Датчики оптические, датчики света
![CNY70, Оптопара широкого назначения [4-PIN]](https://static.chipdip.ru/lib/033/DOC001033856.jpg)
быстрый просмотр
от 20 шт. — 171 руб.
![OPT101P, Фотодиод с усилителем, [DIP-8]](https://static.chipdip.ru/lib/920/DOC003920576.jpg)
быстрый просмотр
Texas Instruments
от 5 шт. — 2 850 руб.
![QRD1114, Датчик оптический рефлекторный [100BY]](https://static.chipdip.ru/lib/896/DOC005896894.jpg)
быстрый просмотр
ON Semiconductor
от 10 шт. — 160 руб.
![TCST2103, Оптопара широкого назначения [4-PIN]](https://static.chipdip.ru/lib/419/DOC005419089.jpg)
быстрый просмотр
от 20 шт. — 156 руб.
быстрый просмотр
ST Microelectronics
от 5 шт. — 556 руб.
быстрый просмотр
от 5 шт. — 3 020 руб.
быстрый просмотр
IFM Electronics
21 240 руб.
от 5 шт. — 18 700 руб.
быстрый просмотр
от 5 шт. — 650 руб.
быстрый просмотр
Pepperl+Fuchs
16 130 руб.
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
от 5 шт. — 370 руб.
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
быстрый просмотр
от 317 шт. — 21 руб.
от 1334 шт. — 17.85 руб.
быстрый просмотр
Товаров на странице
Оптические датчики – электронные компоненты, которые под действием электромагнитного излучения в видимых, инфракрасных и ультрафиолетовых диапазонах подают определённые сигналы на вход регистрирующих или управляющих систем. Такие датчики способны реагировать на водяной пар, полупрозрачные предметы, дым и различные аэрозольные испарения.
Они имеют небольшую массу и габаритные размеры.
ОД – это бесконтактный датчик, поскольку отсутствует механический контакт между сенсором и объектом, который на него воздействует, при этом его функциональные возможности намного выше, нежели у других датчиков.
Посмотреть и купить товар вы можете в наших магазинах в городах: Москва, Санкт-Петербург, Архангельск, Астрахань, Барнаул, Белгород, Брянск, Владимир, Волгоград, Вологда, Воронеж, Екатеринбург, Иваново, Ижевск, Иркутск, Йошкар‑Ола, Казань, Калуга, Кемерово, Киров, Кострома, Краснодар, Красноярск, Курган, Курск, Липецк, Набережные Челны, Нижний Новгород, Новосибирск, Омск, Орёл, Оренбург, Пенза, Пермь, Псков, Ростов-на-Дону, Рязань, Самара, Саранск, Саратов, Смоленск, Ставрополь, Сургут, Тамбов, Тверь, Томск, Тула, Тюмень, Ульяновск, Уфа, Хабаровск, Чебоксары, Челябинск, Ярославль.
Доставка в пункты выдачи заказов Яндекс Доставка, СДЭК, Л-Пост, Boxberry, 5Post, транспортными компаниями DPD и «Деловые Линии», а также Почтой России в Тольятти, Хабаровск, Владивосток, Махачкала, Новокузнецк, Чебоксары, Калининград, Улан-Удэ, Сочи, Сургут, Нижний Тагил, Чита, Владикавказ, Грозный, Мурманск, Тамбов, Петрозаводск, Нижневартовск, Новороссийск, Йошкар-Ола и еще в более чем 1000 городов и населенных пунктов по всей России.
Товары из группы «Датчики оптические, датчики света» вы можете купить оптом и в розницу.
-
- Магазины и оптовые отделы
- Видео
- Новости
- Каталог производителей
- Каталоги автозапчастей
- Акции и спецпредложения
- Калькуляторы
- Обратная связь
датчик оптический
Датчик — это устройство, которое реагирует на давление, тепловую, акустическую или электромагнитную энергию, движение или магнетизм, генерируя электрический сигнал. Развитие полупроводников с 1940 по 1950-е годы привело к созданию компактных и эффективных светочувствительных устройств, таких как оптические или фотодатчики .
Определение и общие сведения
Оптические датчики способны обнаруживать видимое, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Этот прибор определяет частоту, поляризацию света или длину волны и преобразует их в электрический сигнал из-за фотоэлектрического эффекта.
