Senzory pro EZS

Název projektu: Nové ICT rozvíjí matematické a odborné kompetence Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Název školy: Střední odborná škola Litovel, Komenského 677 Číslo materiálu: III/ _Optoelektronické snímače Autor: Ing. Janyška Lubomír Tématický okruh: Senzory pro EZS Ročník: II. Datum tvorby: Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Janyška Lubomír

Optoelektronický snímač snímá a předzpracovává paprsek ve světelném nebo infračerveném spektru. Analogové optoelektronické snímače Na obrázku je znázorněn optoelektronický člen integrující v jednom pouzdře zdroj paprsku i snímač paprsku. Světlo LED diody V1 je opticky zaostřeno do úzkého paprsku. Dopadne-li paprsek na reflektující plochu, která je v zorném poli snímacího objektivu, je odražené světlo sejmuto a zpracováváno snímačem.

Paprsek odraženého světla dopadne do bodu M na fotodetektoru V2. Detektor je tvořen křemíkovou destičkou s velkým odporem, pokrytou na snímací straně vrstvičkou s vodivostí typu P a na druhé straně vrstvičkou s vodivostí typu N. Po dopadu paprsku se stane vrstvička P v bodě M propustnou a bod M se stane místem, ve kterém se dělí proud na (-) a (+). Rozdíl mezi proudy je zesílen diferenciálním zesilovačem A1, linearizován a jako výstupní signál veden k dalšímu zpracování pro potřeby regulace nebo řízení. Tyto snímače lze použít např. při měření úbytku výšky materiálu při frézování nebo při válcování. LED dioda V1 vysílá světelné impulsy s kmitočtem řádově MHz. Tyto snímače lze použít i při velmi rychlém pohybu snímaného materiálu. Protože snímač pracuje s infračerveným paprskem, není rušen viditelným světlem.

Také Při odměřování dráhy číslicovými snímači je možno odměřovat např. motorem a kuličkovým šroubem ovládaný přímočarý pohyb, například nožových saní soustruhu. Přímočarý posuv je možno snímat přesně na čárovém pravítku s pravidelným čárovým nebo štěrbinovým (clonovým) rastrem. Číslicové optoelektronické snímače Při posuvu clonového pravítka se přerušuje paprsek mezi zdrojem a snímačem a určité rychlosti odpovídá určitý kmitočet pulzů na výstupu snímače.

Je-li čítač pulzů ze snímače paprsku u clonového kola vynulován, je počet pulzů během pohybu úměrný velikosti posuvu (nožových saní soustruhu). Měření je tedy inkrementální (přírůstkové). Měření může tedy začít z kterékoliv polohy (referenčního bodu), ve kterém vynulujeme registr čítače. Vynulování může být způsobeno nulovou (indexovou) značkou na clonovém pravítku (vnitřní nulování) nebo vnějším signálem (vnější nulování). Výstupní signál y2 z čítače nebo kmitoměru je možno přivést na ukazatel, regulátor polohy, nebo řídící jednotku CNC zařízení.

Měření dráhy je možno uskutečnit také snímáním absolutní polohy udané binárním grayovým kódem na skleněném pravítku (každý dílek obsahuje informaci o poloze). Grayův kód je sestaven tak, že se při přechodu mezi sousedními čísly mění jen jeden bit binárního kódu.

Anotace: Tato prezentace slouží k výkladu snímačů fyzikálních veličin. Žáci na základě studia stanoví vlastnosti a funkce jednoduchých obvodů pro systémy EZS. Použité zdroje: Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Janyška Lubomír