سنسور فوتونیک چیست؟

توسط اشلین25 ژانویه 20210293

سنسور فوتونیک یک سنسور فیبر نوری است و می توان از آن برای اندازه گیری جابجایی استفاده کرد. این سنسور می تواند اندازه گیری غیر تماسی انجام دهد و کار آن بر اساس اصل فیبر نوری است و می تواند جابجایی، ارتعاش و وضعیت سطح را اندازه گیری کند. عملکرد این سنسور ساده است، بخشی از نور که بین بسته های فرستنده و گیرنده منتقل می شود به جداکننده و خود بسته بستگی دارد. اگر بازتاب هدف تغییر کند، نسبت انتقال نیز تغییر خواهد کرد. بنابراین برای حل این مشکل از دو دسته گیرنده استفاده می شود که یکی از آن ها فاصله مشخص و تفکیک آن در محدوده میکرومتر است و هیچ تماس فیزیکی با هدف برقرار نمی شود.

نور از منبع منتقل می شود و به کاوشگر می رسد و سپس نور به فرستنده می رسد و بخشی از نور به کاوشگر منعکس می شود. این بخش از نور منعکس شده توسط فیبرهای دریافت کننده دریافت می شود و برای محاسبه شدت آن به آشکارساز عکس ارسال می شود. شدت نوری که منعکس می شود، تابع شکاف بین نوک کاوشگر و هدف است.

حسگر فوتونیک چگونه کار می کند

این سنسور دارای دو قسمت فیبر نوری است که یکی از این قسمت ها به منبع نور متصل است و به آن فیبرهای فرستنده می گویند و قسمت دیگر به ردیاب نوری متصل است. یک منبع نور وجود دارد، نور ساطع شده توسط یک فیبر نوری منتقل می شود. جسمی که قرار است اندازه گیری شود، توسط پرتو نور متمرکز می شود. سر دارای یک کابل فیبر نوری دیگر برای تشخیص پرتو نور منعکس شده از جسم است و نور را به ردیاب نوری منتقل می کند. دستگاه حسگر نور یک سیگنال ولتاژ تولید می کند و متناسب با مقدار نور دریافتی خواهد بود. مقدار نور دریافتی متناسب با فاصله بین سر فیبر نوری و جسم خواهد بود. بنابراین اگر هد روی یک نقطه مرجع ثابت شود و تنظیمات صفر را تنظیم کند، سیگنال ولتاژ مستقیماً پس از کالیبراسیون جابه‌جایی می‌دهد.

اگر فاصله بین نوک کاوشگر و هدف صفر باشد، نور از فرستنده به گیرنده نمی رسد، بنابراین هیچ اندازه گیری شدت وجود نخواهد داشت. بنابراین اگر شکاف افزایش یابد، نور منعکس شده به گیرنده می رسد. شدت شناسایی شده تا زمانی افزایش می‌یابد که شکاف به ترتیب برابر قطر پروب شود، بنابراین وقتی این اتفاق می‌افتد فیبر گیرنده کاملاً روشن می‌شود و حداکثر بازتاب اندازه‌گیری شده را پوشش می‌دهد.

مزایای سنسور فوتونیک چیست؟

• بدون قطعات متحرک
• اندازه گیری بدون تماس
• تعمیر و نگهداری کمتر زیرا قطعات متحرک وجود ندارد

معایب حسگر فوتونیک چیست؟

• ممکن است تحت تأثیر شرایط روشنایی اطراف قرار گیرد
• روی سطوح با انعکاس زیاد به خوبی کار می کند، اما در سطوح کدر کمتر موثر است
• کالیبراسیون مجدد مورد نیاز است زیرا شاخص بازتاب سطح هدف می تواند متفاوت باشد
• طول زبری سطح هدف باید حداقل یک مرتبه کوچکتر از فاصله الیاف ارسال کننده و دریافت کننده باشد.

منبع

https://automationforum.co/what-is-a-fotonic-sensor/