Купить оптический датчик стоит тогда, когда необходимо измерять интенсивность падающего света и преобразовывать его в удобочитаемую форму с помощью встроенного измерительного устройства. Как правило, такой датчик является неотъемлемой частью более крупной системы, включающей в себя источник света, сенсор и само измерительное устройство.
К фотоэлектрическим датчикам относятся энкодеры, оптические измерительные приборы, решетки, оптические волокна и другие приборы. Основная характеристика оптического датчика положения — его способность вычислять изменения световых лучей. Он может функционировать либо по одноточечной методике, либо по распределению точек.
Принцип работы
Оптический датчик способен обнаруживать свет, как правило, в определенном диапазоне электромагнитных спектров, таких как видимый, инфракрасный и ультрафиолетовый.
Принцип обнаружения в основном зависит от изменений характеристик оптического сигнала. Устройство работает зачастую с использованием света в качестве среды, поэтому расстояние его обнаружения чрезвычайно велико.
В общем оптическом восприятии есть два компонента, а именно:
- Передатчик (то есть оптический источник).
- Приемник (оптический детектор).
Световой луч меняет свои параметры, когда какой-либо объект оказывается между передатчиком и приемником. Есть пять полезных параметров света, которые измеряются оптическим зондированием, а именно:
- интенсивность;
- фаза;
- длина волны;
- поляризация;
- спектральное распределение.
Типы оптических датчиков
Существуют различные типы фотоэлектрических датчиков, таких как сквозной луч, датчики диффузного отражения и датчики обратного отражения.
Датчик на пересечение луча включает в себя передатчик и приемник, которые расположены так, чтобы указывать друг на друга, так что они могут создавать прямой путь луча света. Как только какой-либо объект приблизится к середине этого пути, интенсивность света будет изменена и объект будет обнаружен.
Фотодатчик диффузного отражения также имеет передатчик и приемник, но они расположены параллельно друг другу. Как только передатчик генерирует световой сигнал, он отражается через объект. Это отражение света можно просто измерить через приемник. Датчики такого типа в основном используются для дифференциации цветов. Если в качестве источника света используется красный светодиод, то трудно отличить красный и белый свет, потому что они имеют одинаковую степень отражения.
Световозвращающий тип датчика имеет передатчик и приемник, которые расположены в одном корпусе. Передатчик генерирует световой луч, который отражается через отражатель и принимается приемником. Если какой-либо объект приближается к середине пути этого светового луча, то он ломается. Таким образом, объект в приемнике обнаруживается на основе разницы между интенсивностью светового луча и другими параметрами.
Волоконно-оптические датчики
Волоконно-оптические датчики принадлежат к категории электронных устройств, предназначенных для контактной или бесконтактной регистрации изменений физических параметров технологического процесса (температуры, давления, скорости перемещения, вибрации и других показателей) и дальнейшей передачи информации по оптоволоконной линии связи. Благодаря выдающимся метрологическим характеристикам, стабильности и надежности они получили широкое распространение в автоматизированных системах управления и контроля.
Принцип работы
Работа датчиков построена на свойствах оптоволокна, представляющего собой стеклянный или пластиковый сердечник в полиэтиленовой оплетке, закрытой полимерной пленкой. Нитевидный сердечник содержит специальные добавки, улучшающие коэффициент преломления световых волн. Оплетка служит проводником для светового потока.
Оптоволокно выступает в двух ипостасях: как чувствительный элемент и как канал передачи сигнала. Самыми востребованными являются сенсоры с оптическим преобразователем, в состав которых входят чувствительный оптический элемент, приемник и излучатель. Преобразователь размещается между торцами принимающих и передающих волокон, а в качестве излучателя выступает светодиод. Детектор представлен высокочувствительным p-i-n-фотодиодом.
У датчиков с оптическим зондом применяются одно- или многомодовые оптоволоконные кабели или жгуты, в которых источниками света выступают светодиоды либо лазерные излучатели. Эти бесконтактные датчики характеризуются надежностью и высокой чувствительностью и точностью измерений.
Виды и характеристики
Вне зависимости от типа оптоволоконные датчики работают по одному и тому же принципу, основанному на перемещении электромагнитной волны (светового излучения) по оптоволокну. При этом под действием внешних факторов параметры волокна видоизменяются в волоконных решетках Брэгга и регистрируются модулем детектирования.
