براق و Targetهای Mirror-like اهمیت دارد.
سنسور نوری Diffuse-reflective چیست؟
در Diffuse-reflective Sensor فرستنده و گیرنده داخل یک بدنه هستند و Reflector جداگانه وجود ندارد. نور از Sensor به Target تابیده می‌شود و بخشی از نور بازتاب‌شده از خود جسم به Receiver برمی‌گردد.
نصب این مدل ساده است، چون فقط یک Sensor نیاز دارد. اما مقدار نور بازتابی به رنگ، جنس، بافت، زاویه و براق بودن سطح Target وابسته است.
برای مثال یک قطعه سفید مات ممکن است از فاصله بیشتری نسبت به جسم سیاه با Reflectance پایین تشخیص داده شود. به همین دلیل فاصله نامی Diffuse Sensor معمولاً با یک Standard Target مشخص مانند White Paper اعلام می‌شود.
فاصله Diffuse را برای همه رنگ‌ها یکسان فرض نکنید
Sensing Distance این نوع به مقدار نور برگشتی از Target وابسته است. رنگ، سطح براق یا مات، اندازه و زاویه قطعه می‌توانند نقطه تشخیص را تغییر دهند.
مقایسه Through-beam، Retro-reflective و Diffuse
| نوع |
ساختار |
مزیت اصلی |
نکته انتخاب |
| Through-beam |
Emitter + Receiver مجزا |
Range بالا و تشخیص پایدار |
نیاز به نصب در دو طرف مسیر |
| Retro-reflective |
Sensor + Reflector |
سیم‌کشی در یک سمت |
Reflector و اجسام براق بررسی شوند |
| Diffuse-reflective |
یک Sensor بدون Reflector |
نصب ساده |
رنگ و سطح Target روی تشخیص اثر دارند |
سنسور نوری BGS یا Background Suppression
در بعضی کاربردها یک Conveyor، دیواره یا جسم دیگری پشت Target قرار دارد و ممکن است یک Diffuse Sensor ساده آن پس‌زمینه را نیز تشخیص دهد. مدل‌های Distance-settable با قابلیت BGS برای کاهش این مشکل طراحی شده‌اند.
Background Suppression به Sensor اجازه می‌دهد جسمی را که بعد از فاصله تنظیم‌شده قرار دارد نادیده بگیرد. بنابراین می‌توان Target را روی Conveyor تشخیص داد بدون اینکه خود تسمه یا پس‌زمینه به‌عنوان Object اصلی شناسایی شود.
این تکنولوژی همچنین اثر رنگ Target را نسبت به Diffuse ساده کاهش می‌دهد، اما باز هم مشخصات دقیق هر مدل و شرایط سطح باید بررسی شوند.
تشخیص اجسام شفاف
تشخیص شیشه، بطری PET، فیلم شفاف یا بسته‌بندی Transparent نسبت به جسم مات دشوارتر است، زیرا بخش زیادی از نور می‌تواند از Target عبور کند.
بعضی Retro-reflective Sensorها به‌طور خاص برای Transparent Object Detection طراحی می‌شوند و افت کوچک شدت نور را تشخیص می‌دهند. OMRON نیز در خانواده‌های جاری خود مدل‌های مخصوص Transparent Detection ارائه می‌کند.
بنابراین برای بطری یا فیلم شفاف بهتر است مدل اختصاصی این کاربرد انتخاب شود و صرفاً حساسیت یک Sensor عمومی تا حداکثر افزایش پیدا نکند.
فاصله تشخیص سنسور نوری
Sensing Distance به روش تشخیص و مدل بستگی دارد. Through-beam می‌تواند Range بسیار بیشتری داشته باشد، Retro-reflective در محدوده میانی قرار می‌گیرد و Diffuse معمولاً فاصله کوتاه‌تری دارد.
برای نمونه، خانواده فعال OMRON E3Z که مشخصات آن در آوریل 2026 به‌روزرسانی شده است، مدل‌های Through-beam، Retro-reflective و Diffuse را در یک خانواده ارائه می‌کند و Range آن‌ها از چند صد میلی‌متر تا چندین متر و در بعضی Through-beamها تا ده‌ها متر متفاوت است.
