Czujniki optyczne eliminacji wpływu tła

Zasada działania i konstrukcja czujników eliminacji wpływu tła

Czujniki optyczne eliminacji wpływu tła wykorzystują technologie, które opierają się na analizie przesunięcia skali szarości lub pomiarze kąta odbicia światła i pozwalają skutecznie wyeliminować zakłócenia od jasnych, błyszczących, odbijających powierzchni.

Analiza przesunięcia skali szarości polega na ocenie niewielkich różnic w natężeniu światła odbitego na różnych poziomach jasności i pozwala czujnikowi rozróżnić sygnał pochodzący od wykrywanego obiektu od sygnału odbitego od tła. Z kolei pomiar kąta odbicia wiązki światła umożliwia ocenę różnic w kierunku światła odbitego od wykrywanego obiektu od światła odbitego od tła.

Dzięki temu czujnik jest w stanie rozpoznawać np. obiekty lub oznaczenia w kolorze bardzo głębokiej czerni znajdujące się np. na jasnym, odbijającym światło tle lub przezroczyste przedmioty, jak folia, PET, szkło lub butelki.

Najważniejsze cechy i funkcje czujników eliminacji wpływu tła

• Nadajnik i odbiornik zintegrowane w jednej obudowie: wygoda montażu i konfiguracji,
• Różne obszary detekcji: od niewielkich odległości do kilku metrów,
• Brak skomplikowanych ustawień: prosta instalacja i skrócenie czasu przestoju podczas uruchamiania i serwisowania systemu,
• Skuteczne wykrywanie przezroczystych, błyszczących oraz bardzo ciemnych obiektów: różnorodne zastosowania w różnych aplikacjach i branżach,
• Stabilna praca dzięki użyciu światła podczerwonego lub wiązki laserowej redukujących zakłócenia świetlne.

Dzięki temu czujniki eliminacji wpływu tła świetnie sprawdzają się m.in. w precyzyjnym wykrywaniu znaczników na opakowaniach z folii, detekcji przezroczystych elementów z tworzywa sztucznego (np. opakowań PET), folii stretch i folii transparentnych, szkła i opakowań z tworzyw sztucznych o różnych kształtach i powierzchniach.

Na co zwrócić uwagę wybierając czujniki eliminacji wpływu tła pracujące w automatyce przemysłowej?

Przy wyborze czujników optycznych eliminacji wpływu tła, warto zwrócić uwagę:

• Zakres detekcji: czujniki o zbyt dużym zasięgu oznaczają większe koszty oraz ryzyko generowania nadmiarowych sygnałów,
• Rodzaj emitowanego światła: laser, podczerwień lub światło czerwone,
• Regulacja czułości i funkcje konfiguracji (np. Teach-in) pozwalające szybko dostosować czujnik do specyfiki zastosowania oraz zmiennych warunków,
• Odporność na warunki środowiskowe: wysoki stopień ochrony obudowy IP, zakres temperatur pracy i odporność na pył, wilgoć oraz zmienne oświetlenie.
• Rodzaj wyjścia: NPN/PNP, tryb pracy (Light On/Dark On), a także kompatybilność elektryczną z istniejącymi systemami automatyki przemysłowej.
• Wielkość i kształt obudowy pozwalające zainstalować czujnik w dostępnej przestrzeni montażowej.

Warto też wybierać czujniki z prostą kalibracją, ponieważ pozwala to uniknąć błędów podczas uruchomienia i serwisu.

Najczęściej zadawane pytania

Zasada działania czujnika optycznego?

Czujnik optyczny emituje wiązkę światła (laserowego lub podczerwonego) i analizuje światło odbite od wykrywanego obiektu, zebrane przez wbudowany w czujnik detektor.

Różnice w natężeniu powracającej wiązki pozwalają precyzyjnie określić obecność oraz odległość wykrywanego obiektu. W przypadku bardziej zaawansowanych czujników analizowany jest także czas, jaki upływa pomiędzy wysłaniem wiązki a odebraniem jej powrotem, co pozwala bardzo precyzyjnie określić odległość przedmiotu od czujnika.

W czujnikach eliminacji wpływu tła stosuje się ponadto zaawansowane metody analizy kąta odbicia lub skali szarości. Dzięki nim czujniki są w stanie odróżnić światło odbite od przedmiotu od światła odbitego od tła i wyeliminować błędy detekcji.

Co wykrywa czujnik optyczny?

Czujnik optyczny wykrywa obecność, położenie lub brak obiektów na podstawie analizy odbitego światła.

Czujniki optyczne eliminacji wpływu tła wykrywają obecność oraz parametry obiektów o zróżnicowanych właściwościach optycznych, np. przedmioty przezroczyste, czarne, błyszczące lub o niewielkich wymiarach, które mogłyby zostać pominięte przez standardowy optyczny czujnik odbiciowy.

Jakiego rodzaju czujnik optyczny najlepiej nadaje się do wykrycia znacznika na opakowaniu?

Do wykrywania znaczników na opakowaniach najlepiej stosować czujniki ze zdolnością eliminacji wpływu tła wykorzystujące wiązkę laserową lub światło podczerwone. Charakteryzują się one wysoką precyzją, odpornością na zróżnicowane warunki oświetlenia oraz refleksy i są w stanie wykryć znaczniki niezależnie od koloru, połysku czy przezroczystości materiału opakowania, np. folii, PET czy szkła.