Оптоволоконные датчики подразделяются на две категории:
- Распределенные. В них чувствительным элементом служит общая площадь волоконно-оптического кабеля. При прохождении через него свет рассеивается, в результате чего можно определить температуру каждой точки оптоволоконного канала. В связи с этим устройства данного типа применяют, в основном, для наблюдения за уровнем температуры.
- Точечные. В этих датчиках в качестве чувствительного элемента выступают селективные зеркала. Электромагнитная волна, генерируемая широкополосным излучателем, отражается в виде узкой полоски, в то время как часть светового потока транслируется по оптоволокну. Это позволяет задействовать сразу несколько контроллеров автоматизированной системы и обеспечить точную передачу сигнала. Таким образом, точечные датчики обладают более широким спектром применения, чем устройства распределенного типа.
Аналогичным образом работают акустические датчики, где пульсация изучения, проходящего по оптоволокну, фиксируется анализатором, что позволяет обнаружить звуковую волну и установить ее источник. Эти устройства хорошо себя проявили в системах контроля доступа, сигнализируя о попытке несанкционированного проникновения в запретную зону.
В случае, когда требуется транслировать сигнал на расстоянии, оптоволокно должно быть многомодовым. Если оптоволокно выполняет функции сенсора, оно может быть одномодовым.
Область применения волоконно-оптических датчиков
Наиболее распространены оптоволоконные устройства, работающих на принципе решеток Брэгга. Их можно использовать практически повсеместно, в том числе в агрессивных средах. В частности, волоконно-оптические датчики применяются в:
- горнодобывающей промышленности для мониторинга состояния воздуха в шахтных стволах и состояния транспортных лент;
- нефтедобывающей отрасли для обследования температурного режима в скважинах и трубопроводных магистралях;
- строительстве для управления системами жизнеобеспечения в «умных домах», для мониторинга состояния теплотрасс, мостов, инженерных сооружений;
- авиации и космонавтике для отслеживания нагрузок и температурных деформаций корпусов воздушных судов;
- энергетике для контроля состояния высоковольтных опор и линий электропередач.
Разработка новых технологий в производстве волоконно-оптических датчиков позволяет снижать стоимость этих приборов и все более интенсивно использовать их там, где применение других средств измерения невозможно или экономически нецелесообразно.
Оптические датчики
Оптический датчик – это электронный прибор компактного размера, оценивающий параметры объекта, попадающих в зону действия, за счет обработки светового излучения разного диапазона. Они классифицируются на несколько типов в зависимости от конструктивных и других особенностей, но принцип действия у этого оборудования одинаковый в каждом случае.
Порядок активации оптического датчика определяется производителем, т.е. последний задает конкретные условия, при наступлении которых прибор включается. Активация датчика происходит в момент, когда световое излучение, попадающее на устройство, приобретает достаточную интенсивность.
Принцип действия данного прибора основан на способности встроенной электроники распознавать изменения характера свечения. Датчик активируется в момент, когда световой поток беспрепятственно попадает на устройство. Но в случае его прерывания прибор перестает работать. В этот момент на компьютер поступает соответствующий закодированный сигнал, и оператор получает информацию о наличии объекта в зоне действия датчика.
Конструкция устройства
Оптические датчики состоят из приемника и источника светового излучения. Оба компонента лежат в основе каждого прибора.
При этом источник излучения (излучатель) состоит из:
- корпуса – отвечает за защиту элементов конструкции излучателя и предупреждает повреждения, возникающие из-за механического воздействия, изготавливается из латуни или полиамида;
- генератора – формирует электрические импульсы, поступающие на излучатель;
- излучателя, представленного в виде компактного светодиодного механизма, – испускает световой поток в заданном диапазоне;
- системы оптики – отвечает за направление, в котором испускается световое излучение;
- индикатора – показывает готовность датчика к работе.
В состав приемника входят:
- оптика – отвечает за прием и передачу светового луча к преобразователю;
- фотоприемник – трансформирует световое излучение в электрический сигнал;
- усилитель – увеличивает интенсивность сигнала до значения, которое может «считать» прибор;
- пороговый элемент – регулятор крутизны фронта сигнала переключения;
- электронный ключ – предупреждает возникновение коротких замыканий и перегрузок;
- индикатор цвета – показывает заданные параметры датчика.
