سنسور نوری یا حسگر نوری یکی از قطعات الکترونیکی است که نقش زیادی در اتوماسیون سازی ماشین‌آلات مختلف دارد. این قطعات الکترونیکی قادر هستند کمیت‌های فیزیکی نور را به کمیت‌های الکتریکی تبدیل کنند تا از این طریق بتوانند هشدارهای لازم را جهت کنترل سیستم‌های مختلف ارائه دهند. در واقع آن‌ها اطلاعات لحظه‌ای را در مورد اجزای مختلف سیستم به شما ارائه می‌دهند تا شما بتوانید در هر لحظه و زمان دستگاه‌های صنعتی و اتوماسیون خود را مدیریت نمایید و در صورت بروز هر گونه مشکل آن‌ها را دراسرع‌وقت خاموش کنید.
اهمیت کاربرد سنسور نوری باعث شده است که خریداران زیادی به دنبال تهیه بهترین سنسور نوری برای دستگاه‌های خود باشند که لازم است قبل از خرید اطلاعات تکمیلی را در مورد آن کسب نمایند.
سنسور نوری چیست؟
سنسورهای نوری نوعی حسگرهای الکترونیکی هستند که بدون نیاز به قطعات متحرک می‌توانند نور و تغییرات طیف نوری را تشخیص داده و آن‌ها را به سیگنال‌های الکترونیکی تبدیل کنند. این سیگنال‌ها در واقع نشان‌دهنده شدت نور در دستگاه شما هستند که می‌توانند علائم هشداردهنده‌ای را به سیستم مرکزی ارائه دهند.
این سنسورهای نوری می‌توانند محدوده فرکانس‌های تابشی زیادی را از بین طیف فروسرخ تا نور مرئی و فرابنفش اندازه‌گیری نمایند. سپس آن‌ها را به یک سیگنال الکترونیکی در قسمت خروجی خود تبدیل کنند. این سیگنال‌ها به‌گونه‌ای هستند که توسط اجزای مخصوص کنترلی سیستم قابل‌تشخیص، خواندن و نمایش هستند.
اجزای مختلف سنسورهای نوری
یک حسگر نوری که به آن یک‌چشم نوری هم گفته می‌شود از یک فرستنده برای انتشار نور، از یک گیرنده جهت دریافت نور و یک خروجی تشکیل شده است. با قطع و بازتاب نور از شی، میزان نوری که حسگر دریافت می‌کند، متفاوت خواهد بود. گیرنده این تغییرات نوری را تشخیص داده و آن‌ها را به سیگنال‌های الکتریکی در خروجی خود تبدیل می‌نماید.
در قسمت فرستنده نور آن را به سیگنال‌های الکترونیکی ارسال می‌کند که در آن دیودهای نوری المان‌های نیمه‌هادی هستند. درحالی‌که گیرنده نور در سنسور نوری از نوع ترانزیستور است که پس از تشخیص نور از فرستنده آن را به یک سیگنال آنالوگ کوچک تبدیل می‌کند.
در بخش خروجی مدار، سیگنالی که سنسور از گیرنده دریافت کرده است را به یک سیگنال ON/OFF تقویت شده دیجیتالی یا آنالوگی تبدیل می‌کند؛ بنابراین این سیگنال‌ها می‌توانند در بخش‌های دیگری از دستگاه‌ها مانند تایمرها، شمارنده‌ها، رله‌ها و غیره مورداستفاده قرار بگیرند.
کاربرد سنسورهای نوری
باتوجه‌به این که در حسگر نوری هیچ‌گونه جزو متحرکی وجود ندارد؛ لذا از آن در اتوماسیون‌های زیادی استفاده می‌کنند. بااین‌حال کاربرد این حسگر نوری در برخی از صنایع مختلف زیاد است که به چند مورد آن اشاره می‌کنیم.
- از حسگر نوری برای نظارت بر سیستم‌عامل‌های دریایی استفاده می‌کنند. کاربرد آن‌ها در بخش‌های نظارتی خطوط و چاه‌ها نیز زیاد است.
- از سنسورهای نوری در بخش‌های کاربردی صنعت نفت و گاز مانند نظارت بر خطوط لوله استفاده می‌کنند.
- در گیت‌های ورودی برای تشخیص ورود افراد از حسگر نوری با تشخیص قوی استفاده می‌کنند.
- یکی از کاربرد سنسور نوری این است که از آن برای نظارت بر پره‌های توربین‌های بادی استفاده می‌کنند.
