کد خبر: ۳۹۳۸۷
تاریخ انتشار: ۱۳:۲۹ - ۲۱ مهر ۱۳۹۸
سنسور مجاورتی (Proximity Sensor) به منظور تشخیص حضور یا عدم حضور اشیا با استفاده از میدان‌های مغناطیسی، نور و صوت مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع از سنسور‌ها انواع مختلفی دارند که هر کدام برای کاربرد و محیط خاصی مناسب هستند. در این مطلب به معرفی سنسور‌های مجاورتی پرداخته شده و اصول کار انواع مختلف آن را بررسی می‌شود.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز، سنسور‌های فاقد تماس (Non-Contact) مجاورتی القایی (inductive proximity sensor) برای تشخیص اهداف فلزی (معمولا فولاد نرم با ضخامت بیشتر از یک میلی متر) مورد استفاده قرار می‌گیرند. سنسور مجاورتی القایی معمولا از چهار قسمت اصلی تشکیل شده است؛ هسته آهنی همراه با سیم‌پیچ‌ها، یک نوسان‌ساز (Oscillator)، مدار اشمیت تریگر (Schmitt Trigger) و یک تقویت‌کننده خروجی.

نوسان‌ساز باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی نوسانی و متقارن می‌شود، که از هسته آهنی و سیم‌پیچ‌ها گسیل می‌شود. زمانی که یک شی فلزی وارد میدان مغناطیسی این سنسور می‌شود، جریان الکتریکی مستقل کوچکی، که به جریان گردابی (Eddy) معروف است، در سطح فلز القا می‌شود. این جریان سبب تغییر در رلوکتانس و فرکانس طبیعی مدار مغناطیسی می‌شود. در نتیجه دامنه نوسان کاهش می‌یابد.

با ورود بیشتر فلز به میدان مغناطیسی، دامنه نوسان بیشتر کاهش پیدا می‌کند و در نهایت از بین می‌رود. این پدیده در واقع اصل ECKO نام دارد که مخفف Eddy Current Killed Oscillator است. مدار اشمیت تریگر به این تغییر دامنه پاسخ می‌دهد و خروجی سنسور را مطابق با آن تنظیم می‌کند. زمانی که شی فلزی سرانجام از برد (Range) سنسور به سمت خارج حرکت کند، مدار دوباره شروع به نوسان می‌کند و مدار اشمیت تریگر خروجی سنسور را به حالت قبلی باز می‌گرداند. در شکل زیر دیاگرام طرز کار سنسور مجاورتی القایی نشان داده شده است.
سنسور مجاورتی القایی
سنسور مجاورتی القایی

اگر سنسور در پیکربندی معمولا باز (Normally Open) قرار داشته باشد، با ورود شی هدف به ناحیه اندازه‌گیری (Sensing Zone)، خروجی آن به یک سیگنال ON تبدیل خواهد شد. اما اگر سنسور در پیکربندی معمولا بسته (Normally Closed) باشد، با ورود شی هدف، سنسور یک سیگنال OFF در خروجی تولید می‌کند. سپس خروجی توسط یک واحد کنترل خارجی مانند کنترلر حرکتی، PLC یا درایو هوشمند خوانده (Read) می‌شود و وضعیت ON و OFF به اطلاعات قابل استفاده برای آن سیستم کنترلی تبدیل شود. سنسور‌های القایی معمولا به وسیله فرکانس و یا تناوب سیگنال‌های ON و OFF در هر ثانیه درجه‌بندی می‌شوند. سرعت این نوع سنسور‌ها از ۱۰ تا ۲۰ هرتز در مد AC و ۵۰۰ هرتز تا ۵ کیلو هرتز در مد DC متفاوت است. به دلیل محدودیت میدان مغناطیسی، سنسور‌های القایی معمولا دارای بازه اندازه‌گیری کوتاهی هستند. به صورت متوسط این مقدار در محدوده کسری از میلی متر تا ۶۰ میلی متر است، اما برای کاربرد‌های خاص، سنسور‌های مجاورتی القایی با بازه‌های عملکرد طولانی‌تر نیز وجود دارند.