این تفاوت نشان می‌دهد که عبارت «سنسور نوری 10 متر» به‌تنهایی برای سفارش کافی نیست و نوع Detection Method نیز باید مشخص باشد.
NPN و PNP در سنسور نوری
بسیاری از Photoelectric Sensorهای DC با خروجی NPN یا PNP عرضه می‌شوند. این دو عبارت نوع مدار خروجی ترانزیستوری را مشخص می‌کنند و باید با Digital Input PLC یا کنترلر سازگار باشند.
در PNP خروجی فعال به سمت ولتاژ مثبت سوئیچ می‌شود و در NPN مسیر خروجی به سمت 0V هدایت می‌شود. نوع موجود در تابلو و استاندارد سیم‌بندی ماشین باید قبل از سفارش بررسی شود.
برای مثال خانواده فعلی OMRON E3Z در مدل‌های Through-beam، Retro-reflective و Diffuse هم نسخه NPN و هم PNP دارد؛ بنابراین حتی در یک سری واحد نیز پسوند کد محصول اهمیت زیادی دارد.
Light-ON و Dark-ON چیست؟
Light-ON و Dark-ON منطق عملکرد خروجی را نسبت به نور دریافتی تعریف می‌کنند. در Light-ON خروجی زمانی فعال می‌شود که شرایط دریافت نور مطابق منطق Sensor برقرار باشد.
در Dark-ON خروجی هنگام حالت تاریک یا قطع نور فعال می‌شود. معنی عملی دقیق آن به Through-beam، Retro-reflective یا Diffuse بودن Sensor بستگی دارد.
بسیاری از مدل‌ها امکان انتخاب Light-ON/Dark-ON را دارند. هنگام Replacement بهتر است Logic دستگاه قبلی نیز ثبت شود تا برنامه PLC یا سیم‌بندی بدون دلیل تغییر نکند.
Response Time و سرعت تشخیص
Photoelectric Sensor به دلیل نداشتن قطعات مکانیکی می‌تواند Response بسیار سریعی داشته باشد و به همین دلیل برای شمارش محصول روی خطوط پرسرعت کاربرد دارد.
در انتخاب Sensor باید سرعت حرکت Target، ابعاد آن و Response Time بررسی شوند. اگر جسم برای مدت بسیار کوتاهی از مقابل Sensor عبور کند، Sensor و ورودی PLC باید فرصت کافی برای تشخیص Pulse داشته باشند.
Scan Time PLC نیز در این کاربرد مهم است. استفاده از Sensor سریع در کنار Input یا برنامه‌ای که Pulse کوتاه را دریافت نمی‌کند، نتیجه مطلوب ایجاد نخواهد کرد.
نور محیط و تداخل نوری
نور محیط می‌تواند روی سیستم Optical اثر بگذارد. Sensorهای صنعتی برای کاهش اثر Ambient Light از روش‌های مختلف مانند Pulse Modulation و Processing داخلی استفاده می‌کنند، اما محدودیت‌های اعلام‌شده سازنده همچنان باید رعایت شوند.
تابش مستقیم نور شدید به Receiver، نصب چند Sensor کنار یکدیگر یا Reflection از سطوح براق می‌تواند باعث تشخیص ناپایدار شود. بعضی مدل‌ها دارای Mutual Interference Protection هستند.
استفاده در فضای باز نیز فقط زمانی مناسب است که سازنده همان محصول را برای شرایط Outdoor تأیید کرده باشد. برای مثال OMRON برای Photoelectric Sensorهای عمومی خود استفاده Outdoor را به‌صورت کلی تضمین نمی‌کند و به اثر نور مستقیم، باران و مه اشاره می‌کند.
شکل بدنه و نحوه اتصال
سنسورهای نوری در بدنه‌های Cylindrical، Rectangular، Miniature و Slot عرضه می‌شوند. در بازار ایران مدل‌های استوانه‌ای M18 و مدل‌های مکعبی از رایج‌ترین ساختارها هستند.
