Czujnik odbiciowy to element automatyki, który usprawnia procesy produkcji w wielu różnych branżach. Zasada jego działania opiera się na wysyłaniu promieni świetlnych z nadajnika do odbiornika. Zbędne elementy są wykrywane przez przerwanie ciągłości wiązki promieni przez obiekt, który znajdzie się na drodze ich przebiegu. Ze względu na wysoką skuteczność pomiarów, czujniki odbiciowe są wykorzystywane w większości gałęzi przemysłu.
Czujnik odbiciowy – zasada działania
Czujnik odbiciowy wykorzystuje 4 rodzaje światła: ultrafioletowe, podczerwień, laserowe i zwykłe. W jego obudowie znajduje się nadajnik oraz odbiornik, między którymi przepływają promienie świetlne. W przypadku przerwania strumienia światła odbitego przez niepożądany obiekt, dochodzi do zmiany sygnału wyjściowego. Odpowiednia synchronizacja nadajnika oraz odbiornika sprawia, że czujnik wykazuje dużą czułość oraz odporność na działanie szkodliwych czynników zewnętrznych (np. wilgoci, pyłu). Odpowiednio silny impuls świetlny wysłany z nadajnika dociera do odbiornika, nawet jeśli jest częściowo rozproszony. Wysokiej jakości soczewki optyczne, w które zaopatrzone są czujniki odbiciowe, precyzyjnie nadają kierunek promieniom świetlnym. Ich zakres zastosowania jest szeroki, ponieważ wykorzystywane są m.in.:
- do kontroli położenia ruchomym elementów maszyn,
- na taśmach transportowych w celu zliczania transportowanych elementów,
- do kontrolowania poziomu cieczy lub materiałów sypkich.
Zakres pomiarowy czujników odbiciowych
Zakres pomiarowy czujników odbiciowych w zaawansowanych modelach można regulować za pomocą ustawień sensora. W mini czujnikach zakres pomiarowy wynosi 3 cm (odległość elementu od czujnika). Natomiast w większych modelach może wynosić nawet do 100 cm. Zaletą stosowania czujników odbiciowych jest brak konieczności stosowania dodatkowego odbłyśnika lub nadajnika. Ponadto optymalna rozdzielczość pozwala wykryć elementy nawet o niewielkich rozmiarach (np. pojedyncze kamienie w gipsie na taśmie produkcyjnej) oraz na ekspresową reakcję. Czujniki te dzielą się na kilka typów, w zależności od sposobu wykorzystania odbitego światła:
- czujniki odległości – dokonują pomiaru ilości odbitego światła, czasu powrotu, siły impulsu, a także określają geometrię odbicia,
- czujnik koloru – wykorzystują zmianę odbicia promieni świetlnych od przedmiotów o różnych kolorach,
- czujniki kontrastu – działają podobnie jak czujnik koloru, ale wykorzystuje tylko jedną barwę,
- czujniki gładkości powierzchni – bazują na odbijaniu się promieni od powierzchni błyszczących.
Czujnik odbiciowy z eliminacją wpływu tła
Czujnik odbiciowy z eliminacją wpływu tła wykrywa jasne i ciemne obiekty. Modele te są wykorzystywane przede wszystkim do wykrywania elementów szklanych. Natomiast moduły zbliżeniowe działają na zasadzie odbicia promieni podczerwieni od powierzchni wykrytego elementu, który znajdzie się na drodze ich przebiegu. Wraz ze zbliżaniem się niepożądanego obiektu do czujnika, dioda emituje pulsujące światło podczerwieni, którego promienie odbijają się i są odbierane przez fototranzystor. Dzięki przerywanej emisji wiązki światła zostają zatem wyeliminowane błędy, które mogłyby powstać wskutek działania światła obcego.
Czujnik odbiciowy to element automatyki przemysłowej, który służy m.in. do wykrywania niepożądanych obiektów na linii produkcyjnej, a także kontrolowania poziomu materiałów używanych w produkcji. Dzięki temu proces wytwarzania przebiega szybciej i zmniejsza się ryzyko awarii (np. w wyniku przedostania się niepożądanego elementu do urządzeń produkcyjnych).