جهت سازگاری بیشتر و برای کار در بازه‌های نزدیک و فضا‌های تنگ (Tight) در ماشین‌های صنعتی، فرم‌های هندسی و قابل نصبی از این سنسور‌ها مانند حفاظ‌دار، بدون حفاظ، لوله‌ای (Tubular) و مستطیلی مسطح (Rectangular Flat) وجود دارند. اما فرم لوله‌ای رایج‌ترین مدل مورد استفاده است که با قطر‌های مختلف، بین ۳ تا ۴۰ میلی متر، تولید می‌شود.

با وجود محدودیت سنسور‌های مجاورتی القایی در بازه اندازه‌گیری، این سنسور‌ها توانایی بسیار بالایی در انطباق با محیط و انعطاف پذیری در حساسیت به فلزات دارند. سنسور‌های مجاورتی القایی به دلیل این که فاقد بخش متحرک هستند و طراحی آن‌ها مناسب است، طول عمر بالایی دارند. ساختار‌های خاص با IP Rating از ۷۶ تا مقادیر بالاتر، می‌توانند آلودگی‌های محیطی مانند گریس، سیالات برش‌گر و گرد و غبار‌های غیرفلزی (هم در هوا و هم در خود سنسور) را تحمل کنند. اما ذکر این نکته ضروری است که آلودگی‌های فلزی ناشی از برش‌کاری گاهی اوقات بر عمل‌کرد این سنور‌ها اثر منفی می‌گذارند. محفظه سنسور‌های مجاورتی نوع القایی معمولا از استیل، پلاستیک، PBT و اندود نیکل و برنج ساخته می‌شود.

سنسور مجاورتی خازنی

سنسور مجاورتی خازنی (Capacitive) قادر است اهداف فلزی و نیز غیرفلزی را در فرم پودری، گرانولیتی، مایع و جامد تشخیص دهد. این موارد و نیز توانایی آن‌ها در اندازه‌گیری بدون استفاده از فلزات آهنی، سنسور‌های خازنی را برای کاربرد‌هایی مانند تشخیص سطح مایعات در تانک‌ها و شناسایی سطح ذرات و پودر‌ها مناسب می‌سازد.

در سنسور‌های مجاورتی خازنی، دو صفحه رسانا در پتانسیل‌های مختلف روی سر اندازه‌گیر نصب می‌شوند که مانند یک خازن باز عمل می‌کنند. همچنین هوا نقش عایق را در این سنسور بازی می‌کند. در حالت عادی ظرفیت خازنی بسیار کوچکی بین دو صفحه رسانا وجود دارد. همانند سنسور نوع القایی، صفحات به مدار نوسان‌ساز، اشمیت تریگر و تقویت‌کننده خروجی متصل می‌شوند. زمانی که یک هدف وارد ناحیه اندازه‌گیری شود، ظرفیت خازنی صفحات افزایش می‌یابد و منجر به تغییر دامنه نوسان می‌شود که به نوبه خود منجر به تغییر در وضعیت اشمیت تریگر و ایجاد یک سیگنال خروجی می‌گردد. به این تفاوت بزرگ در سنسور نوع القایی و نوع خازنی توجه شود که در سنسور القایی، نوسان تا قبل از حضور شی وجود دارد، اما در سنسور نوع خازنی، نوسان فقط در زمان حضور شی به وقوع می‌پیوندد. در شکل زیر نمایی از سنسور مجاورتی خازنی نشان داده شده است.
سنسور مجاورتی القایی
سنسور مجاورتی خازنی.

