75416

Оптичні давачі. Давачі дифузного типу

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Давачі дифузного типу Давач дифузного типу створений за принципом давача з відбиттям від рефлектора. Давачі дифузного типу Давач дифузного типу з придушенням заднього фону Давачі дифузного типу з придушенням заднього фону були розроблені для того щоб досягти визначеного діапазону сканування для будьяких обєктів незалежно від їх яскравості кольору та інших властивостей а також від яскравості заднього фону. Такі давачі ігнорують всі обєкти які знаходяться до давача ближче ніж попередньо налаштований діапазон виявлення.

Украинкский

2015-01-12

2.47 MB

5 чел.

ЛЕКЦІЯ 13

Оптичні давачі.  Давачі дифузного типу

Давач дифузного типу створений за принципом давача з відбиттям від рефлектора. Проте в даному випадку, давач обробляє світло, відбите безпосередньо від виявленого об'єкта (рис.13.1.).

Через дифузного відбиття (перевипромінювання) від об'єкта, діапазон спрацьовування такого давача знижується в порівнянні з фотоелектричним давачом з відбиттям від рефлектора. Тут йде мова про діапазон виявлення. Під цим прийнято розуміти максимальну відстань від випромінювача, при якому об'єкт може бути надійно розпізнаний.

Рис.13.1. Давачі дифузного типу

Давач дифузного типу з придушенням заднього фону

Давачі дифузного типу з придушенням  заднього фону були розроблені для того, щоб досягти визначеного діапазону сканування для будь-яких об'єктів, незалежно від їх яскравості, кольору та інших властивостей, а також від яскравості заднього фону. Наступний малюнок наочно ілюструє функціональний принцип давача дифузного типу з придушенням заднього фону. Емітований випромінювачем світло, сфокусований оптикою, досягає об'єкта.

Якщо об'єкт знаходиться в діапазоні сканування, то частина відбитого світла, зібраного лінзою приймача, потрапляє на ближній елемент приймача (Б); давач видає сигнал «включено». Із збільшенням відстані до об'єкта, ця світлова пляма переміщується у бік далекого елемента (Д). На межі діапазону сканування одна половина світового плями знаходиться на (Б ) і друга половина на (Д), і давач сигналізує «виключено». Якщо об'єкт продовжує віддалятися, то світло все ще продовжує падати на дальній елемент, і давач все так само сигналізує «виключено».

Особливості: 

  •  в майже постійний діапазон виявлення дифузно рефлектуючих матеріалів з сильно відмінними рівнями перевипромінювання;
  •  темні об'єкти на світлому фоні надійно виявляються;
  •  високий функціональний резерв;
  •  в нечутливі до інтерферують віддзеркалень від об'єктів за межами діапазону виявлення;
  •  недорога і порівняно швидка установка, так як давач складається з одного блоку і не потребує рефлекторі.

Принцип придушення заднього фону аналогічний принципу придушення переднього фону. Такі давачі ігнорують всі об'єкти, які знаходяться до давача ближче, ніж попередньо налаштований діапазон виявлення.

Давачі дифузного типу з визначенням заднього фону

Крім придушення заднього фону, для певних випадків застосування використовується зворотний принцип - принцип визначення заднього фону. Якщо один спосіб заснований на ігноруванні заднього фону і реагуванні тільки на об'єкти всередині діапазону сканування , то інший - на оцінці виключно того світла, який відбивається від заднього фону; не об'єкт, а фон є референцією (див. рис.13.2.). Якщо об'єкт перериває шлях променя до заднього фону, то давач перемикається незалежно від того, чи досягне відбитий промінь приймача, і таким чином, сигналізує або сигналізує виявлення об'єкта перед заднім фоном - наприклад, при відображають об'єктах. Давачі з визначенням заднього фону не володіють «сліпою зоною» і особливо підходять для виявлення складних, зокрема, сильно відображають об'єктів. Крім цього, вони, на відміну від системи придушення заднього фону, тестованими і можуть мати виконання з функцією самоконтролю.

Рис. 13.2. Давачи з визначенням заднього фону

Особливі виконання давачів дифузного типу

Типова особливість стандартного давача дифузного типу, що полягає в чутливій реакції на властивості матеріалу поверхні давача, використовується у давачів контрасту і давачів кольору.

Давач контрасту

Він оцінює відмінність в яскравості між матеріалом виявленого об'єкта та нанесеним на нього маркуванням. При цьому, колір посилається променя або колір друкованої мітки повинен бути обраний таким чином , щоб контраст виявився максимально великим. Тому наші давачі контрасту оснащені 3- колірним світлодіодом в якості джерело світла. Вибір оптимально відповідного кольору променя проводиться давачом автоматично в процесі настройки. У більшості своїй давачі побудовані за принципом автоколлімації, тобто і випромінювач, і приймач знаходиться на одній загальній оптичній осі («одноока» система). Це дозволяє перетворювати оптику і досягати таким чином високу гнучкість при монтажі положення давача.

