چشم بینای اتوماسیون: راهنمای جامع سنسورهای نوری در صنعت

در قلب سیستم‌های نوین اتوماسیون صنعتی، حسگرها به عنوان ادراک‌گرهای اصلی محیط، نقش حیاتی ایفا می‌کنند. سنسورهای نوری، با قابلیت تشخیص غیرتماسی حضور، عدم حضور، فاصله، رنگ و شفافیت اشیاء، به چشم بینای ماشین‌آلات در خطوط تولید و فرآیندهای صنعتی تبدیل شده‌اند که در این مقاله راهنمای جامع سنسورهای نوری به جنبه های مختلف آن میپردازیم.

این سنسورها با تبدیل تغییرات نور به سیگنال‌های الکتریکی، اطلاعات لازم را برای کنترل دقیق و واکنش‌های سریع فراهم می‌آورند. مقاله حاضر به بررسی جامع و تخصصی اصول عملکرد، انواع مختلف، ویژگی‌ها، مزایا، معایب و کاربردهای گسترده سنسورهای نوری در اتوماسیون صنعتی می‌پردازد. در کنار انواع دیگر سنسورها مانند انکودرها که شرکت تکنیل ارائه میدهد، سنسورهای نوری ابزارهای کلیدی برای افزایش بهره وری و قابلیت اطمینان سیستم‌ها محسوب می‌شوند.

راهنمای جامع سنسورهای نوری

سنسور نوری چیست؟

سنسور نوری یک دستگاه الکترونیکی است که برای تشخیص حضور یا عدم حضور اشیاء، اندازه‌گیری فاصله، تعیین موقعیت، شمارش قطعات، و حتی تشخیص رنگ یا شفافیت، با استفاده از نور عمل می‌کند.

این سنسورها به دلیل ماهیت غیرتماسی خود، در کاربردهایی که تماس فیزیکی با شیء مورد نظر ممکن نیست یا باعث آسیب به شیء می‌شود، ایده‌آل هستند. سنسورهای نوری در قلب سیستم‌های اتوماسیون صنعتی، رباتیک، بسته‌بندی و بسیاری دیگر از فرآیندهای تولیدی نقش کلیدی ایفا می‌کنند.

اساس کار یک سنسور نوری بر ارسال و دریافت نور استوار است. یک بخش از سنسور (فرستنده) پرتو نوری را ساطع می‌کند و بخش دیگر (گیرنده) این نور را تشخیص می‌دهد. حضور یک شیء در مسیر این پرتو نوری یا تغییر در میزان نور بازتاب شده از سطح شیء، توسط گیرنده تشخیص داده شده و به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود.

این سیگنال توسط مدارات داخلی پردازش شده و به صورت یک خروجی دیجیتال (روشن/خاموش) یا آنالوگ ارائه می‌گردد که توسط کنترلر سیستم تفسیر می‌شود.

اصل عملکرد بنیادین

اصل بنیادین عملکرد سنسورهای نوری بر مبنای تشخیص تغییر در شدت نوری است که به گیرنده می‌رسد. یک فرستنده نوری (مانند LED) پرتو نوری را در جهتی مشخص ساطع می‌کند.

در غیاب یک شیء، این پرتو نور به طور کامل یا بخشی از آن به گیرنده (مانند فتودیود) می‌رسد. حضور یک شیء در مسیر این پرتو یا در محدوده تشخیص سنسور، باعث مسدود شدن، بازتاب یا جذب نور شده و در نتیجه، میزان نوری که به گیرنده می‌رسد تغییر می‌کند.

این تغییر در شدت نور دریافتی توسط فتودتکتور به یک تغییر در جریان یا ولتاژ الکتریکی تبدیل می‌شود. سپس این سیگنال الکتریکی توسط مدارات داخلی سنسور تقویت، فیلتر و مقایسه می‌شود. یک مدار مقایسه‌کننده، شدت سیگنال دریافتی را با یک آستانه از پیش تعیین شده مقایسه می‌کند و بر این اساس، خروجی سنسور را تغییر می‌دهد (مثلاً از حالت خاموش به روشن یا برعکس). این خروجی نشان‌دهنده وضعیت تشخیص (مثلاً “شیء وجود دارد” یا “شیء وجود ندارد”) است.

انواع سنسورهای نوری بر اساس روش تشخیص

سنسورهای نوری بر اساس نحوه تعامل پرتو نوری با شیء هدف و آرایش فرستنده و گیرنده، به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. انتخاب نوع سنسور به عواملی مانند محدوده تشخیص مورد نیاز، اندازه شیء، شفافیت یا رنگ سطح آن، و همچنین شرایط محیطی محل نصب بستگی دارد.