چون سنسور خازنی شامل صفحات باردار است، گاهی اندازه‌گیری با سرعت کمتری انجام می‌گیرد. فرکانس کاری این سنسور‌ها معمولا در بازه ۱۰ تا ۵۰ هرتز است و میدان اندازه‌گیری آن‌ها در بازه ۳ تا ۶۰ میلی متر قرار دارد. قطر معمول این سنسور‌ها از ۱۲ تا ۶۰ میلی متر (در انواع حفاظ‌دار و بدون حفاظ و قابل نصب) تغییر می‌کند. محفظه سنسور نوع خازنی معمولا از جنس فلز یا پلاستیک PBT و بسیار محکم (Rugged) است، در نتیجه امکان نصب در موقعیتی بسیار نزدیک به فرآیند مورد پایش وجود دارد. اگر سنسور دارای دو انتخاب Normally-Open و Normally-Closed باشد، در اصطلاح گفته می‌شود که سنسور خروجی تکمیلی (Complimentary) دارد. به دلیل توانایی این نوع سنسور در تشخیص انواع مختلف اشیا، به منظور جلوگیری از تریگر اشتباه، باید از حضور مواد غیر هدف در بازه اندازه‌گیری جلوگیری شود. به همین دلیل، اگر شی هدف عمدتا از جنس مواد آهنی باشد، سنسور نوع سلفی انتخاب قابل اعتمادتری محسوب می‌شود.

سنسور مجاورتی فتوالکتریک

سنسور‌های مجاورتی نوع فتوالکتریک بسیار انطباق‌پذیر هستند و در سال‌های اخیر توانسته‌اند به خوبی مشکلات فراوان موجود در راه اندازه‌گیری صنعتی را حل کنند. به دلیل پیشرفت بسیار سریع تکنولوژی فتوالکتریک، سنسور‌های نوع فتوالکتریک اکنون قادر به تشخیص اشیا هدف با قطر کمتر از یک میلی متر و حتی در فاصله دورتر از ۶۰ متر نیز هستند. سنسور‌های مجاورتی نوع فتوالکتریک بسیار متنوعی بر حسب روش انتشار نور و دریافت آن توسط گیرنده وجود دارند. با این وجود تمام سنسور‌های فتوالکتریک دارای تعدادی اجزای پایه‌ای و مشترک هستند. این اجزا عبارتند از یک منبع انتشار نور مانند دیود‌های لیزر (Laser Diode) و یا دیود‌های نشر نور (Light Emitting Diode)، یک گیرنده فتودیود (Photodiode) یا فتورزیستور (Phototransistor) برای دریافت نور ساطع شده و مدارات الکترونیکی طراحی شده برای تقویت سیگنال دریافتی. منبع انتشار نور که گاهی اوقات فرستنده نیز نامیده می‌شود، یک پرتو (Beam) از نور مرئی (Visible) یا فروسرخ (Infrared) را به سمت گیرنده منتشر می‌کند.

تمام انواع سنسور‌های مجاورتی نوع فتوالکتریک تحت اصول یکسانی عمل می‌کنند؛ بنابراین شناسایی خروجی آن‌ها بسیار آسان است. اگر زمانی که هیچ نوری دریافت نمی‌شود، سنسور خروجی خود را تولید کند، اصطلاحا سنسور Dark-ON نامیده می‌شود. اما اگر خروجی در هنگام دریافت نور تولید شود، سنسور از نوع Light-ON است. بسته به نیاز و کاربرد، انتخاب نوع Dark-ON یا Light-ON باید قبل از تصمیم به خرید انجام شود و اگر سنسور دارای هر دو مد کاری باشد، باید در هنگام نصب توسط یک کلید یا سیم‌کشی مناسب، مد مورد نظر را انتخاب کرد.