Люмінесцентний давач 

Одним з варіантів давача контрасту є люмінесцентний давач, який працює з модульованим ультрафіолетовим світлом. На скануючий матеріал наносяться відповідні матеріали (люмінофори), які внаслідок активізуються за рахунок опромінення. До таких матеріалів відноситься, наприклад, оптичний відбілювач в білому папері; але вони також містяться в певних лаках, маслах, жирах і марках (рис. 13.3).

Рис. 13.3. Люмінесцентний давач

Світло, що випромінюється люмінофором до приймача, має довжину хвилі більше, ніж світло, що йде від випромінювача; він знаходиться в видимому спектральному діапазоні . За рахунок модуляції і точно визначеного зсуву частоти між випромінює і приймає світлом, на люмінесцентні давачі майже не впливають зовнішні джерела світла і , таким чином, ці давачі працюють особливо надійно.

Давачі кольору

У той час, як стандартні давачі друкованих міток визначали лише різницю в яскравості в певному спектральному діапазоні давача, давач світла розбиває відбите від об'єкту світло на кілька часткових спектрів і видає на кожен з цих підспектрів значення інтенсивності. Розподіл цих значень відображає спектральні властивості, і разом з тим-колір об'єкта.

Давачі кольору Visolux працюють за принципом трьохдіапазонного дії. При цьому, розрізняють два типи трьохдіапазонної дії; активний і пасивний.

  •  Активна трьохдіапазонна дія:

Об'єкт послідовно висвітлюється трьома кольорами випромінювача (червоним, зеленим, голубим ). Кількість відбитого світла вимірюється окремо для кожного кольору. З трьох значень, отриманих таким шляхом, однозначно визначається колір об'єкта.

  •  Пасивна трьохдіапазонна дія: Об'єкт висвітлюється білим світлом випромінювача. Джерело світла являє собою, наприклад, білий світлодіод. Потім червоні, зелені та блакитні складові відбитого світла відфільтровуються і, відповідно, визначається кількість світла. Для цього використовуються три приймача. Таким чином визначається колір об'єкта.

Волоконно-оптичні кабелі

Характеристики волоконно-оптичних кабелів, залежно від виконання, відповідають характеристики давачів з наскрізним променем або дифузного типу.

Системи наскрізного променя мають по одному волоконно-оптичному кабелю для випромінювача і приймача, у дифузних систем світло проводиться в одному єдиному волоконно-оптичному кабелі через окремі волокна випромінювача і приймача.

Випромінювач і приймач розташовані в одному корпусі. Оптично активна область проводиться через волоконно-оптичний кабель (скло або пластмаса) від приладу до пункту збору. За рахунок їх маленьких оптично активних поверхонь, системи волоконно-оптичного кабелю підходять для виявлення дрібних деталей. Для цього також є спеціальні волоконно-оптичні кабелі з коаксіальним або змішаним розташуванням волокон і маленькими діаметрами волокон  (пластмасові оптоволокна: менше 100 μм, скло-волокна: зазвичай 50μм). .

Через велику кута розкриття світловий апертури (близько 70 град.); волоконно-оптичні кабелі працюють на значно більш менших відстаннях, ніж стандартні давачи. Однак, дистанція спрацьовування може бути збільшена за рахунок використання оптичних насадок.

Скло або пластмаса?

При виборі відповідного волоконно-оптичного кабелю користувач повинен визначитися з його матеріалом: пластмаса або скло. Короткі описи властивостей обох цих матеріалів викладені нижче.

Пластмасові волоконно-оптичні кабелі 

Складаються з одного єдиного волокна в оболонці з ПВХ. Дуже маленька вага і висока гнучкість матеріалу волоконно-оптичного кабелю дозволяють застосовувати їх, наприклад, в дуже рухливих частинах машин. Особливою перевагою є індивідуальна збірка кабелів. Стандартна довжина становить 2м. За допомогою доданого в комплекті поставки монтажного пристосування можна легко вкоротити кабель до тієї довжини , яка необхідна для Вашого застосування. Два різних діаметра кабелю і безліч різних типів головок також представлені на вибір. Тут Ви безумовно знайдете волоконно-оптичний кабель, що задовольняє Вашим вимогам.

Скловолоконні світлопроводи

Складаються з декількох окремих волокон з діаметром приблизно в 50μм. Залежно від ситуації, оболонка може бути виконана з таких матеріалів як сталь, ПВХ, метал-силікон або силікон. За рахунок незначного оптичного демпфірування скловолокна, в порівнянні з пластмасовим волокном , можливі великі діапазони дії і сканування. Міцне механічне виконання сталевої оболонки дозволяє застосовувати їх також при високих температурах до 300°С. При виборі типів головок, в комбінації з відповідними матеріалами оболонки, Ви знайдете правильне рішення для кожного з випадків застосування .

Для Вашої зручності в розділі «волоконно¬оптичні давачи»наведені волоконні світловоди, які підходять для окремих типів давачів, на додаток до їх характеристикам.