این سنسورها به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

اول، سنسورهای دو طرفه (Thru-Beam) که شامل یک فرستنده و یک گیرنده جداگانه در مقابل یکدیگر هستند

دوم، سنسورهای رفلکتوری (Retro-reflective) که فرستنده و گیرنده در یک بدنه قرار داشته و از یک بازتابنده خارجی برای برگرداندن نور استفاده می‌کنند

و سوم، سنسورهای مجاورتی (Diffuse Reflective) که فرستنده و گیرنده در یک بدنه بوده و نور را مستقیماً از سطح شیء هدف دریافت می‌کنند. هر یک از این روش‌ها نیازمندی‌ها و مزایای منحصربه‌فردی دارند.

سنسورهای نوری دو طرفه (Thru-Beam)

در سنسورهای نوری دو طرفه، فرستنده (Emitter) و گیرنده (Receiver) در دو محفظه جداگانه نصب می‌شوند و در فاصله مشخصی در مقابل یکدیگر قرار می‌گیرند. فرستنده یک پرتو نوری مستقیم و متمرکز را به سمت گیرنده ساطع می‌کند. هنگامی که یک شیء از بین فرستنده و گیرنده عبور کرده و پرتو نور را قطع می‌کند، میزان نور دریافتی توسط گیرنده به شدت کاهش یافته یا صفر می‌شود، که این تغییر به عنوان سیگنال تشخیص حضور شیء تفسیر می‌گردد.

این نوع سنسورها قوی‌ترین پرتو نوری را در بین انواع سنسورهای نوری ایجاد می‌کنند، زیرا انرژی نور به طور مستقیم به گیرنده منتقل می‌شود و لازم نیست مسافت رفت و برگشت یا بازتاب از سطح شیء را طی کند. این ویژگی باعث می‌شود سنسورهای دو طرفه بزرگترین محدوده تشخیص را داشته باشند و برای تشخیص اشیاء مات در فواصل طولانی یا در محیط‌های صنعتی با گرد و غبار و آلودگی moderate مناسب باشند. دقت موقعیت تشخیص نیز در این نوع سنسور معمولاً بالا است.

سنسورهای نوری رفلکتوری (Retro-reflective)

سنسورهای رفلکتوری فرستنده و گیرنده را در یک بدنه واحد جای داده‌اند. این سنسورها برای عملکرد خود به یک بازتابنده خارجی نیاز دارند که در سمت مقابل سنسور نصب می‌شود.

فرستنده یک پرتو نوری را به سمت بازتابنده ساطع می‌کند و بازتابنده این نور را دقیقاً در مسیری موازی با مسیر ارسال، به سمت گیرنده در همان بدنه سنسور برمی‌گرداند. هنگامی که یک شیء از بین سنسور و بازتابنده عبور می‌کند، پرتو نور ارسالی مسدود شده و به بازتابنده نمی‌رسد یا پرتو بازگشتی مسدود می‌شود، در نتیجه گیرنده نور کمتری دریافت می‌کند و حضور شیء تشخیص داده می‌شود.

مزیت اصلی سنسورهای رفلکتوری سادگی نصب آن‌ها نسبت به نوع دو طرفه است، زیرا تنها نیاز به سیم‌کشی یک طرف (محل نصب سنسور) دارند و نصب بازتابنده معمولاً ساده‌تر است.

آن‌ها برای تشخیص اشیاء در فواصل متوسط مناسبند. برخی مدل‌های پیشرفته‌تر با قابلیت حذف پس‌زمینه وجود دارند که از تشخیص اشیاء بسیار نزدیک به بازتابنده جلوگیری می‌کنند، اما به طور کلی در تشخیص اشیاء شفاف ممکن است با چالش‌هایی روبرو شوند، مگر اینکه مدل‌های خاص برای این منظور طراحی شده باشند.

سنسورهای نوری مجاورتی (Diffuse Reflective)

سنسورهای مجاورتی، ساده‌ترین آرایش را از نظر نصب دارند، زیرا فرستنده و گیرنده هر دو در یک بدنه قرار گرفته‌اند و نیازی به بازتابنده یا واحد جداگانه در سمت مقابل نیست.

فرستنده پرتو نوری را ساطع می‌کند و گیرنده منتظر دریافت نوری است که مستقیماً از سطح شیء هدف بازتاب می‌شود. هنگامی که یک شیء وارد محدوده تشخیص سنسور می‌شود، نور از سطح آن بازتاب شده و توسط گیرنده تشخیص داده می‌شود، که این نشان‌دهنده حضور شیء است.