سنسور فتوالکتریک نوع Through-Beam

مورد اعتمادترین سنسور نوع فتوالکتریک، سنسور Through-Beam است. در این نوع سنسور، فرستنده در محفظه جدا از گیرنده قرار دارد و شعاع ثابتی از نور را ارسال می‌کند. شناسایی زمانی انجام می‌گیرد که شی هدف در فاصله بین دو وقفه (Break) نور عبور کند. علی رغم قابلیت اعتماد بسیار بالا، در عمل این نوع سنسور‌ها نسبت به بقیه انواع از محبوبیت بسیار پایین‌تری برخوردار هستند؛ زیرا خرید، نصب و تنظیم گیرنده و فرستنده در دو مکان مختلف که معمولا با یکدیگر فاصله زیادی دارند، هزینه‌بر و دشوار است. با وجود طراحی جدید و پیشرفته‌تر این نوع سنسورها، امروزه فاصله طولانی اندازه‌گیری برای سنسور‌های فتوالکتریک تبدیل به امری متداول شده است. دیود‌های لیزری نوع جدید، می‌توانند اشعه‌های بسیار متمرکزی را تا فاصله ۶۰ متر با دقت بسیار زیادی منتقل کنند. در این فاصله، بعضی از سنسور‌های لیزری نوع Through-Beam قادر به تشخیص اشیایی به اندازه یک ۰٫۰۱ میلی متر هستند. اما با وجود دقت بسیار بالای این نوع سنسورها، سرعت پاسخ آن‌ها با سنسور‌های غیر لیزری یکسان و در گستره ۵۰۰ هرتز است.

یکی از ویژگی‌های بسیار ممتاز سنسور‌های نوع Through-Beam، اندازه‌گیری دقیق در حضور آلودگی‌های معلق در هوا با تراکم بالا است. اگر آلودگی‌ها مستقیما بر روی گیرنده یا فرستنده قرار گیرند، امکان تریگر اشتباه در سنسور بالاتر می‌رود. بعضی از صنایع در حال حاضر، هشدار خروجی از سنسور را به مدارات دیگری منتقل می‌کنند تا مقدار تشعشع نور دریافت شده را پایش کنند. اگر مقدار نور دریافت‌شده توسط گیرنده بدون حضور یک شی هدف در گستره اندازه‌گیری، به سطح خاصی کاهش پیدا کرده باشد، سنسور پیام هشداری را به وسیله یک LED یا خروجی دیگر ارسال می‌کند.

سنسور‌های فتوالکتریک Through-Beam هم دارای کاربرد‌های تجاری و هم صنعتی هستند. مثلا در کاربرد‌های تجاری خانگی، این سنسور‌ها می‌توانند وجود یک مانع را برای جلوگیری از بسته شدن درب پارکینگ تشخیص دهند. در نقاله‌های صنعتی نیز کاربرد این سنسور‌ها به منظور تشخیص اشیا بین فرستنده و گیرنده است:، زیرا اشیا هدف مانع از دریافت نور توسط گیرنده می‌شوند.

سنسور‌های مجاورتی فتوالکتریک انعکاس به عقب

سنسور‌های مجاورتی فتوالکتریک انعکاس به عقب (Retro-reflective) نیز جزو سنسور‌های فتوالکتریک با مسافت اندازه‌گیری بالا هستند. بعضی از این سنسور‌ها تا فاصله ۱۰ متر را نیز می‌توانند اندازه‌گیری کنند. عملکرد این سنسور‌ها مشابه با نوع Through-Beam است و خروجی زمانی تولید می‌شود که در یک اشعه ثابت، وقفه ایجاد شود. اما در این مدل به جای ایجاد محفظه جداگانه برای فرستنده و گیرنده، هر دو در یک مکان و یک جهت قرار دارند. فرستنده یک پرتو نور (مرئی یا فروسرخ یا لیزر) تولید می‌کند و آن را به سمت یک منعکس‌کننده (Reflector) با طراحی خاص می‌تاباند. سپس اشعه دوباره به عقب به سمت گیرنده بازتابانده می‌شود. زمانی که در پرتو نور وقفه‌ای ایجاد شود، وجود شی در محدوده را نشان می‌دهد.

