Spis treści:
Fotokomórka z czujnikami przerwania wiązki IR to urządzenie służące do wykrywania obiektów. Odbywa się to dzięki zastosowaniu światła podczerwonego.
Fotokomórki obrotowe – w jaki sposób działają?
Opisywane urządzenie składa się zwykle z nadajnika IR emitującego światło podczerwone i odbiornika, który je detekuje. W momencie, gdy obiekt przechodzi przez wiązkę światła, odbiornik rejestruje zmianę. W efekcie może wywołać konkretną akcję, np. uruchomić alarm. Nadajnik fotokomórki generuje wiązkę światła, która jest kierowana na odbiornik. Jeśli dojdzie do przerwania strumienia światła podczerwonego, odbiornik rejestruje to zdarzenie. Jest to wykorzystywane m.in. do monitorowania ruchu i sterowania maszynami oraz w celach związanych z zapewnieniem bezpieczeństwa.
Zarówno nadajnik, jak i odbiornik IR działają na zasadzie emisji i detekcji światła podczerwonego. Zadaniem nadajnika jest emitowanie światła w określonym zakresie fal. Odbiornik jest z kolei na nie wrażliwy i może je wykrywać. Fotokomórki mogą być zasilane z baterii lub bezpośrednio z sieci. Ze względu na niski pobór energii, są uznawane za praktyczne i efektywne urządzenia. Warto też wspomnieć, że są w pełni bezpieczne. Niewielkie dawki światła podczerwonego nie są bowiem szkodliwe dla oczu.
Ważną zaletą fotokomórek jest możliwość ich instalacji w praktycznie dowolnym miejscu. Konieczne jest jedynie zachowanie właściwego kąta i odległości między nadajnikiem a odbiornikiem. Oprócz tego trzeba wziąć pod uwagę ewentualne zakłócenia, które mogłyby wpłynąć na pracę. Kluczowa jest prawidłowa instalacja, co wykluczy np. przypadkowe uruchomienie maszyn. Fotokomórki mogą być podłączone do mikrokontrolerów, np. Arduino, bezpośrednio do układów sterowania maszynami, a także do komputerów PC, przez interfejsy typu USB. Sposób podłączenia można dopasować do konkretnego zastosowania.
Rodzaje fotokomórek
Opisywane urządzenia bazują na różnych technologiach wykrywania obiektów. Najczęściej można spotkać się z technologią podczerwieni (IR). Takie sprzęty są wykorzystywane m.in. w bramach garażowych, systemach alarmowych oraz innych, które mają za zadanie wykrywać obiekty. Na ich korzyść przemawiają niskie koszty zakupu i łatwość obsługi oraz konfiguracji. Z drugiej strony trzeba wziąć pod uwagę, że są szczególnie podatne na zakłócenia spowodowane przez inne źródła światła, np. słońce.
Inną opcją są fotokomórki ultradźwiękowe. Takie urządzenia wykorzystują fale dźwiękowe do detekcji obiektów. Ich zaletą jest bardziej precyzyjne działanie, choć istnieje ryzyko pojawienia się zakłóceń spowodowanych obecnością innych dźwięków lub obiektów w otoczeniu. Wersje ultradźwiękowe znajdują zastosowanie m.in. w aplikacjach przemysłowych.
Kolejnym rodzajem są fotokomórki laserowe. To bardzo precyzyjne urządzenia, jednak ich zakup wiąże się z wyższymi kosztami oraz bardziej skomplikowaną konfiguracją. Na ich działanie może wpływać pogoda, m.in. mgła lub deszcz. Tego typu sprzęty sprawdzą się wszędzie tam, gdzie wymagana jest duża dokładność, np. przy pomiarach odległości.
Ostatnim rodzajem są fotokomórki kapacytywne. W tym przypadku detekcja obiektów odbywa się dzięki wykrywaniu zmian pojemności elektrycznej. Takie urządzenia są wykorzystywane w przemyśle, bowiem są bardzo dokładne. Na obniżenie ich precyzji wpływają jednak zmiany temperatury i wilgotności.
Jak widać, każda technologia ma swoje unikalne właściwości, dlatego można dopasować ją do określonych warunków.
Fotokomórki i ich zastosowanie
Fotokomórki różnią się między sobą m.in. parametrami technicznymi, w tym zasięgiem detekcji, kątem widzenia, czasem reakcji oraz tolerancją na warunki atmosferyczne. Na rynku dostępne są też bardziej zaawansowane modele, które wyróżniają się szerokim zakresem temperatury roboczej oraz odpornością na trudne warunki pogodowe.
Obecnie fotokomórki są szeroko stosowane w różnych dziedzinach, np. do monitorowania dostępu do pomieszczeń, wykrywania obiektów na taśmach produkcyjnych, w systemach parkingowych czy w automatyce drzwi. Oprócz tego, stosuje się je w różnych aplikacjach, od prostych zabawek, po zaawansowane systemy bezpieczeństwa.
Na rynku dostępne są też obrotowe fotokomórki, które pozwalają na bardziej elastyczną konfigurację. Dzięki temu można lepiej dostosować je do specyficznych potrzeb danej aplikacji. Najczęściej spotyka się je w napędach bram, zwłaszcza tych, które mają specjalne warunki instalacji lub muszą działać z dużą precyzją. Mowa m.in. o bramach skrzydłowych lub przesuwnych. W tych przypadkach niezwykle ważne jest precyzyjne ustawienie kąta detekcji, tak aby zapewnić maksimum bezpieczeństwa. Oprócz tego fotokomórki obrotowe są wykorzystywane w zaawansowanych systemach monitoringu i systemach kontroli dostępu.
Czym wyróżniają się obrotowe fotokomórki?
Wspomniane wyżej obrotowe fotokomórki umożliwiają precyzyjne ustawienie kąta emitowania i odbierania światła podczerwonego. Dzięki temu urządzenie może zostać dostosowane do różnych warunków i wymagań. Kolejną ważną zaletą takich sprzętów jest zminimalizowanie liczby fałszywych alarmów. Skutkiem tego jest większa niezawodność systemu. Obrotowe fotokomórki z regulacją kierunku z powodzeniem zastępują standardowe wersje, które mogą mieć problem z efektywną detekcją w niektórych miejscach. Sprawdzą się m.in. w przypadku bram mających nieregularne kształty oraz wyróżniających się złożoną konfiguracją. To też dobry wybór do miejsc, gdzie występują zakłócenia optyczne. Sposób działania fotokomórek obrotowych przekłada się na wyższy poziom bezpieczeństwa i bardziej efektywną pracę.
Aby dopasować odpowiedni rodzaj fotokomórki, konieczne jest poznanie dokładnych wymagań aplikacji. Wersje wykorzystujące podczerwień dobrze sprawdzają się w ogólnych zastosowaniach. Na ich rzecz przemawia też niska cena. Fotokomórki ultradźwiękowe i kapacytywne to najlepszy wybór dla przemysłu. Wersje laserowe wymagają z kolei specjalistycznej kalibracji, jednak dobrze posłużą wszędzie tam, gdzie wymagana jest duża precyzja.
