Щелевой оптический датчик ВБО-Щ30У-13-СА

Вся продукция, выпускаемая компанией СЕНСОР имеет сертификаты соответствия ТР ТС ЕАЭС (Евразийский экономический союз):

ТР ТС 004/2011 – О безопасности низковольтного оборудования;
ТР ТС 020/2011 – Электромагнитная совместимость технических средств;
ТР ТС 012/2011 – О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах.

Существует 3 основных типа оптических датчиков:

1. Диффузный оптический датчик (Тип D). Излучатель и приемник находятся в одном корпусе. Устройство реагирует на световой луч, отраженный от самого объекта обнаружения. Удобны для объектов на небольшом расстоянии, а также конструкцией 2-в-1, когда излучатель и приемник находятся в одном корпусе.
2. Рефлекторный оптический датчик (Тип R). Излучатель и приемник находятся в одном корпусе, датчик реагирует на прерывание луча, отраженного от специального отражателя (рефлектора). Используется на средних дистанциях и позволяет надежно детектировать непрозрачные объекты, прерывающие луч между датчиком и отражателем.
3. Барьерный оптический датчик (Тип T). Излучатель и приемник находятся в разных корпусах, устанавливаются друг напротив друга. Реагирует на прерывание прямого луча между излучателем и приемником самим объектом. Данный тип обеспечивает максимальную дальность и точность обнаружения, так как объект перекрывает прямой луч от излучателя к приемнику. В линейке продукции Сенсор оптические датчики имеют маркировку, начинающуюся с букв ВБО (выключатель бесконтактный оптический).

Принцип работы оптического датчика основан на преобразовании светового потока в электрический сигнал. Эти устройства используют кодированное инфракрасное излучение, что позволяет им эффективно работать без ложных срабатываний от посторонних источников света. В общем виде работа выглядит так: Излучение. Встроенный светодиод (обычно инфракрасный) генерирует и направляет световой луч. Прием. Фотодиод или фототранзистор улавливает отраженный или прямой свет. Анализ. Встроенная электроника оценивает интенсивность принятого света и при ее изменении (ослаблении или прерывании луча) переключает выход датчика.

Схему оптического датчика можно рассматривать на двух уровнях: структурная схема (как он работает внутри) и электрическая схема подключения (как его соединять с контроллером).
Электрическую схему подключения конкретного датчика всегда можно найти в паспорте изделия, инструкции или на сайте производителя - это самый надежный и достоверный способ.
Структурная схема (принцип работы) большинства современных оптических датчиков строится по единому принципу, который можно представить в виде следующей последовательности: Передающая часть. Генератор с модулятором создает сигнал, который заставляет ИК-светодиод излучать кодированные импульсы. Использование модулированного сигнала - ключевой момент, позволяющий датчику не реагировать на посторонние источники света.
Приемная часть. Отраженный или прошедший луч попадает на фотоприемник (фотодиод или фототранзистор).
Обработка сигнала. Слабый электрический сигнал с фотоприемника усиливается, демодулируется (выделяется только полезная составляющая) и поступает на триггер Шмитта, который обеспечивает четкое переключение при достижении порога срабатывания.
Выходной каскад. В зависимости от модели, на выходе может быть выходной транзистор, собранный по схеме PNP или NPN, либо реле, которые формируют стандартный дискретный сигнал.

Оптический датчик наличия (или положения) — это бесконтактное устройство, которое определяет присутствие объекта в контролируемой зоне с помощью светового луча. Прибор состоит из излучателя, создающего световой поток (обычно инфракрасный или лазерный), и приемника, который фиксирует этот свет. Когда объект пересекает луч или отражает его на приемник, датчик меняет свое состояние и передает сигнал в систему управления. Такие устройства массово применяются на конвейерах для подсчета деталей, в турникетах, автоматических дверях.

_

 Оптические датчики наличия обладают следующими ключевыми преимуществами:
- Бесконтактный принцип работы исключает износ деталей, повреждение хрупких изделий и позволяет работать на высоких скоростях.
- Большая дистанция работы. Оптический принцип работы позволяет обнаруживать объекты на расстоянии от нескольких миллиметров до десятков метров, превосходя индуктивные и емкостные аналоги.
- Высокое быстродействие и реакция на объект за доли миллисекунд благодаря высокой скорости распространения света.
- Универсальность к материалам объекта позволяет стабильно фиксировать предметы из любых материалов - металла, пластика, дерева, стекла (с некоторыми ограничениями), а также жидкости.