یک دلیل برای استفاده از سنسور‌های مجاورتی فتوالکتریک انعکاس به عقب به جای سنسور‌های نوع Through-Beam، سادگی در سیم‌کشی و نصب این نوع سنسور‌ها است. دلیل دیگر این است که در سمت مخالف فقط باید منعکس‌کننده نصب شود. این موارد منجر به کاهش هزینه و نیز زمان نصب می‌شود. اشیا با توان انعکاس بالا مانند آینه و قوطی‌های فلزی و نیز بطری‌های شیشه‌ای برای این نوع سنسور‌ها چالشی بزرگ محسوب می‌شوند. این اشیا گاهی نور را به اندازه‌ای بازتاب می‌دهند که گیرنده به اشتباه آن را نور فرستاده شده از فرستنده تعبیر می‌کند و در نتیجه عدم وجود شی را نمی‌تواند به درستی تشخیص دهد. برای رفع این مشکل، می‌توان از فیلتر پلاریزاسیون (Polarization) استفاده کرد، در نتیجه فقط نور بازتاب شده توسط منعکس‌کننده با طراحی خاص تشخیص داده می‌شود و گیرنده توسط بازتاب‌های اشتباهی به خطا نمی‌افتد.

سنسور مجاورتی فتوالکتریکی نشری

همانند سنسور نوع انعکاس به عقب، در سنسور مجاورتی فتوالکتریکی نشری (Diffuse) نیز گیرنده و فرستنده در یک محفظه نصب شده‌اند. اما در این نوع سنسور، شی هدف مانند یک منعکس‌کننده عمل می‌کند و تشخیص بر اساس نور بازتاب شده توسط شی انجام می‌گیرد. فرستنده پرتوی از نور را ارسال می‌کند که در تمام جهات پخش می‌شود و ناحیه تشخیص را پر می‌کند. اگر یک شی وارد این ناحیه شود، آن‌گاه بخشی از این نور را به سمت گیرنده بازتاب می‌دهد. در نتیجه زمانی که نور به اندازه آستانه توسط گیرنده دریافت شود، شناسایی انجام می‌شود و خروجی سنسور بسته به این‌که سنسور نوع Dark-ON یا Light-ON باشد، به حالت ON یا OFF تغییر می‌یابد. این نوع سنسور‌ها در شیر‌های آب اتوماتیک مورد استفاده قرار می‌گیرند. زمانی که دست‌ها زیر شیر قرار داشته باشند، مانند یک منعکس‌کننده عمل می‌کنند و منجر به تغییر وضعیت فلکه شیر می‌شوند.

چون انعکاس توسط شی هدف انجام می‌گیرد، بنابراین سنسور‌های مجاورتی فتوالکتریک نوع نشری همیشه با توجه به جنس شی منعکس‌کننده و مشخصه‌های سطح، ساخته می‌شوند. یک شی هدف با بازتابندگی بسیار پایین یا فاقد بازتابندگی (مانند یک کاغذ مات سیاه)، در مقایسه با یک شی سفید و براق دارای توان بازتابندگی بسیار کمتری است. اما حساسیت این نوع سنسور به مشخه‌های سطح، که ممکن است یک ضعف به نظر برسد، در واقع یک نقطه قوت است. زیرا باعث می‌شود سنسور‌های نشری به رنگ وابستگی داشته باشند و در بعضی کاربرد‌ها که لازم است تا اشیا سیاه و سفید از یکدیگر تمایز داشته باشند و یا در کاربرد‌های کنترل کیفیت، این نوع سنسور‌ها کارایی خاصی می‌یابند.

در شکل زیر نمایی از طرز کار سه نوع سنسور مجاورتی فتوالکتریک (Through-Beam، Retro-reflective و Diffuse) نشان داده شده است.
سنسور مجاورتی القایی
مقایسه اصول کاری سه نوع سنسور مجاورتی فتوالکتریک

از آن‌جا که فقط به نصب خود سنسور احتیاج است، در نتیجه نصب این نوع سنسور‌ها از سایر انواع سنسور‌های فتوالکتریک بسیار آسان‌تر است. انحراف در فاصله اندازه‌گیری و نیز تریگر‌های اشتباه ناشی از انعکاس توسط محیط پس‌زمینه، باعث شده است تا انواع مختلفی از این سنسور‌ها گسترش یابند که توانایی تمرکز بر روی هدف خاصی دارند و فقط شی هدف را می‌بینند، در نتیجه از نویز پس‌زمینه صرف نظر می‌کنند.

