自己完結型（増幅型）光電センサーを選択する場合でも、ボードレベルの光電センサーを選択する場合でも、希望する検知タイプを選択するという、常に人気の高い光電センサーの決定に直面することになります。さまざまな感知方法に慣れていない場合、これはすぐに混乱を招く作業になる可能性があります。
光電センサー: 概要と用語
最初に直面する課題は専門用語です。業界全体で、サプライヤーは最終的に同じものを説明するためにさまざまな言葉を使用する傾向があることがわかります。最初の言葉は光電センサーそのものです。光線を使用して物体の有無を検出するために使用される光送信機と受信機で構成されるデバイスは、光電センサー、フォトアイ、フォトインタラプタ、またはフォトマイクロセンサーなどと呼ばれることもあります。「センサー」の代わりに「スイッチ」という言葉が使われることもあります。また、「近接センサー」という用語にも注意する必要があります。これは、特定のタイプの光電センサー、またはまったく異なるタイプの技術である金属検出誘導近接センサーのいずれかを示す可能性があります。誘導型近接センサーは近距離の鉄材料に最適なソリューションであることを理解してください。ただし、もう少し広い範囲が必要な場合や、検出対象が非鉄金属である場合は、光電センサーが理想的な代替手段となります。
光電センサの種類
光電センサー技術の選択が正しいことがわかったので、次は最も一般的な2種類のセンシング方法、つまり透過ビームと拡散ビームについて見ていきましょう。どちらの設計も、物理的または電気的な接触なしに物体の有無を検出します。センサーが検出対象物の動きを妨げないため、この方法が好まれることがよくあります。透過型センサーと拡散型センサーの主な違いは、エミッターとレシーバーの位置です。透過型ビーム センサー (別名、透過型、インタラプター、スロット型、ビーム ブレーク、または対向型) では、エミッターとレシーバーが互いに向き合うように設計されています。図1を参照してください。あるいは、拡散型センサー (反射型、拡散型、近接型とも呼ばれます) では、エミッターと光検出器が互いに隣接して配置されます。図2を参照してください。
拡散センサー: アプリケーションと概要
このスタイルの例としては、検出距離が0.5 mmのシャープのコンパクトなGP2S60があります。物体が存在しない場合、拡散センサーの受信機はほとんど暗闇を検知します。物体が通過すると、光が物体から反射して受信機に戻り、検出が開始されます。(多くの光電センサーでは、物体が存在するときと存在しないとき (明るいときにオン、暗いときにオン) に個別の出力を送信するかどうかを決定できることに注意してください。詳細については別の機会に説明し、今日は最も一般的な設定についてのみ説明します。
透過ビームセンサー: アプリケーションと概要
スルービーム設計とは、受信機が発光機と一列に配置され、物体が両者の間を通過するのを待機し、物体が光線が受信機に到達するのを妨げているために検出をトリガーすることを意味します。この設計の好例は、ガレージ ドアの両側の地面から約6インチの高さに設置されたガレージ ドア センサー システムです。検出の目的はもちろん、ガレージのドアがあなたやあなたのテスラ、ビリーの自転車、さらには近所をうろつくのが大好きな隣人の愛犬、ルーファスにまで閉まってしまうのを防ぐことです。長距離では有利ですが、スルービーム設計では完全に別々のパッケージングを必要とするわけではありません。「U字型」または「フォーク型」の貫通ビーム設計には、ビームが受信機に到達しないようにブロックする必要があるという同じ一般的な概念が含まれますが、1つのコンパクトなユニットにまとめられています。このセットアップの利点は、エミッターとレシーバーが常に完全に整列していることが保証されることです。。この例としては、幅4.83 mmのスロットを備えたOptek Technologyのスルーホール マウントOPB620センサーと、幅5 mmのスロットを備えたOmronのEE-SX771自己完結型センサーが挙げられます。
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しかし全体的には、ビーム設計は、テクスチャ、光沢、角度、色などの物体表面の特性の影響を受けないため、最も信頼性の高いソリューションであると考えられています。一般的な経験則としては、精度を保証するために可能な限りスルービーム設定を選択することです。ただし、この選択にはインストールとコストという欠点があります。送信機ユニットと受信機ユニットを別々にすると、システムの2か所に電源を設置して供給する必要があり、通常は価格も高くなります。
透過型センサーと拡散型センサーの主な違い
十分な光を遮る不透明な物体を検出する透過ビーム方式とは異なり、拡散方式は検出対象自体の反射特性に依存します。拡散センサーは、材質の色、仕上げ、表面特性に依存するため、透過型センサーよりも信頼性が低いと考えられています。検出が難しい例としては、暗い色と明るい色、マット仕上げと光沢仕上げが異なる場合などが挙げられます。紺と黒は白や黄色に比べて反射する光が大幅に少ないため、紺と黒の物体を検出するにはセンサーに近づける必要があります。光沢仕上げにより、より多くの光が受信機に返されるはずですが、その物体が斜めになっており、その光がすべて他の場所に反射した場合はどうなるでしょうか?透明または半透明のターゲットについては、話すつもりもありません。彼らは彼ら自身の怪物です。しかし、すべてを考慮すると、拡散センサーは優れた選択肢です。事前準備をして、拡散センサーで対象物が安定して検出されることがわかったら、単一の設置場所と通常は低コストのソリューションのメリットを享受できます。
光電センサーの用途: 光電センサーはどこで使用されますか?
産業オートメーションアプリケーションでの使用以外にも、自動販売機のお金や商品の検知から電車の切符販売機、地元の図書館の自動ブックドロップまで、あらゆるところに光電センサーが使われています。光電センサーは、おそらくあなたが思っているよりもずっと身近な存在です。職場では、プリンターや自動ホッチキス内の紙を検出したり、コンピューター内のディスクの存在を検出したり、ドアの近くにいるユーザーの存在を検出したりします。家庭では、DVDプレーヤーのディスクの存在、エアコンやヒーターのルーバーやファン モーターの回転を検出し、一部の煙探知器にも搭載されています。
光電センサーの語彙を増やし、透過型センサーと拡散型センサーの基本的な長所と短所を学習した後は、次のプロジェクトに光電センサーを追加するときに自信を持って選択できるようになります。