محدوده تشخیص سنسورهای مجاورتی معمولاً کمتر از دو نوع دیگر است و به شدت به رنگ، بافت و میزان بازتابندگی سطح شیء هدف بستگی دارد؛ سطوح روشن و بازتابنده در فواصل دورتری قابل تشخیص هستند در حالی که سطوح تیره و مات تنها در فواصل نزدیک قابل تشخیص هستند.

این سنسورها برای تشخیص اشیاء در فواصل کوتاه، به خصوص زمانی که نصب بازتابنده یا واحد فرستنده جداگانه دشوار است، مناسب هستند. دقت تشخیص موقعیت در این نوع سنسور معمولاً کمتر از انواع دو طرفه و رفلکتوری است.

اجزای کلیدی سنسورهای نوری

هر سنسور نوری، صرف نظر از نوع آن (دو طرفه، رفلکتوری، مجاورتی)، از چند جزء اصلی تشکیل شده است که با همکاری یکدیگر فرآیند تشخیص نوری را انجام می‌دهند. شناخت این اجزاء به درک بهتر نحوه عملکرد سنسور و همچنین عیب‌یابی مشکلات احتمالی کمک می‌کند.

این اجزای حیاتی شامل منبع نور برای ساطع کردن پرتو، گیرنده نوری برای تشخیص نور بازگشتی یا عبوری، و مدارات الکترونیکی برای پردازش سیگنال و ارائه خروجی هستند.

اجزای کلیدی سنسورهای نوری عبارتند از: منبع نور که پرتو لازم برای تشخیص را فراهم می‌کند؛ گیرنده نوری که تغییرات شدت نور را حس کرده و به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند؛ و مدارات پردازش سیگنال که سیگنال الکتریکی اولیه را تقویت، فیلتر و با سطح آستانه مقایسه می‌کنند تا یک خروجی دیجیتال یا آنالوگ قابل استفاده برای سیستم کنترل تولید نمایند. این مدارات همچنین ممکن است شامل تنظیماتی برای حساسیت و فیلتر کردن نویز باشند.

منبع نور

منبع نور در سنسورهای نوری مسئول تولید پرتو نوری است که برای عمل تشخیص استفاده می‌شود. متداول‌ترین منابع نوری مورد استفاده در سنسورهای صنعتی شامل دیودهای ساطع‌کننده نور (LED)، لیزرها و گاهی لامپ‌های رشته‌ای کوچک (در مدل‌های قدیمی‌تر) هستند. انتخاب نوع منبع نور بر ویژگی‌های سنسور مانند محدوده تشخیص، دقت، اندازه پرتو و هزینه تأثیر می‌گذارد.

LED ها به دلیل عمر طولانی، مصرف انرژی کم و قابلیت روشن و خاموش شدن سریع، به طور گسترده‌ای استفاده می‌شوند و می‌توانند نور مرئی (مانند قرمز، سبز، آبی) یا مادون قرمز (IR) ساطع کنند. لیزرها پرتوی بسیار متمرکز و باریک ایجاد می‌کنند که امکان تشخیص اشیاء کوچک، دستیابی به فواصل تشخیص طولانی‌تر و دقت بالاتر در تعیین موقعیت را فراهم می‌آورد. نور مادون قرمز نیز برای تشخیص کلی حضور اشیاء به دلیل عدم حساسیت به نور محیطی مرئی رایج است.

گیرنده نوری (فتودتکتور)

گیرنده نوری، که معمولاً یک فتودتکتور مانند فتودیود (Photodiode) یا فتوتزانزیستور (Phototransistor) است، مسئول تشخیص پرتو نوری ساطع شده از فرستنده یا بازتاب شده از شیء هدف است. این اجزاء نیمه‌هادی، نور را به سیگنال الکتریکی (جریان یا ولتاژ) تبدیل می‌کنند؛ هرچه شدت نور بیشتری به گیرنده بتابد، سیگنال الکتریکی تولید شده قوی‌تر خواهد بود.

فتودیودها معمولاً سرعت پاسخ‌دهی بالاتری دارند و برای کاربردهای سرعت بالا مناسبند، در حالی که فتوتزانزیستورها حساسیت بیشتری دارند و برای تشخیص نور ضعیف‌تر یا فواصل طولانی‌تر (در برخی مدل‌ها) مناسب‌تر هستند. حساسیت گیرنده نوری به طول موج نور ساطع شده از فرستنده باید متناسب باشد تا حداکثر کارایی حاصل شود. سیگنال الکتریکی تولید شده توسط گیرنده، مبنای تصمیم‌گیری مدارات پردازشی سنسور برای تغییر وضعیت خروجی است.