برای تمرکز بر روی هدف، دو روش اصلی وجود دارد. مهم‌ترین و متداول‌ترین این روش‌ها، تکنولوژی میدان ثابت نام دارد. در این حالت نیز فرستنده درست مانند سنسور فتوالکتریک نشری معمولی، شعاعی از نور را ارسال می‌کند، اما تفاوت در این است که این بار نور به سمت دو گیرنده ارسال می‌شود. یکی از این گیرنده‌ها بر روی نقطه هدف مطلوب (Sweet Spot) متمرکز شده است. گیرنده دیگر بر روی پس‌زمینه با گستره فراگیر (Long-Range Background) تمرکز کرده است. سپس یک مقایسه‌کننده مشخص می‌کند که آیا شدت نور دریافتی توسط گیرنده اول بیشتر است یا نور دریافت شده توسط گیرنده دوم. توجه کنید که فقط زمانی سنسور خروجی تولید می‌کند که مقدار نور دریافت شده توسط گیرنده اول بیشتر باشد.

روش دوم برای تمرکز، روش قبل را یک گام به جلوتر می‌برد. در این روش آرایه‌ای از گیرنده‌ها با قابلیت تنظیم مسافت اندازه‌گیری مورد استفاده قرار می‌گیرند. این گیرنده‌ها به یک پتانسیومتر برای تنظیم مسافت مجهز هستند. این نوع سنسور‌ها در نقطه از پیش تنظیم شده بهترین عملکرد خود را دارند. همچنین با استفاده از این روش، سنسور‌ها قادر به تشخیص اجسام بسیار کوچک خواهند بود و نیز توانایی فوق‌العاده‌ای در تشخیص رنگ می‌یابند. مزیت دیگر این روش، در این است که تلرانس بالاتری را در مشخصه‌های قطع ناحیه هدف فراهم می‌کند. با این همه، کیفیت سطح هدف مانند براق بودن یا مات بودن، می‌تواند منجر به نتایج متفاوتی شود و نیز اجسام با توان بازتاب بسیار زیاد، در خارج از ناحیه اندازه‌گیری هم می‌توانند منجر به دریافت نور کافی توسط گیرنده برای تولید خروجی شوند، مخصوصا اگر گیرنده‌ها به صورت الکتریکی تنظیم شده باشند.

برای غلبه بر این محدودیت، گاهی از روشی به نام سرکوب پس‌زمینه توسط سه گوش‌سازی (Background Suppression by Triangulation) استفاده می‌شود. نمایی از اصول کار این روش در شکل زیر دیده می‌شود.
سنسور مجاورتی القایی
سنسور مجاورتی با سرکوب پس‌زمینه

سنسور فتوالکتریکی که با این روش کار می‌کند، درست مانند نوع معمولی سنسور نشری میدان ثابت، پرتوی از نور را منتشر می‌کند، اما به جای تشخیص شدت نور دریافتی، این روش کاملا به زاویه نور دریافتی توسط سنسور بستگی دارد. به این منظور، سنسور از دو یا تعداد بیشتر گیرنده ثابت همراه با لنز‌های متمرکز استفاده می‌کند. زاویه دریافت نور توسط گیرنده‌ها به صورت مکانیکی تنظیم می‌شود که اجازه تنظیم زاویه قطع بین هدف و پس‌زمینه را می‌دهد. گاهی این مقدار تا اندازه ۰٫۱ میلی متر نیز کوچک می‌شود. این روش زمانی که پس‌زمینه با انعکاس بالا وجود داشته باشد یا تغییر رنگ شی هدف یک مشکل محسوب شود، از قابلیت اعتماد بسیار بالاتری برخوردار است؛ زیرا انعکاس و رنگ بر روی شدت نور بازتابانده شده تاثیر می‌گذارند، اما نمی‌توانند روی زاویه انعکاس مورد استفاده در این روش تاثیر بگذارند.

