Оптические датчики положения
|
Оптическая передача данных по сути заменяет радиоволны и проводную связь световым лучом.
Датчики, используемые в ОПД, называются оптическими парами. Датчики передают цифровые данные посредством инфракрасного света с импульсной модуляцией. Оптический метод не имеет известных ограничений, присущих проводной связи, не требует калибровки, как системы, использующие радиоволны. ОПД не подвержена влиянию электромагнитных помех и может работать в условиях повышенных электрических шумов, в т.ч. в непосредственной близости к металлическим волноводам.
Данные передаются световым лучом с использованием метода модуляции, известного как «кодирование с частотным сдвигом» (КЧД) (FSK- frequency-shift keying ). КЧД производит быстрое переключение ИК луча с одной на другую частоту модуляции. Первая частота является несущей для логической «1», тогда как вторая представляет логический «0». В этом имеет место сходство с модемом, использующим два различных звуковых тона для передачи данных по телефонной линии. Сигнал, полученный приемником от излучателя, проходит через узкополосный фильтр, настроенный на две частоты. Фильтр минимизирует влияние окружающего света и световых бликов, которые могут негативно воздействовать на полезный сигнал.
Технология ОПД работает с любым цифровым интерфейсом, такими как параллельный ввод-вывод, последовательные интерфейсы RS-232 и RS-422 и многие шинные протоколы. Наиболее распространенное применение систем ОПД – когда одна часть оптической пары устанавливается в стационарном положении, а другая устанавливается напротив, на подвижной конструкции, формируя оптический луч вдоль линейного пути конструкции. Это хорошо иллюстрируется примером применения ОПД на мостовых кранах.
ОПД поддерживает передачу данных на расстояние 300м и, при хороших условиях, намного более. Системы ОПД оборудованы средствами настройки и индикации, позволяющими видеть состояние системы издалека; так, например, уровень принимаемого сигнала отображается с помощью светодиодных индикаторов.
Единственным недостатком систем ОПД является прямолинейная установка частей оптической пары с совмещением их оптических осей. Также при установке следует предусмотреть отсутствие препятствий, способных прервать световой луч и передачу данных.