مدارات پردازش سیگنال

مدارات پردازش سیگنال، مغز سنسور نوری محسوب می‌شوند. این مدارات سیگنال الکتریکی اولیه و اغلب ضعیف دریافتی از فتودتکتور را تقویت می‌کنند تا برای پردازش‌های بعدی مناسب شود. سپس، سیگنال تقویت شده از طریق فیلترها عبور داده می‌شود تا نویزهای ناخواسته، مانند تداخل نوری از منابع محیطی، حذف یا کاهش یابند و سیگنال اصلی مربوط به تشخیص شیء جدا شود.

بخش کلیدی مدار پردازش، یک مقایسه‌کننده (Comparator) است که سیگنال نوری دریافتی (پس از تقویت و فیلتر) را با یک سطح آستانه (Threshold) که معمولاً توسط کاربر تنظیم می‌شود، مقایسه می‌کند. اگر سیگنال از آستانه بیشتر یا کمتر شود (بسته به نحوه عملکرد سنسور)، مدار خروجی را فعال یا غیرفعال می‌کند. این مدارات همچنین وظیفه تأمین ولتاژ تغذیه مورد نیاز برای فرستنده و گیرنده و پیاده‌سازی ویژگی‌هایی مانند تایمر تأخیر یا انتخاب حالت عملکرد (Light-On/Dark-On) را بر عهده دارند.

تکنولوژی‌های نور مورد استفاده

سنسورهای نوری از انواع مختلفی از نور با طول موج‌های متفاوت برای انجام وظیفه تشخیص استفاده می‌کنند. انتخاب نوع نور بستگی به کاربرد، ویژگی‌های شیء هدف (مانند رنگ یا شفافیت) و شرایط محیطی دارد. سه نوع اصلی نور مورد استفاده شامل نور مرئی، نور مادون قرمز و نور لیزر هستند که هر کدام مزایا و کاربردهای متفاوتی دارند.

درک تفاوت بین این تکنولوژی‌ها به انتخاب سنسور مناسب کمک می‌کند. نور مرئی امکان تنظیم و هم‌راستایی آسان را فراهم می‌کند و برای تشخیص اشیاء رنگی مفید است. نور مادون قرمز کمتر تحت تأثیر نور محیطی قرار می‌گیرد و برای تشخیص‌های عمومی حضور/عدم حضور مناسب است. نور لیزر پرتوی بسیار دقیق و متمرکز ایجاد کرده و برای کاربردهای نیازمند دقت بالا، محدوده تشخیص طولانی و تشخیص اشیاء کوچک ایده‌آل است.

نور مرئی

سنسورهای نوری که از نور مرئی استفاده می‌کنند، معمولاً نوری به رنگ قرمز، سبز یا آبی ساطع می‌کنند. مزیت اصلی استفاده از نور مرئی این است که برای چشم انسان قابل مشاهده است، که این امر فرآیند نصب، هم‌راستایی و عیب‌یابی را بسیار ساده‌تر می‌کند. می‌توان به راحتی پرتو نور را دید و اطمینان حاصل کرد که به درستی به بازتابنده یا گیرنده (در سنسورهای دو طرفه) هدایت می‌شود.

سنسورهای نوری مرئی، به خصوص آن‌هایی که از نور سفید یا ترکیبی از رنگ‌ها استفاده می‌کنند (مانند سنسورهای تشخیص رنگ)، برای تشخیص تفاوت‌های رنگی و همچنین تشخیص علائم چاپی یا نشانه‌ها بر روی بسته‌بندی‌ها بسیار مناسب هستند. با این حال، عملکرد آن‌ها می‌تواند تا حدی تحت تأثیر نور شدید محیطی قرار گیرد، اگرچه بسیاری از مدل‌های جدید دارای فیلترها و تکنیک‌های پردازش سیگنال برای کاهش این تأثیر هستند.

نور مادون قرمز (Infrared – IR)

نور مادون قرمز (IR) نوری با طول موج بلندتر از نور مرئی است و برای چشم انسان نامرئی است. استفاده از نور IR در سنسورهای نوری بسیار رایج است، به خصوص در کاربردهای عمومی تشخیص حضور و عدم حضور شیء.

مزیت اصلی نور IR مقاومت بالای آن در برابر تداخل نوری از منابع نور محیطی مانند نور خورشید یا روشنایی مصنوعی است، زیرا این منابع کمتر نور قابل توجهی در طول موج‌های IR نزدیک ساطع می‌کنند.