Индикатор цвета показывает следующие режимы работы датчика:
- отсутствие свечения – сигнала нет;
- зеленый цвет – прибор активирован после получения сигнала, интенсивность которого соответствует заданным параметрам;
- желтый и красный цвет – показывают увеличение уровня сигнала.
Если не рассматривать специализированные типы оптических датчиков (щелевые и другие), то эти приборы в зависимости от конструкции можно условно разделить на 2 вида: с цилиндрическим и прямоугольным корпусом. Такая особенность существенно упрощает выбор устройств.
Виды оптических датчиков
Оптические датчики применяются для решения широкого круга задач. В связи с этим перед покупкой прибора необходимо определиться с:
- условиями работы устройства;
- функциями, которыми устройство должно обладать.
В зависимости от особенностей работы оптические датчики подразделяются на 3 типа.
Барьерные
Датчики барьерного типа отличаются нестандартным принципом работы. Для активации прибора необходимо, чтобы приемник и передатчик были установлены друг напротив друга. Только при соблюдении данного условия световой луч будет попадать в прибор. Если между приемником и передатчиком возникает барьер (отсюда и название устройства), то датчик подаст соответствующий сигнал.
Благодаря этой особенности они способны контролировать территорию на большом расстоянии. При этом барьерные датчики демонстрируют высокую эффективность. В частности, на работоспособность прибора не влияют капли жидкости и пыль.
Среди минусов барьерных датчиков выделяют следующее:
- сложность монтажа (из-за большого расстояния между приемником и датчиком необходимо прокладывать много электропроводов);
- приемник и передатчик нужно соосно расположить друг относительно друга (иначе прибор работать не будет);
- при попадании в зону действия прибора предметов с высокой отражающей способностью устройство подает ложный сигнал;
- датчик не срабатывает, когда в зону действия попадает прозрачный предмет.
Последние 2 недостатка можно устранить, изменив соответствующим образом положение регулятора чувствительности. При этом прибор должен быть настроен таким образом, чтобы диаметр луча превосходил размеры объекта, попадающего в контролируемую зону.
Считается, что датчики барьерного типа – самая надежная разновидность подобных устройств. Это обусловлено высокой эффективностью приборов, которые могут контролировать территории большой площади и работают без помех.
Приемник и передатчик у устройств данного типа разрешено размещать на расстоянии в 10 метров друг от друга. К последнему обязательно подводится питание. Передатчик у приборов барьерного типа только транслирует световой луч. Это устройство не требует настройки. Чувствительность и другие параметры работы датчика регулируется на приемнике.
Чтобы оборудование функционировало в рамках заданных параметров, необходимо устанавливать на территории приемник и передатчик из одного комплекта. Компоненты, выпущенные разными производителями, не способны работать друг с другом.
Датчики барьерного типа применяются преимущественно на охраняемых территориях. На промышленных предприятиях устанавливаются устройства других видов.
Диффузные датчики
У датчиков диффузного типа приемник и передатчик размещаются в одном корпусе. Принцип действия данного прибора основан на зеркальном отображении. Суть этого процесса сводится к следующему: передатчик испускает световой луч, который, попадая на объект, рассеивается в разные стороны. Часть таких волн возвращается обратно к датчику, попадая на приемник. В этом случае прибор активируется.
Основной недостаток устройств диффузного типа заключается в том, что датчики не способны выявлять объекты с низкой отражающей способностью. Для подобных случаев применяются выключатели с подавлением фона.
Второй недостаток – небольшая область контроля. Устройства функционируют в зоне на расстоянии в 50 см. Однако диффузные датчики при условии правильной настройки способны сразу выявлять объекты, которые появляются в контролируемой области.
Правила настройки
Чтобы определить место, в котором будет установлен датчик, необходимо взять лист чистой бумаги и медленно провести его рядом с датчиком. Прибор должен актироваться на:
- расстоянии до 40 см, если лист имеет размеры 10х10 см;
- расстоянии свыше 40 см, если размеры листа составляют 20х20 см.
Для более точной настройки прибора применяется специальная таблица, в которой указаны отражающие свойства материалов. На основе коэффициентов из этого перечня проводится регулировка устройства.
Рефлекторные датчики
Датчики этого типа активируются при отражении светового луча от рефлектора, после чего тот попадает на приемник. Прибор повторно включается, когда объект покидает контролируемую зону.