Большинство оптических датчиков имеют трехпроводную схему и подключаются к источнику питания постоянного тока (обычно 10–30 В).
Цветовая маркировка проводов часто стандартизирована и соответствует международным нормам:
- коричневый провод (+ питания) отвечает за подачу питания и подключается к "+" источника питания;
- синий провод (- питания) - общий провод питания, подключается к "-" источника питания;
- черный провод (выход) - сигнальный, отвечает за коммутацию нагрузки, подключается к нагрузке (входу контроллера, реле, лампе и т.п.).
Важный момент при таком подключении — это тип выхода датчика (PNP или NPN).

Схема включения нагрузки будет отличаться:
- для PNP-датчика внутренний ключ подключает выходной провод к «плюсу» питания, нагрузка постоянно подключена к «минусу» (GND), а датчик при срабатывании подает на нее «+»;
- для NPN-датчика внутренний ключ подключает выходной провод к «минусу» питания, нагрузка в этом случае постоянно подключена к «плюсу», а датчик при срабатывании замыкает её цепь на "-". Чтобы не ошибиться с подключением рекомендуется руководствоваться схемой подключения конкретного датчика, приведенной в паспорте изделия, инструкции или на официальном сайте производителя.
Особые случаи и нюансы:
- Аналоговые датчики выдают не дискретный сигнал "вкл/выкл", а изменяющееся напряжение (0-10В) или ток (4-20 мА). У них также есть сигнальный провод, но подключается он к аналоговому входу контроллера. Токовая петля 4-20 мА предпочтительнее для длинных линий связи, так как на нее меньше влияют помехи.
- Двухпроводные датчики подключаются последовательно в разрыв цепи нагрузки. Датчик получает питание через ту же цепь, по которой коммутирует нагрузку. Важно учитывать, что в выключенном состоянии через такой датчик все равно течет небольшой остаточный ток, который может вызвать ложное срабатывание высокочувствительной нагрузки (например, некоторых реле).
- Барьерные датчики (тип Т) состоят из двух отдельных устройств: излучателя и приемника. Питание подается на оба устройства. Приемник имеет выходной провод (PNP/NPN), который подключается по стандартной схеме.

Настройка оптического датчика обычно сводится к регулировке его чувствительности с помощью потенциометра или программируемых кнопок. Это делается для того, чтобы датчик надежно срабатывал на нужный объект и игнорировал посторонние предметы, а также компенсировал влияние пыли, дыма или фонового освещения. У многих моделей также можно выбрать режим работы: LIGHT ON (срабатывание при попадании света на приемник) или DARK ON (срабатывание при перекрытии луча). Процесс часто визуально контролируется по встроенному светодиодному индикатору на корпусе датчика.
Более подробную инструкцию для конкретной модели всегда можно найти в руководстве по эксплуатации.
Для барьерных датчиков (тип Т) и рефлекторных датчиков (тип R) также необходимо выполнить процедуру совмещения оптической оси. Луч передатчика должен попадать точно в центр приемника. Для этого во время настройки перемещают датчики в четырех направлениях (вверх-вниз и влево-вправо), добиваясь устойчивого свечения индикатора.
Для рефлекторных датчиков (тип R) ось датчика направляют на центр отражателя, а сам отражатель устанавливают перпендикулярно этой оси.

Важные нюансы при выравнивании:
- учитывайте слепые зоны вашего конкретного датчика (см. паспорт/инструкцию);
- следите, чтобы оптическое окно датчика всегда было чистым и не было перекрыто. Запыленное или запотевшее оптическое окно искажает луч;
- если объект имеет зеркальную поверхность, не стоит направлять ось под углом 90° к нему - лучше сделать небольшой наклон, чтобы зеркальное отражение не попадало обратно в приемник и не вызывало ложных срабатываний.

Оптический датчик (или фотоэлектрический датчик) - это электронное устройство для бесконтактного обнаружения объектов, которое работает на основе свойств света. Конструктивно большинство оптических датчиков состоят из трех основных компонентов: излучателя (обычно светодиода), приемника (фотодиода) и электронной схемы управления.

Оптический датчик PNP - это фотоэлектрический датчик, выходной каскад которого выполнен по схеме с общим минусом, то есть он коммутирует плюс «+» через нагрузку в сторону минуса «-». При срабатывании такой датчик подключает свой сигнальный провод (обычно черный) к «+» источника питания (коричневый провод), и на выходе появляется положительное напряжение.

Оптический рефлекторный датчик (тип R) - это разновидность фотоэлектрического датчика, в котором излучатель и приемник находятся в одном корпусе, а для отражения луча используется специальный отражатель (рефлектор), установленный напротив. Принцип его работы основан на прерывании луча: в нормальном состоянии свет от источника отражается от рефлектора и попадает в приемник, а когда объект пересекает этот луч, интенсивность света на приемнике падает, что вызывает срабатывание датчика.

Датчик цветной метки (или датчик регистрационных меток) - это специализированный оптический прибор для высокоточного бесконтактного обнаружения цветных или контрастных меток на движущихся материалах. В отличие от обычных диффузных датчиков, он использует технологию сходящегося луча с фиксированным фокусным расстоянием, что позволяет четко ограничивать зону обнаружения и надежно игнорировать фон.
Принцип работы основан на излучении света (обычно RGB-светодиодами) и анализе отраженного сигнала. Датчик обучается различать цвет метки и цвет фона, после чего автоматически устанавливает порог срабатывания.
Такие датчики используют в упаковочной, полиграфической, пищевой и фармацевтической промышленности для точного позиционирования этикеток, контроля разрезов и синхронизации технологических операций на высокоскоростных линиях.
Благодаря малому размеру светового пятна (от 0,5 мм) и высокому быстродействию (до 15 кГц), они могут надежно обнаруживать крошечные метки даже на движущихся со скоростью до 600 м/мин материалах.
В линейке продукции Сенсор оптические датчики метки имеют маркировку, начинающуюся с букв ДОМ (датчик оптический метки).

Оптический барьерный датчик (тип T) - это разновидность фотоэлектрического датчика, в котором излучатель и приемник находятся в отдельных корпусах и устанавливаются строго друг напротив друга. Принцип его работы основан на прерывании оптического луча: в нормальном состоянии луч от излучателя постоянно попадает на приемник, а когда объект пересекает эту оптическую ось, уровень излучения на приемнике падает, что вызывает срабатывание датчика.
Главное преимущество барьерных датчиков - отсутствие зависимости от светоотражающей способности объекта: им не важно, какого цвета или из какого материала предмет, главное, чтобы он прерывал световой луч. Благодаря этому, а также значительно большей зоне чувствительности по сравнению с диффузными и рефлекторными датчиками (до 20 метров и более), они способны работать даже в тяжелых условиях эксплуатации: загазованности, запыленности и при воздействии посторонней засветки.

Щелевой оптический датчик (вилочный датчик) - это разновидность фотоэлектрического датчика, в котором излучатель и приемник размещены в едином корпусе друг напротив друга, образуя между собой щель (зазор) для прохождения объекта контроля. Объект обнаруживается при прерывании оптического луча, проходящего в этой щели, что исключает необходимость трудоемкой настройки на соосность, как в случае с барьерными датчиками. Благодаря жесткой конструкции и отсутствию необходимости юстировки, щелевые датчики обеспечивают высокую точность позиционирования и особенно эффективны для подсчета мелких объектов на высокоскоростных конвейерных линиях.
Они широко применяются на этапах дозировки, фасовки и упаковки продукции в пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности.
В линейке продукции Сенсор щелевые оптические датчики имеют маркировку, начинающуюся с букв ВБО-Щ (выключатель оптический бесконтактный щелевой).

Щелевой оптический датчик (ВБО-Щ) для этикеток применяется в этикетировочных и упаковочных машинах для определения начала/окончания или обрыва упаковочной ленты, а также высокоточного подсчета и позиционирования этикеток на прозрачной или полупрозрачной несущей ленте. Он определяет начало и конец каждой этикетки, обеспечивая синхронизацию наклеивания, резки и печати при движении ленты на высоких скоростях.