سنسورهای نوری با نور مادون قرمز برای تشخیص انواع مختلفی از مواد، صرف نظر از رنگ آن‌ها، مناسب هستند، مگر اینکه شیء کاملاً شفاف باشد. عمر طولانی LED های مادون قرمز و مصرف انرژی پایین آن‌ها نیز از دیگر دلایل محبوبیت این تکنولوژی در سنسورهای صنعتی است.

با این حال، نامرئی بودن نور IR می‌تواند هم‌راستایی سنسور را کمی دشوارتر کند، اگرچه ابزارهای کمکی برای این منظور وجود دارند.

نور لیزر (Laser)

سنسورهای نوری که از نور لیزر به عنوان منبع نور استفاده می‌کنند، پرتویی بسیار باریک، متمرکز و با شدت بالا تولید می‌کنند. این ویژگی‌های منحصربه‌فرد نور لیزر مزایای قابل توجهی در کاربردهای خاص ایجاد می‌کنند. باریک بودن پرتو لیزر امکان تشخیص اشیاء بسیار کوچک را فراهم می‌کند، حتی اگر در فواصل نسبتاً دور قرار داشته باشند.

متمرکز بودن و شدت بالای پرتو لیزر باعث می‌شود این سنسورها معمولاً بزرگترین محدوده تشخیص را در بین سنسورهای نوری داشته باشند. همچنین، دقت بالای پرتو لیزر آن‌ها را برای کاربردهایی که نیاز به اندازه‌گیری دقیق موقعیت یا کنترل لبه مواد دارند، بسیار مناسب می‌سازد. سنسورهای فاصله یاب لیزری نیز با اندازه‌گیری زمان رفت و برگشت پالس لیزر، فاصله دقیق تا شیء را محاسبه می‌کنند. با این حال، سنسورهای لیزری معمولاً گران‌تر از انواع LED هستند و نیازمند رعایت احتیاطات ایمنی مربوط به نور لیزر می‌باشند.

ویژگی‌های مهم سنسورهای نوری

هنگام انتخاب یک سنسور نوری برای یک کاربرد خاص در اتوماسیون صنعتی، توجه به ویژگی‌های کلیدی آن برای اطمینان از عملکرد صحیح و قابل اطمینان ضروری است. این ویژگی‌ها مشخصات فنی سنسور را توصیف می‌کنند و نشان می‌دهند که سنسور قادر به انجام چه وظیفه‌ای در چه شرایطی است.

شناخت این پارامترها به مقایسه مدل‌های مختلف و انتخاب مناسب‌ترین گزینه کمک می‌کند.

برخی از مهم‌ترین ویژگی‌های سنسورهای نوری شامل محدوده تشخیص (حداکثر فاصله‌ای که سنسور می‌تواند شیء را تشخیص دهد)، سرعت پاسخ (مدت زمانی که طول می‌کشد تا سنسور پس از تشخیص شیء خروجی خود را تغییر دهد)، نوع خروجی الکتریکی (سازگاری با ورودی کنترلر)، و درجه حفاظت محیطی (مقاومت در برابر نفوذ گرد و غبار و آب) هستند. این مشخصات باید با نیازهای کاربرد و محیط نصب مطابقت داشته باشند.

محدوده تشخیص (Sensing Range)

محدوده تشخیص (Sensing Range) یک سنسور نوری به حداکثر فاصله‌ای اشاره دارد که سنسور می‌تواند حضور یک شیء استاندارد را با اطمینان تشخیص دهد. این ویژگی یکی از مهم‌ترین پارامترها برای انتخاب سنسور است و باید متناسب با فاصله نصب سنسور از شیء هدف در کاربرد مورد نظر باشد.

محدوده تشخیص به نوع سنسور (دو طرفه، رفلکتوری، مجاورتی)، تکنولوژی نور (LED، لیزر)، قدرت فرستنده، حساسیت گیرنده و شرایط محیطی بستگی دارد.

در سنسورهای دو طرفه، محدوده تشخیص بیشترین مقدار را دارد، زیرا نور مستقیماً به گیرنده می‌رسد. در سنسورهای رفلکتوری، محدوده به فاصله تا بازتابنده و کیفیت بازتابنده بستگی دارد.

در سنسورهای مجاورتی، محدوده کمترین مقدار را داشته و به شدت به رنگ، بافت و اندازه شیء هدف وابسته است؛ شیء بزرگتر و روشن‌تر در فاصله دورتری قابل تشخیص است. انتخاب سنسوری با محدوده مناسب برای جلوگیری از تشخیص کاذب یا عدم تشخیص شیء در فاصله مورد نظر حیاتی است.