اتصال نیز می‌تواند به‌صورت Pre-wired، Connector مانند M8 یا M12 یا Terminal باشد. Connector در تعمیر و Replacement سریع‌تر مزیت دارد، ولی Pinout و نوع کابل باید با Sensor سازگار باشند.
کاربرد سنسور نوری در صنعت
شمارش محصول
شمارش بسته، بطری، کارتن یا قطعه عبوری روی Conveyor.
تشخیص حضور
بررسی وجود یا عدم وجود قطعه در ایستگاه ماشین.
ماشین بسته‌بندی
تشخیص محصول، لفاف، لیبل و بسته در نقاط مختلف دستگاه.
کنترل موقعیت
تشخیص رسیدن محصول یا مکانیزم به محل تعیین‌شده.
جسم شفاف
تشخیص بطری و فیلم Transparent با Sensor تخصصی.
تشخیص روی Conveyor
استفاده از BGS برای کاهش اثر تسمه یا Background.
راهنمای انتخاب سنسور نوری
| پارامتر |
موضوع انتخاب |
| Detection Method |
Through-beam، Retro-reflective یا Diffuse بر اساس ماشین انتخاب شود. |
| Target |
اندازه، رنگ، شفافیت، جنس، سطح براق یا مات بررسی شود. |
| Sensing Distance |
فاصله واقعی نصب داخل محدوده پایدار مدل باشد. |
| Background |
اگر پس‌زمینه نزدیک Target است، BGS یا Distance-settable بررسی شود. |
| Output |
NPN، PNP یا Relay مطابق ورودی کنترلر انتخاب شود. |
| Output Logic |
Light-ON یا Dark-ON مطابق منطق ماشین تنظیم شود. |
| Response Time |
برای قطعات پرسرعت و شمارش دقیق بررسی شود. |
| Environment |
نور محیط، آب، روغن، گردوغبار، دما و IP Rating کنترل شوند. |
| Connection |
Pre-wired، M8، M12 یا Terminal متناسب با ماشین انتخاب شود. |
نصب و تنظیم سنسور نوری
Through-beam و Retro-reflective به Alignment صحیح Optical Axis نیاز دارند. Emitter، Receiver یا Reflector باید طوری نصب شوند که بیشترین حاشیه پایداری دریافت نور ایجاد شود.
در Diffuse Sensor بهتر است تنظیم با Target واقعی انجام شود. استفاده از دست یا کاغذ سفید برای تنظیم نهایی یک Sensor که قرار است جسم سیاه یا براق را تشخیص دهد می‌تواند نتیجه اشتباه ایجاد کند.
لنز Sensor و Reflector نیز باید تمیز نگه داشته شوند. گردوغبار، روغن یا بخار می‌توانند مقدار نور دریافتی را کاهش دهند و حاشیه عملکرد را کم کنند.
تجهیزات جانبی سنسور نوری
- Reflector برای مدل‌های Retro-reflective
- Mounting Bracket و Adjustable Bracket
- کابل و Connectorهای M8 و M12
- Slit برای کاربردهای نیازمند Beam باریک‌تر در مدل‌های سازگار
- Protective Cover برای حفاظت مکانیکی Sensor
- Digital Input PLC متناسب با NPN یا PNP
- Reflector مخصوص Transparent Detection در مدل‌های مربوط
قیمت سنسور نوری
قیمت سنسور نوری به برند، Detection Method، فاصله تشخیص، نوع نور، Output، سرعت پاسخ، بدنه، Connector، IP Rating و قابلیت‌هایی مانند BGS یا Transparent Detection وابسته است.
یک Through-beam ساده 10m، یک Retro-reflective Polarized و یک Sensor تخصصی BGS حتی اگر ابعاد مشابهی داشته باشند از نظر ساختار و قیمت قابل مقایسه مستقیم نیستند.
