 | Разнообразие фотоэлектрических датчиков от различных производителей заставляет потребителей чаще обращаться за советами к специалистам по выбору, установке и эксплуатации. Долговечность эксплуатации фотоэлектрических датчиков (далее ФД) напрямую зависит от ряда факторов. Правильность подбора очень важна. |
Как правильно подобрать фотоэлектрический датчик?
Шаг 1. Начинаем с выбора питающих напряжений с учетом их изменений в установке. Возможно питание от источника постоянного тока 12…24 В (с нестабильностью до 10%), источника постоянного тока 24 В (где возможен разброс от 18 до 30 В) – от выбора напряжения питания зависит выходное напряжение аналогового выхода.
Также питание может быть обеспечено от преобразователя переменного тока в постоянный, например, универсальные фотодатчики с питанием от 24-240 В AC/DC (разброс 20…264 В AC/DC).
Шаг 2. С напряжением определились, далее подбираем необходимый нам тип датчика.
Рассмотрим первыми однолучевые световые барьеры. Они представляют собой парные датчики (один приемник, второй передатчик), разнесенные и направленные друг на друга. Главный плюс таких ФД расстояние срабатывания – можно найти исполнения до 60 м.
При выборе таких датчиков нужно учитывать наличие искусственной или естественной засветки фотодатчиков, так как они очень к ней критичны при попадании на приемник солнечного или другого света, и возможны ложные срабатывания.
Также высокие требования к месту установки: не должно быть сильных вибраций и колебаний конструкций, малейшие пульсации (особенно на большие расстояния), ведут к ошибкам.
По такому же принципу работают и щелевые датчики.
Второй тип, это датчики диффузного отражения. Улавливают отраженный от объекта луч света. Плюсы таких датчиков – это легкость настройки из-за видимого красного пятна (исключение ИК датчики), которое мы настраиваем на объект обнаружения.
Минус таких датчиков – это малое расстояние срабатывания (очень мало фирм, выпускающих датчики на расстояние более 3 м). Если ФД будет использоваться в ограниченном пространстве, или далее на пути луча за объектом обнаружения есть препятствие, то нужно использовать фотодатчики с подавлением заднего фона, и обязательно учитывать это при выборе.
Также нужно брать в расчёт и минимальное расстояние срабатывания таких датчиков, если объект будет слишком близко к ФД, он может его не увидеть или выдать ошибку, так как у таких датчиков имеется слепая зона (для датчиков с диагностикой, например IFM с IO-Link). Диффузионные датчики менее подвержены ложным срабатываниям из-за вибраций.
Третий тип фотоэлектрических датчиков – рефлекторные датчики. Они улавливают отраженный луч от специального отражателя (рефлектора).
Принцип схож с диффузными, только отражение происходит не от объекта, а от специального отражателя. Приемник и излучатель, как и в диффузных датчиках, находятся в одном корпусе.
Плюс таких устройств – большие расстояния обнаружения, но меньше чем у однолучевых (до 35 м).
Стоит отметить, что рефлектору не требуется дополнительное питание, но он больше подвержен загрязнениям из-за большой площади по сравнению с самим датчиком.
При установке надо обратить внимание на вибрации и колебания места крепления как самого фотоэлектрического датчика, так и рефлектора.
Итак, выбрали необходимый нам тип ФД, определяем тип срабатывания.
Типы срабатывания фотодатчиков и виды сигнала на выходе
Фотоэлектрические датчики по виду срабатывания бывают двух типов, которые срабатывают:
- на затемнение (появление объекта ‒ сигнал),
- на свет (отсутствие объекта ‒ сигнал).
По этому принципу датчик выбирается по задаче. Многие современные датчики имеют на корпусе переключатель режима работы.
Рассмотрим выходы ФД.
Они бывают:
- по проводимости PNP или NPN;
- по исходному состоянию выходов NO, NC или NO/NC.
 | PNP – сигнал: датчик выдает положительную единицу относительно питающего минусового провода. Нагрузку подключаем как на рисунке (где 4 провод – цифровой выход). |
 | NPN – сигнал: датчик выдает отрицательный потенциал относительно питающего плюсового провода. Нагрузку подключаем как на рисунке (где 4 провод – цифровой выход). |
 | NO (Normal Open или нормально открытый) сигнал означает, что сигнал на выходе ФД появится при его срабатывании. В нормальном состоянии на выходе ноль. |
 | NС (Normal Closed или нормально закрытый) сигнал означает, что сигнал на выходе есть всегда, когда он не сработал. Т.е в нормальном состоянии на выходе 1. |
Выбираем нужный типоразмер фотоэлектрического датчика
Сейчас на сайте представлены различные варианты исполнения фотоэлектрических датчиков: цилиндрические, прямоугольники и т.д. Здесь нужно учитывать необходимые нам особенности установки ФД.
По способу подключения фотодатчики бывают:
- разъемные,
- с кабелем,
- с разъемом на кабеле.
При использовании ФД с разъемом нужно учитывать, что габаритный размер немного увеличивается, но появляется и ряд плюсов, например, при работе датчика в непосредственной близости с линиями высокого напряжения не будет никаких сбоев в работе, а также у него меньше цена, и такой датчик проще менять.
Фотодатчик с кабелем имеет меньшие габариты, при выходе из строя кабеля можно заменить только кабель, а в случае разъема придется менять весь датчик.
Несколько слов об установке и эксплуатации фотодатчиков
Что важно помнить:
- Датчик обязательно фиксировать на все предусмотренные производителем места установки;
- Использовать кронштейны, предотвращающие излишние вибрации;
- Не оставлять свободно болтающимися кабели и разъемы, все лишнее фиксировать;
- Если есть возможность, устанавливать защитные кожухи и любыми способами защищать от механических воздействий, а также от оседаний пыли;
- Своевременно производить очистку ФД и рефлекторов.
Обратитесь к специалистам компании ООО «РусАвтоматизация»
для правильного подбора оптического датчика положения.
Скачать статью в формате PDF