Рефлекторные датчики действуют на расстоянии до 10 метров. При этом данное устройство способно контролировать и большую территорию, но тогда снижается эффективность его работы. Объясняется это тем, что по мере увеличения расстояния повышается вероятность смещения направления светового луча из-за вибрации либо пыли.
Рефлекторные датчики, у которых приемник и передатчик размещены в одном корпусе, способны распознавать полупрозрачные объекты. Такие приборы часто используют как один из компонентов конвейера. Датчик регистрирует момент, когда изделие попадает в определенную точку, и сигнализирует о выходе продукции из зоны контроля.
Специфические датчики
Список моделей оптических датчиков не ограничивается приведенными типами. Данные приборы также делятся на следующие виды:
- Световая решетка. Прибор представлен в виде двух пластин, расположенных на определенном расстоянии друг от друга. С одной стороны размещаются фотодиоды, с другой – светодиоды. При перекрытии световой волны между этими элементами подается сигнал, с помощью которого компьютер может определить ширину или высоту объекта.
- Световой барьер. Устройства этого типа применяются на территориях, охраняемых от проникновения людей. Конструкция объединяет в себе два рефлекторных датчика и отдельный контроллер. Из-за этой особенности оборудование сложно в монтаже.
- Лазерная система. Такой датчик способен не только фиксировать появление объекта в контролируемой области, но и определять точное расстояние до него. Последнее возможно благодаря встроенной электронике.
- Оптоволоконный датчик. Это устройство объединяет в себе несколько приборов, установленных на определенном расстоянии друг от друга и соединенных между собой оптоволокном. Обычно в конструкции такого датчика применяются пластиковые фиберы. Устройства данного типа в основном монтируются на территориях с узкой зоной контроля и повышенным риском получения травм. Кроме того, такие датчики применяются в условиях постоянной влажности и сильной вибрации.
- Аналоговый датчик. Это оптические датчики выходного сигнала. Устройства данного типа функционируют по сходному с лазерными приборами алгоритму.
Благодаря такому разнообразию датчиков можно подобрать приборы, которые будут выполнять в том числе и узкоспециализированные задачи.
Классификация по месту установки
- Щелевые. Это не отдельный датчик, а система приемников, которые устанавливаются на одной платформе с излучателем. Такие устройства закрываются U-образным корпусом. Щелевые приемники применяются на конвейерах или других подобных площадках для контроля за быстро передвигающимися предметами. Эти устройства отличаются удобной конструкцией, так как для работы необходима прокладка только одного кабеля.
- Прямоугольные. Благодаря конструктивным особенностям такие датчики нередко комплектуют системой охлаждения, что расширяет область использования приборов. В частности, устройства можно устанавливать с объектами, излучающими тепло. Прямоугольные датчики дополняются высокоточной оптикой, позволяющей проводить подсчет быстро передвигающихся предметов, и отличаются прочной конструкцией.
- Цилиндрические датчики. Внешне такие устройства напоминают свечу зажигания. Они комплектуются крепежными пластинами, зажимными блоками и уголками.
Оптические датчики отличаются компактными размерами, что упрощает монтаж приборов. Для расширения области применения производители дополняют такие устройства выносными модулями.
Область применения оптических датчиков
Оптические датчики применяются для определения наличия предметов. Эти устройства позволяют:
- устанавливать расстояние до объекта;
- определять габариты предмета;
- определять степень прозрачности;
- узнать цвет объекта.
Обычно оптические датчики сочетают с системами сигнализации, контроля освещением или приборами с дистанционным управлением. Несмотря на простую конструкцию, обеспечивающую продолжительный срок эксплуатации, устройства демонстрируют высокую точность проводимых измерений. Одновременно с этим датчики за счет использования кодируемого сигнала минимизируют риски стороннего влияния на работу приборов.
Чаще устройства данного типа применяются вместе с охранными системами. В этом случае датчики используются для регистрации движения на территории. Также устройства входят в состав систем автоматического управления оборудованием.
Оптические датчики демонстрируют высокую точность измерения предметов, которые передвигаются с большой скоростью. Поэтому эти устройства применяются для подсчета количества оборотов двигателей разного типа и оценки уровня жидкостей. В обоих случаях датчики в основном применяются на промышленных предприятиях.