در بازار ایران نیز فیلترهای اصلی خرید شامل Through-beam، Retro-reflective و Diffuse، فاصله تشخیص، NPN/PNP، Relay Output و نوع بدنه هستند. بنابراین هنگام استعلام بهتر است این مشخصات همراه کد کامل محصول اعلام شوند.
خرید سنسور نوری
برای خرید سنسور نوری ابتدا مشخص کنید Target چگونه باید تشخیص داده شود. اگر امکان نصب دو طرف مسیر وجود دارد و تشخیص پایدار در فاصله بیشتر اهمیت دارد، Through-beam گزینه مهمی است.
اگر سیم‌کشی فقط در یک سمت مطلوب است، Retro-reflective را بررسی کنید. اگر نصب Reflector نیز ممکن نیست و فاصله کوتاه‌تر قابل قبول است، Diffuse یا BGS بسته به رنگ و Background قطعه قابل بررسی هستند.
در مرحله بعد فاصله، خروجی NPN یا PNP، Light-ON/Dark-ON، سرعت، IP Rating و شرایط نور محیط تعیین می‌شوند. برای اجسام شفاف یا بسیار براق نیز بهتر است از مدل تخصصی همان کاربرد استفاده شود.
سوالات متداول سنسور نوری
سنسور نوری چیست؟
Photoelectric Sensor با ارسال و دریافت نور، حضور، عبور یا موقعیت Target را بدون تماس مکانیکی تشخیص می‌دهد.
تفاوت Through-beam و Diffuse چیست؟
Through-beam فرستنده و گیرنده جدا دارد و قطع Beam را تشخیص می‌دهد؛ Diffuse نور بازتاب‌شده از خود Target را دریافت می‌کند.
سنسور نوری آینه‌دار چیست؟
همان Retro-reflective Sensor است که Emitter و Receiver در یک بدنه هستند و Reflector در سمت مقابل نصب می‌شود.
آیا رنگ قطعه روی سنسور نوری اثر دارد؟
در Diffuse Sensor بله؛ رنگ و Reflectance سطح می‌توانند فاصله و پایداری تشخیص را تغییر دهند. Through-beam کمتر تحت تأثیر رنگ Target قرار می‌گیرد.
برای تشخیص بطری شفاف چه سنسوری مناسب است؟
بهتر است Photoelectric Sensor مخصوص Transparent Object Detection انتخاب شود و شرایط واقعی بطری و فاصله نصب بررسی شوند.
BGS در سنسور نوری چیست؟
Background Suppression باعث می‌شود اجسام بعد از فاصله تنظیم‌شده، مانند Conveyor یا دیواره پشت Target، کمتر روی تشخیص اثر بگذارند.
NPN و PNP در سنسور نوری چه تفاوتی دارند؟
تفاوت در مدار خروجی ترانزیستوری است و انتخاب باید با Digital Input PLC و سیم‌بندی تابلو سازگار باشد.
Light-ON و Dark-ON چیست؟
این دو حالت مشخص می‌کنند خروجی Sensor در وضعیت دریافت نور یا قطع نور چگونه عمل کند. انتخاب آن به نوع Sensor و Logic ماشین بستگی دارد.
برای شمارش سریع قطعات چه مشخصه‌ای مهم است؟
Response Time Sensor، ابعاد و سرعت قطعه و همچنین High-Speed Input یا Scan Time PLC باید بررسی شوند.
قیمت سنسور نوری به چه عواملی بستگی دارد؟
نوع Through-beam، Retro یا Diffuse، Range، خروجی، Response Time، BGS، تشخیص شفاف، نوع بدنه، IP Rating و برند روی قیمت اثر دارند.
خرید و قیمت سنسور نوری
برای انتخاب سنسور نوری، نوع Through-beam، Retro-reflective یا Diffuse، فاصله تشخیص، رنگ و شفافیت Target، نوع خروجی، Response Time و شرایط محیط نصب را مشخص کنید.
برای راهنمای خرید و دریافت قیمت سنسور نوری با شماره
03191091031
تماس بگیرید.
هنوز نظری ثبت نشده است. اولین نفر باشید!