سنسور مجاورتی نوع فراصوتی

سنسور‌های مجاورتی نوع فراصوتی (Ultrasonic) یا اولتراسونیک، در بسیاری از فرآیند‌های اتوماسیون مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سنسور‌ها از امواج صوتی برای تشخیص اشیا استفاده می‌کنند، بنابراین رنگ و شفافیت بر کارکرد آن‌ها تاثیر نمی‌گذارند. به همین دلیل این نوع سنسور‌ها برای کاربرد‌هایی مانند اندازه‌گیری از راه دور، تشخیص شیشه و پلاستیک شفاف، کنترل سطح مایعات و ذرات و نیز کاغذ و صفحات فلزی و پشته‌های چوبی در فواصل دور مناسب هستند. جدول زیر چهار نوع سنسور مجاورتی القایی، خازنی، فتوالکتریک و فراصوتی را با یکدیگر مقایسه می‌کند.
سنسور مجاورتی القایی
مقایسه چهار نوع سنسور مجاورتی

رایج‌ترین پیکربندی برای استفاده از سنسور‌های فراصوتی، همانند سنسور‌های فتوالکتریک با استفاده از اشعه و نیز گیرنده و منعکس‌کننده است. سنسور مجاورتی نشری نوع فراصوتی، از یک ترانسدیوسر صوتی استفاده می‌کند که یک سری از پالس‌های صوتی را منتشر می‌کند. سپس سنسور باید منتظر دریافت (شنیدن) بازگشت این پالس‌ها از اشیای بارتاب‌کننده بماند. زمانی که سیگنال بازیافتی دریافت شود، سنسور سیگنال خروجی را به یک وسیله کنترلی دیگر ارسال می‌کند. گستره اندازه‌گیری در این سنسور‌ها به ۲٫۵ متر نیز می‌رسد. حساسیت برابر است با پنجره زمانی برای دوره تناوب گوش دادن (یا اننتظار برای دریافت سیگنال بازگشتی) نسبت به تناوب ارسال. حساسیت می‌تواند توسط یک پتانسیومتر تنظیم شود. در حالی که سنسور‌های معمولی فراصوتی فقط یک خروجی را متناظر با وجود یا عدم وجود شی تولید می‌کنند، برخی از سیگنال‌های آنالوگ تولید شده، می‌توانند فاصله را با جریان ۴ تا ۲۰ میلی آمپر و یا ولتاژ ۱۰ ولت DC نشان دهند. این مقادیر به سادگی می‌توانند به اطلاعات فاصله قابل استفاده تبدیل شوند.
 
سنسور‌های فراصوتی انعکاس به عقب نیز قادر به تشخیص اشیا در فاصله اندازه‌گیری مشخصی هستند و از اندازه‌گیری زمان انتشار برای این هدف استفاده می‌کند. این سنسور دنباله‌ای از پالس‌های صوتی را منتشر می‌کند. امواج صوتی باید در یک بازه که توسط کاربر تعریف می‌شود، دوباره به سنسور بازگردانده شوند. اگر چنین اتفاقی نیفتد، سنسور آن را به وجود یک مانع در مسیر اندازه‌گیری تعبیر می‌کند و یک پالس خروجی متناظر را تولید می‌کند. چون سنسور بر اساس تغییر در زمان انتشار کار می‌کند، بنابراین برای کاربرد‌های شناسایی جذب صوت و موادی مانند فوم و کتان کاربرد دارد.

مشابه با سنسور‌های فتوالکتریک Through-Beam، سنسور‌های فراصوتی Through-Beam نیز دارای گیرنده و فرستنده در محفظه‌های جداگانه هستند. زمانی که یک مانع بر سر راه موج صوتی قرار می‌گیرد، گیرنده خروجی را تریگر می‌کند. این سنسور‌ها برای کاربرد‌هایی که در آن‌ها به شناسایی یک هدف پیوسته مانند شبکه‌ای از پلاستیک روشن نیاز است، بسیار ایده‌آل هستند. در این کاربرد اگر شبکه پلاستیکی قطع شود، خروجی سنسور منجر به تریگر شدن PLC یا بار متصل به آن می‌شود.
 
منبع: فرادرس
ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار