Polarize Koaksiyel Optiklerin Şeffaf Cisim Algılamadaki Avantajları

Retroreflective sensor with coaxial optics

Görsel: Koaksiyel Optik Tasarım

Özet: Şeffaf, yarı saydam ve saydam nesneleri algılamak için kullanılan fotoelektrik sensörler ışıktaki hafif değişimlere duyarlı olmalıdır; bu da onları hatalı ve yansıyan ışıktan kaynaklanan yanlış algılamaya karşı hassas hale getirebilir. Polarize filtre ve koaksiyel optik tasarım kullanan sensörler, sensörün alıcısına giren ışık miktarını sınırlar. Bunun neden önemli olduğunu öğrenmek ve polarize koaksiyel optik yapıların sunduğu ek avantajları öğrenmek için okumaya devam edin.

Reflektörlü Şeffaf Cisim Algılama Sensörü

Reflektörlü fotoelektrik sensörler çok sayıda uygulamaya çözüm sunar. Bu popüler algılama modunda, hem verici hem de alıcı aynı muhafaza içindedir. Verici, ışık demetini alıcıya geri yönlendiren bir reflektöre yönlendirir, sensör ile reflektör arasından geçen cisim ışık demetini keser ve algılama işlemi gerçekleşir.

Verici ile alıcı aynı gövdeye yerleştirildiğinden, sadece tek ürün için montaj işlemi yapılır ve bu da genel maliyeti düşürmeye yardımcı olur. Ayrıca, bu algılama modu nispeten yüksek miktarda fazla kazanç sunarak algılama menzilini ve sensörün sensör veya reflektör üzerinde toz veya kalıntı birikmesi gibi çevresel kirleticilerin üstesinden gelme kabiliyetini artırır.

Işıktaki Hafif Değişimlere Karşı Hassasiyet

Şeffaf cisim algılama uygulamalarında kullanılan reflektörlü fotoelektrik sensörler, önceki paragrafta belirtilen özelliklere ilişkin aynı avantajları sunar. Ayrıca bu sensörler, aynı uygulamalarda kullanılan diğer birçok algılama teknolojisine kıyasla daha uzun mesafelerde daha iyi performans gösterirler, daha yüksek seviyelerde hassasiyet sunarlar ve daha hızlı tepki sürelerine sahiptirler. Bununla birlikte, genellikle bu algılama moduna ilişkin kazanç seviyelerinin yüksek olması, algılama ışığının birçok şeffaf cisimden geçmesine ve yanlış algılamalara neden olabilmektedir.

Bu uygulamalarda kullanılan reflektörlü fotoelektrik sensörlerde, düşük kontrast seviyelerine karşı daha hassas hale gelmelerini sağlayan dahili bir algoritma kullanılır. Algılama ışığını kesen şeffaf bir cisim, yayınlanan ışığı küçük fakat algılanabilir bir oranda zayıflatır ve algılama gerçekleşir. Bu sensörler ayrıca daha düşük kazanca sahiptir ve bu sayede ışığın şeffaf cisimden geçip gitmesi engellenmiş olur. Bu özellik onları, performans ve kullanım ömrünü olumsuz etkileyebilecek çevresel kirlere karşı daha hassas hale getirir. Sensör veya reflektördeki kirliliğe ve aynı zamanda çevre sıcaklığındaki değişikliklere otomatik olarak uyum sağlayan dahili kompanzasyon algoritması, bu etkileri hafifletmek için sıklıkla kullanılır.

Yansıyan Işık Sorunlarının Aşılması

Birçok şeffaf hedef (parlak cam veya plastik, çok yüzeyli konteynerler, parlak filmler vb.) yansıtıcı özelliklere sahip olabilir. Benzer şekilde, ekipman ve arka fon cisimleri de ışığı yansıtabilir. Bu cisimlerden sensörün alıcısına geri yansıyan ışık nedeniyle hatalı algılamalar yapılabilir.

Polarizasyon Filtreleri

Polarize güneş gözlükleri gibi, fotoelektrik sensörlerle kullanılan polarize filtreler, yalnızca belirli bir düzlemdeki ışığın alıcıya girmesine izin verir. Bu da sensörün, parlak veya şeffaf bir cisim ile reflektör arasında ayrım yapmasına yardımcı olur. Verici, lineer olarak polarize edilmiş bir ışık demetini, ışığın polarizasyon düzlemini 90 derece döndüren reflektöre yönlendirir. Polarizasyondaki değişim, reflektörden gelen ışığın alıcıya ulaşmasını sağlar. Algılama ışığı parlak bir cisme vurduğunda, cisim ışığı yaydığı gibi aynı düzlemde geri döndürür; böylelikle alıcıdan gelen ışık etkili bir şekilde bloke edilmiş ve kesilen ışığa ilişkin bir sinyal verilmiş olur.

Polarized light illustration showing light reflected 90 degrees by corner-cube reflector and by shiny object

Koaksiyel Optik Yapı

Koaksiyel optik tasarıma sahip olmayan reflektörlü sensörler, ışığı üçgen bir hatta, vericiden reflektöre ve vericinin bitişiğindeki alıcıya geri gönderir. Bu üçgen hat, yansıyan ışığın en uzakta olduğu sensörün ön yüzünde bir "ölü bölge" yaratır.

Koaksiyel optik tasarımdan yararlanan sensörler, algılama ışık demetini tek dar bir eksende yayınlar ve alırlar. Işık, dar bir diyafram ile tek bir lensten yayınlanır ve alınır; sensör yayılan ışın ile yansıyan ışın arasındaki küçük açı sapmasını ölçer. Sensör ön yüzünden reflektöre kadar olan tüm mesafedeki cisimleri herhangi bir ölü bölge olmaksızın algılayacaktır. Sınırlı alanlara kurulum için, sensör ile reflektör arasındaki mesafe ideal şekilde kısaltılabilir. Bu şekilde bir kurulum, aynı zamanda sensör alıcısına yanlış ışık girme olasılığını da ciddi şekilde önler. Polarizasyon filtresi ile birlikte kullanıldığında bu sensörler, yansıyan ışığın neden olduğu yanlış algılamalara karşı oldukça dirençlidir.

Koaksiyel optik tasarım başka avantajlar da sunar. Bu tasarımla ilişkili özellikle, küçük ışık demeti çapı gerektiren hassas ön uç algılamasında ve birçok hızlı sayım uygulaması için ortak konu olan cisimler arasındaki dar aralıkları tespit etmek idealdir. Ek olarak, algılama ışını küçük bir delikten etkilenmeden geçebilir. Bunun sonucunda algılayıcıyı yüksek basınçlı yıkama gibi çevresel zorluklardan korumak için bir kalkan veya muhafaza kullanımı mümkün olabilmektedir.

Coaxial sensing illustration through small aperture

Coaxial optic design illustration leading edge detection

Coaxial optics allow for short separation distances

SONUÇ

Reflektörlü fotoelektrik sensörler şeffaf cisim algılama uygulamalarına çözüm sunan en yaygın bir seçimlerden biridir. Bu sensörler uygun maliyetlidir, güç beslemeleri ve montajları kolaydır, hızlı tepki sürelerine ve yüksek hassasiyete sahiptirler. Şeffaf cisimleri algılamak için gereken ışığa karşı hassasiyet, bu sensörleri yansıyan ışıklar nedeniyle yanlış algılamalara karşı hassas hale getirir. Polarize reflektörlü sensörler şeffaf cisimleri etkin bir şekilde algılayabilir. Bu tasarım, sensör ve reflektör arasındaki ölü bölgeleri yok eder, çok yüksek düzeyde pozisyonel doğruluk sunar ve sensörün çevresel tehlikelere karşı kolaylıkla korunmasını sağlar.

Daha Fazla Bilgi İçin

Şeffaf Cisim Algılama hakkında daha fazla bilgi almak için uzmanlarımızdan biri ile iletişime geçin veya ilerideki güncellemelerin size gönderilmesi için aşağıdan kaydolun.