Optiset anturit ovat nykyaikaisessa teollisuusautomaatiossa elintärkeitä komponentteja, jotka toimivat valon aistimisen ja sen sähköiseksi signaaliksi muuntamisen periaatteella. Ne ovat kosketuksettomia mittaus- ja tunnistuslaitteita, jotka käyttävät hyödykseen valon nopeutta ja suoraviivaisuutta.
Miten optiset anturit toimivat
Optisen anturin perustoimintaan liittyy aina valonlähde (usein LED tai laser) ja valonvastaanotin (esim. fotodiodi tai fototransistori). Toimintaperiaate riippuu anturityypistä, mutta pääasiassa valonvastaanotin mittaa joko:
Valon heijastumista: Valo osuu kohteeseen ja heijastuu takaisin vastaanottimeen. Muutos heijastuksessa ilmaisee kohteen läsnäolon tai etäisyyden.
Valon katkeamista: Kohteen kulku lähettimen ja vastaanottimen välistä katkaisee valonsäteen ja laukaisee signaalin.
Koska valo (mukaan lukien ihmisen silmälle näkymätön infrapuna- ja UV-valo) on erittäin nopea, optiset anturit kykenevät mikrosekuntien vasteaikoihin. Niiden suurin etu on kosketuksettomuus, mikä mahdollistaa mittauksen ilman mekaanista kulumista tai herkkien pintojen vaurioittamista.
Optisten antureiden päätyypit
Valokennot
Lähetin/vastaanotin malli: Järjestelmässä on erillinen lähetin ja vastaanotin vastakkain. Kun kohde kulkee välissä ja katkaisee säteen, signaali syntyy. Tämä on tarkin ja pisimmän toimintaetäisyyden tarjoava tyyppi.
Peilivalokenno malli: Lähetin ja vastaanotin ovat samassa kotelossa, ja valo heijastuu takaisin erillisestä heijastimesta. Kohteen ilmestyminen estää valon palaamisen.
Kohteesta heijastava malli: Lähetin ja vastaanotin ovat samassa kotelossa. Anturi tunnistaa kohteen sen omasta pinnasta heijastuvan valon perusteella.
Etäisyysanturit
Nämä anturit mittaavat tarkasti etäisyyttä ja/tai sijaintia. Ne käyttävät usein laseria erittäin tarkan mittauksen vuoksi. Esimerkiksi 2D-laserskannerit mittaavat etäisyyden useaan suuntaan ja luovat kuvan ympäristöstä (käytössä mm. roboteissa ja AGV-ajoneuvoissa).
Erikoisanturit
Kontrasti- ja värianturit: Käytetään tunnistamaan värieroja tai painettuja merkkejä, esimerkiksi pakkauksissa tai etiketeissä.
Kuituoptiset anturit: Valokuitua käytetään valon siirtämiseen. Soveltuu ahtaisiin tiloihin tai kohteisiin, joissa elektroniikkaa ei voida pitää lähellä (esim. korkea lämpötila).
Keskeiset sovellusalueet optisille antureille
Teollisuusautomaatio
Teollisuudessa optiset anturit ovat keskeisessä roolissa automaatiossa. Niillä valvotaan tuotantolinjoja, joissa ne suorittavat kohteiden tunnistusta, laskentaa, paikannusta ja laadunvalvontaa, esimerkiksi havaitsemalla puuttuvat osat tai virheelliset värit. Logistiikassa ne auttavat kuljetinjärjestelmien ohjaamisessa ja pakettien koon mittauksessa.
Prosessimittaus ja valvonta
Optisia antureita käytetään laajasti myös erilaisten prosessiparametrien mittaamiseen. Esimerkiksi ne ovat tärkeitä nestetason valvonnassa, jossa valonsäteen heijastuminen nesteen pinnassa kertoo tason tarkan sijainnin.
Me Sensorolalla tarjoamme laajan valikoiman optisia antureita teollisuuden vaativiin tarpeisiin edustaen useita kansainvälisesti tunnettuja valmistajia, kuten Wengloria ja Pantronia. Valikoiman ytimessä ovat erilaiset optiset anturit, joilla voidaan luotettavasti havaita kohteita riippumatta niiden koosta, materiaalista tai väristä.