سرعت پاسخ (Response Time)

سرعت پاسخ (Response Time) یک سنسور نوری نشان‌دهنده مدت زمانی است که طول می‌کشد تا خروجی سنسور پس از وقوع یک رویداد تشخیص (مانند ورود یا خروج شیء به/از محدوده تشخیص)، وضعیت خود را تغییر دهد. این ویژگی برای کاربردهایی که نیاز به تشخیص سریع اشیاء متحرک با سرعت بالا یا فرآیندهای سریع تولیدی دارند، اهمیت بسزایی دارد. سرعت پاسخ معمولاً بر حسب میلی‌ثانیه (ms) یا میکروثانیه (µs) بیان می‌شود.

هرچه سرعت پاسخ سنسور کمتر باشد، سنسور سریع‌تر می‌تواند به تغییرات در محیط خود واکنش نشان دهد. در خطوط تولید با سرعت بالا که قطعات با فاصله کم از هم عبور می‌کنند، سنسوری با سرعت پاسخ پایین ممکن است نتواند تمام اشیاء را به درستی تشخیص دهد و منجر به شمارش نادرست یا عدم عملکرد صحیح سیستم شود. بنابراین، انتخاب سنسوری با سرعت پاسخ کافی برای سرعت حرکت اشیاء در کاربرد مورد نظر ضروری است.

نوع خروجی الکتریکی (NPN, PNP, Relay)

نوع خروجی الکتریکی سنسور نوری مشخص می‌کند که سیگنال تشخیص به چه صورت به دستگاه کنترل (مانند PLC یا رله) منتقل می‌شود. سنسورهای نوری صنعتی معمولاً دارای خروجی‌های ترانزیستوری NPN یا PNP یا خروجی رله‌ای هستند. انتخاب نوع خروجی باید با نوع ورودی دستگاه دریافت کننده سازگار باشد تا اتصال الکتریکی صحیح و انتقال سیگنال مطمئن تضمین شود.

خروجی‌های NPN و PNP پرکاربردترین انواع در سیستم‌های کنترل مدرن هستند و به سرعت بالایی در سوئیچینگ دست می‌یابند. در خروجی NPN، سنسور هنگام تشخیص، سیم خروجی را به زمین (ولتاژ پایین) متصل می‌کند (سینک جریان)، در حالی که در خروجی PNP، سنسور هنگام تشخیص، سیم خروجی را به ولتاژ تغذیه (ولتاژ بالا) متصل می‌کند (سورس جریان). خروجی‌های رله‌ای قابلیت سوئیچینگ جریان‌های بالاتر را دارند و می‌توانند مستقیماً بارهایی مانند کنتاکتورها یا شیرهای برقی کوچک را کنترل کنند، اما سرعت پاسخ آن‌ها پایین‌تر است.

درجه حفاظت محیطی (IP Rating)

درجه حفاظت محیطی، که با کد IP (Ingress Protection) نشان داده می‌شود، میزان مقاومت محفظه سنسور را در برابر نفوذ ذرات جامد (گرد و غبار) و مایعات (آب) مشخص می‌کند. این ویژگی برای اطمینان از عملکرد مطمئن و طول عمر سنسور در شرایط محیطی صنعتی که ممکن است با گرد و غبار، رطوبت، پاشش آب یا حتی غوطه‌وری در مایعات همراه باشد، حیاتی است. کد IP از دو رقم تشکیل شده است؛ رقم اول میزان حفاظت در برابر ذرات جامد و رقم دوم میزان حفاظت در برابر مایعات را نشان می‌دهد.

برای مثال، یک سنسور با درجه حفاظت IP67 کاملاً در برابر نفوذ گرد و غبار محافظت شده است (رقم ۶) و می‌تواند در عمق ۱ متری آب به مدت ۳۰ دقیقه غوطه‌ور شود بدون اینکه آب به داخل آن نفوذ کند (رقم ۷). در محیط‌های با گرد و غبار زیاد یا پاشش آب منظم، انتخاب سنسوری با درجه IP بالا (مانند IP65، IP66، IP67 یا IP69K برای شستشو با فشار بالا) برای جلوگیری از خرابی سنسور ناشی از عوامل محیطی ضروری است و به پایداری فرآیند اتوماسیون کمک می‌کند.

انواع خاص سنسورهای نوری

علاوه بر انواع استاندارد سنسورهای نوری بر اساس روش تشخیص (دو طرفه، رفلکتوری، مجاورتی)، انواع تخصصی‌تری نیز وجود دارند که برای انجام وظایف پیچیده‌تر و دقیق‌تر طراحی شده‌اند. این سنسورهای خاص قابلیت‌های فراتر از تشخیص ساده حضور/عدم حضور را ارائه می‌دهند و امکان اجرای فرآیندهای کنترلی پیشرفته‌تر در اتوماسیون صنعتی را فراهم می‌آورند.