- برای کنترل حرکت اتومبیل در کارواش‌ها از حسگر نوری استفاده می‌کنند.
- برای باز و بسته کردن درب‌های اتوماتیک مانند درب آسانسورها و درب‌های کنترل تردد از این حسگرها استفاده می‌نمایند.
- یکی از کاربرد سنسور نوری این است که از آن برای تشخیص اجسام شفاف و برای آشکارسازی شیشه‌های خالی در کارخانه‌ها و خطوط تولید استفاده می‌کنند.
- از حسگر نوری در صنایع بسته‌بندی و توزین نیز استفاده می‌کنند.
انواع سنسورهای نوری
در حال حاضر سنسورهای نوری زیادی در بازار وجود دارند که آن‌ها را توجه به‌شدت تشخیص نور در جاهای زیادی استفاده می‌کنند. این حسگرهای نوری را به سه دسته اصلی تقسیم می‌کنند:
- حسگرهای نوری یک‌طرفه (سنسور انعکاس از روی قطعه)
- سنسورهای نوری رفلکتوری یا آیینه‌دار
- سنسورهای نوری دوطرفه
مزایا استفاده از سنسورهای نوری
از سنسورهای نوری در صنایع مختلفی استفاده می‌شود که هر کدام از آن‌ها مزایای زیادی برای دستگاه‌ها و تجهیزات مختلف دارند. آشنایی در مورد مزایای این حسگرها به شما این امکان را می‌دهد تا بیشتر با کاربرد حسگر نوری آشنا شوید.
- حسگر نوری می‌تواند اجسام را از فاصله بیش از ۱۰ متری تشخیص دهد و نسبت به نور ساطع شده از آن‌ها عکس‌العمل نشان دهد. درحالی‌که این فاصله در سنسورهای اولتراسونیک یا مغناطیسی غیرقابل‌تشخیص است؛ اما در مدل‌های پیشرفته این تجهیزات این قابلیت وجود دارد که شما برای خرید آن‌ها باید هزینه زیادی را پرداخت نمایید.
- تنوع محصولات سنسور نوری بسیار زیاد است و شما می‌توانید آن‌ها را با سنسور بدنه پلاستیکی و فلزی با شکل‌های مکعبی و استوانه‌ای و با خروجی‌های مختلف متناوب و غیرمتناوب در ولتاژهای کاری مختلف خریداری نمایید.
- سنسورهای نوری تنها طبق قوانین نور عمل می‌کنند؛ لذا آن‌ها در تشخیص سنسورهای مجاورتی خود مانند خازنی، القایی و مغناطیسی محدودیت دارند. در واقع شما از این حسگرها می‌توانید برای تشخیص هر گونه اشیا استفاده نمایید.
- حسگر نوری وضوح بسیار بالایی دارد. این وضوح به دلیل وجود فناوری‌های پیشرفته در طراحی حسگرها است. به‌طوری‌که آن‌ها قادر هستند موقعیت دقیق اشیا کوچک و بزرگ را تشخیص داده و آن‌ها را اعلام نمایند.
- یکی از مزایا سنسور نوری این است که در آن احتمال آسیب‌دیدن حسگر، اشیا، یا سنسورهای دیگر وجود ندارد؛ زیرا در این حسگرها تمام اشیا بدون تماس فیزیکی از هم قابل‌تشخیص هستند و این امر می‌تواند به ماندگاری و کارایی سنسورهای نوری برای مدت طولانی کمک کند.
- سنسورهای نوری می‌توانند حساسیت و فاصله دید را تنظیم کنند.
خلاصه مطلب
سنسور نوری که به چشم نوری نیز شناخته می‌شود برای تشخیص اشیا به نوری که از اجسام ساطع می‌شود، حساسیت نشان می‌دهد. آن‌ها این نور دریافت شده را به سیگنال‌های الکترونیکی تبدیل کرده و آن را به بخش‌های دیگر دستگاه ارسال می‌کنند. این سیگنال‌ها به‌گونه‌ای هستند که در بخش سیستم مرکزی آن‌ها را به‌راحتی تجزیه‌وتحلیل می‌کنند. استفاده از حسگر نوری نیاز به تماس مستقیم با اشیا ندارد و می‌تواند آن‌ها را از فاصله ۱۰ متری تشخیص دهد. به همین دلیل استفاده از حسگر نوری در صنایع مختلف بسیار زیاد شده است و می‌تواند قدرت و توانایی دستگاه را برای تشخیص نور از فاصله دور افزایش دهد.