Питання для контролю і засвоєння

  1.  Дайте визначення безконтактному фотоелектричному давачу.
  2.  Де застосовуються безконтактні фотоелектричні давачі?
  3.  Вкажіть особливості застосування безконтактних фотоелектричних давачів.
  4.  Які головні властивості безконтактного фотоелектричного давача?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

28647. Предпосылки образования централизованного Российского государства 12.28 KB
  Предпосылки: 1экономические к началу 14 в на Руси постепенно после татаромонг. 2 социальные к концу 14 в уже полностью стабилизировалась экая обстановка на Руси. задача Руси заключалась в необхти свергнуть татаромонг. Восстановление независимости Руси требовало всеобщего объединения против единого врага: монгол с юга Литвы и Шведов с запада.
28648. Возникновение и развитие приказов и воеводского управления в России. Дворянские реформы второй половины XVI в. (судебная, губная, земская, военная) 13.16 KB
  Начиная с конца 15 в стали возникать новые органы госва приказы постоянно действовавшие учреждения имевшие значитно более четкую компетенцию по сравню с прежними: боярская Дума феодальные съезды. Губная избы были созданы как карательные органы коте ведали борьбой с разбойниками татями убийцами поджигателями сыском бедных на них возлагался сбор податей перепись населения ведение губной тюрьмой и др. Земская в резте были созданы органы земского самоупря из лучших людей их компетенция распрострсь только на посадских и...
28649. Борьба с Речью Посполитой и воссоединение Украины с Россией. Правовой статус Украины в составе России 12.44 KB
  Борьба с Речью Посполитой и воссоединение Украины с Россией. Правовой статус Украины в составе России. Воссоединение Украины с Россией событие во время котго Запорожское казачье Войско перешло в подданство русского Царя в 1654 г. Взаимоотношения Украины с центральным правительством во многом зависели от гетмана.
28650. Суд и судебный процесс в 15-17 вв. Зарождение и развитие розыскной системы следственного процесса 14.4 KB
  Суд и судебный процесс в 1517 вв. госво сосредоточило в своих руках судебные фции по всем важным делам что было закреплено Судебником 1497 г. Вотчинные и поместные суды постепенно теряют свое значение. Судебник Ивана III провозглет гл.
28651. Соборное Уложение 1649 г. Привилегии феодалов, право дворян на землю. Понятие преступления. Группы и виды преступлений и наказаний по Соборному уложению 14.52 KB
  Группы и виды преступлений: апротив веры богохульство нарушение порядка в церкви бгосударственные против основ государственной власти лично против царя впротив порядка управления подделка печатей фальшивомонетничество в воинские дезертирство побег с поля боя гпротив личности: убийство наиболее тяжкое слугагосподина женамужа нанесение телесных повреждений оскорбление словом делом. димущественные кража грабеж разбой епротив нравственности сводничество нарушение семейных уставов.
28652. Становление и развитие абсолютной монархии в конце XVII-XVIII вв. 13.74 KB
  правля госва при котй власть монарха не ограничена никакими учреждениями и законами. признаки: вся полнота гос. Монарх как глава госва являлся также верховным главнокомандующим вооруженных сил страны главой церкви ему принадлежала высшая законодатя испная и судебная власть. В период AM харно усиление роли госва отразившееся во внеш.
28653. Общественный строй России в начале XVIII в. Сословные реформы Петра I. Правовое положение дворянства. Расширение привилегий дворянства при преемниках Петра I. Жалованная грамота городам 1785 г. Введение подушной подати. Уничтожение холопства 14.93 KB
  Правовое положение дворянства. Расширение привилегий дворянства при преемниках Петра I. был принят Указ о подушной переписи котй закреплял привилегированное положе дворянства. Рассммый период харся консолидацией дворянства в единое сословие.
28654. Государственный строй России в начале XVIII в. Образование Российской империи. Реформы центральных органов государственного управления. Сенат. Синод. Коллегии 13.76 KB
  Реформы центральных органов государственного управления. Социальноэкое развитие рост сопротивления крестьянства тяжёлые войны диктовали необхть серьёзных реформ госго аппарат проведение котх привело к созданию централизованной системы органов управления. Претерпела изменения также система местного управления. В губерниях и провинциях было учреждено большое число различных должностных лиц ведавших отдельными вопросами управления.
28655. Реформы Петра I: военная, судебная, губернская и др 15.32 KB
  Император обозначил задачи коте возлагались на полицию: борьба с угой преступтью охрана общго порядка обеспече санитарной и пожарной безопти борьба с нищенством проституцией пьянством азартными играми контроль за соблюдением паспортного выдавались на 3 г режима и ловля беглых и беспаспортных. стало вводиться новое территориальное деление госва: Россия была разделена на 8 губерний по котм расписали все уезды и города. Во главе судебной системы стоял монарх котй решал самые важные госые дела. По его инициативе возникли...