این سنسورها شامل مدل‌هایی هستند که از فیبر نوری برای هدایت نور استفاده می‌کنند، مدل‌هایی که قادر به تشخیص رنگ اشیاء هستند، آن‌هایی که می‌توانند شفافیت مواد را اندازه‌گیری کنند، و سنسورهایی که تفاوت‌های کوچک در کنتراست (مانند تشخیص نشانه‌های چاپی بر روی پس‌زمینه) را تشخیص می‌دهند. هر یک از این انواع خاص برای کاربردهای niche و نیازمند دقت و قابلیت‌های ویژه طراحی شده‌اند.

سنسورهای فیبر نوری (Fiber Optic)

سنسورهای فیبر نوری از کابل‌های فیبر نوری برای انتقال پرتو نوری از واحد سنسور (که شامل فرستنده و گیرنده است) به نقطه تشخیص و بازگشت نور دریافتی استفاده می‌کنند. این واحد سنسور شامل یک تقویت‌کننده نوری و پورت‌های اتصال فیبر است، و خود فیبرها در اشکال و اندازه‌های مختلف برای کاربردهای گوناگون وجود دارند.

مزیت اصلی سنسورهای فیبر نوری انعطاف‌پذیری و اندازه کوچک سر فیبر است که امکان استفاده از آن‌ها را در فضاهای بسیار محدود، در نزدیکی قطعات متحرک، یا در محیط‌هایی با دماهای بسیار بالا که الکترونیک سنسور نمی‌تواند در آنجا قرار گیرد، فراهم می‌آورد. فیبرها نسبت به تداخلات الکترومغناطیسی نیز ایمن هستند. انواع مختلفی از سرهای فیبر برای تشخیص حالت دو طرفه، رفلکتوری یا مجاورتی و همچنین برای تشخیص اشیاء بسیار کوچک موجود است.

سنسورهای تشخیص رنگ (Color Sensors)

سنسورهای تشخیص رنگ برای شناسایی و تفکیک اشیاء بر اساس رنگ آن‌ها طراحی شده‌اند. این سنسورها معمولاً از چندین LED با رنگ‌های مختلف (قرمز، سبز، آبی) برای روشن کردن شیء هدف استفاده می‌کنند و سپس میزان نور بازتاب شده در هر یک از این طول موج‌ها را توسط گیرنده‌های مختلف اندازه‌گیری می‌کنند. با مقایسه شدت نور بازتاب شده در کانال‌های رنگی مختلف، سنسور می‌تواند رنگ شیء را تعیین کند.

این سنسورها در کاربردهایی مانند مرتب‌سازی محصولات بر اساس رنگ، کنترل کیفیت (بررسی مطابقت رنگ محصول با استاندارد)، و تشخیص نشانه‌های رنگی بر روی بسته‌بندی‌ها یا برچسب‌ها بسیار مفید هستند. سنسورهای تشخیص رنگ می‌توانند چندین رنگ مختلف را آموزش دیده و تشخیص دهند و دارای تلرانس‌هایی برای تغییرات جزئی رنگ باشند تا عملکرد قابل اطمینان در محیط‌های تولیدی را تضمین کنند.

سنسورهای تشخیص شفافیت (Transparency Sensors)

سنسورهای تشخیص شفافیت به طور خاص برای تشخیص حضور اشیاء شفاف مانند بطری‌های پلاستیکی، فیلم‌های پلاستیکی شفاف یا بسته‌بندی‌های شیشه‌ای طراحی شده‌اند که تشخیص آن‌ها با سنسورهای نوری استاندارد (به ویژه نوع رفلکتوری) می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. این سنسورها معمولاً از تکنیک‌های پیشرفته‌تری برای تشخیص تغییرات کوچک در شدت نور عبوری یا بازتاب شده از شیء شفاف استفاده می‌کنند.

برخی از سنسورهای تشخیص شفافیت از یک بازتابنده خاص با قابلیت پلاریزاسیون (Polarizing Reflector) و فیلترهای پلاریزاسیون در سنسور استفاده می‌کنند. نور ساطع شده پلاریزه شده، از بازتابنده عبور کرده و پلاریزاسیون آن تغییر می‌کند و سپس توسط فیلتر پلاریزاسیون گیرنده تشخیص داده می‌شود. حضور یک شیء شفاف در مسیر نور باعث چرخش یا تغییر پلاریزاسیون نور شده که توسط سنسور تشخیص داده می‌شود. این تکنیک به سنسور اجازه می‌دهد تا بین نور بازتاب شده از بازتابنده و نور بازتاب شده از سطح شیء شفاف تمایز قائل شود.

سنسورهای کنتراست (Contrast Sensors)

سنسورهای کنتراست برای تشخیص تفاوت‌های کوچک در روشنایی یا رنگ بین یک نشانه (مانند یک علامت چاپی یا یک خط راهنما) و پس‌زمینه آن طراحی شده‌اند. این سنسورها معمولاً نور مرئی با رنگ‌های مختلف (اغلب سفید، قرمز، سبز، آبی) ساطع می‌کنند و نور بازتاب شده از هر دو منطقه (نشانه و پس‌زمینه) را اندازه‌گیری می‌کنند. سپس تفاوت در شدت نور بازتاب شده (کنتراست) را محاسبه می‌کنند.

سنسورهای کنتراست به طور گسترده‌ای در صنایع بسته‌بندی و چاپ برای تشخیص نشانه‌های چاپی مانند Mark های ثبت (Registration Marks) بر روی فیلم‌ها یا کارتن‌ها استفاده می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که عملیات بعدی (مانند برش یا مهر زنی) در محل صحیح انجام می‌شود. آن‌ها قادر به تشخیص تفاوت‌های کنتراست بسیار کوچک هستند و سرعت پاسخ‌دهی بالایی دارند تا بتوانند نشانه‌ها را بر روی مواد در حال حرکت با سرعت بالا تشخیص دهند.

مزایا و محدودیت‌های سنسورهای نوری

سنسورهای نوری ابزارهای بسیار مفیدی در اتوماسیون هستند، اما مانند هر تکنولوژی دیگری، دارای مزایا و محدودیت‌های خاص خود می‌باشند. شناخت این نقاط قوت و ضعف برای انتخاب صحیح سنسور و طراحی سیستمی که از قابلیت‌های آن به بهترین نحو استفاده کرده و محدودیت‌های آن را مدیریت کند، ضروری است.

مزایای آن‌ها شامل قابلیت تشخیص غیرتماسی، سرعت بالا، تنوع در انواع و اندازه‌ها، و توانایی تشخیص انواع مختلفی از اشیاء و ویژگی‌ها است. با این حال، محدودیت‌هایی مانند حساسیت به آلودگی در محیط‌های خشن، تأثیر ویژگی‌های سطح شیء بر تشخیص (به ویژه در نوع مجاورتی) و امکان تداخل نوری از منابع خارجی نیز وجود دارند که باید در نظر گرفته شوند.

مزایا

مهم‌ترین مزیت سنسورهای نوری، قابلیت تشخیص غیرتماسی است. این بدان معناست که سنسور بدون نیاز به تماس فیزیکی با شیء مورد نظر، حضور، موقعیت یا ویژگی‌های آن را تشخیص می‌دهد. این ویژگی در کاربردهایی که شیء شکننده است، متحرک است، یا نباید خراشیده شود، بسیار ارزشمند است. همچنین عدم سایش مکانیکی باعث افزایش طول عمر سنسور می‌شود.

مزیت دیگر، سرعت پاسخ‌دهی بالای بسیاری از سنسورهای نوری است که آن‌ها را برای کاربردهای با سرعت تولید بالا مناسب می‌سازد. تنوع در انواع و مدل‌ها، از سنسورهای ساده و ارزان تا مدل‌های پیشرفته با قابلیت‌های خاص، امکان یافتن سنسور مناسب برای نیازهای متنوع را فراهم می‌آورد. نصب و راه‌اندازی آن‌ها نیز در بسیاری از موارد نسبتاً ساده است، به خصوص در مدل‌های مجاورتی.

محدودیت‌ها

یکی از اصلی‌ترین محدودیت‌های سنسورهای نوری، به خصوص انواع نوری استاندارد، حساسیت آن‌ها به آلودگی‌های محیطی مانند گرد و غبار، روغن، چربی، بخار آب و ذرات معلق است. این آلودگی‌ها می‌توانند روی لنزهای سنسور یا بازتابنده (در نوع رفلکتوری) نشسته و باعث کاهش شدت نور دریافتی، تشخیص کاذب یا عدم تشخیص شیء شوند.

محدودیت دیگر تأثیر ویژگی‌های سطح شیء هدف بر عملکرد سنسور است، به ویژه در سنسورهای مجاورتی. رنگ، بافت، شفافیت و میزان بازتابندگی سطح شیء می‌تواند محدوده تشخیص و قابلیت اطمینان تشخیص را تحت تأثیر قرار دهد. نور محیطی شدید نیز می‌تواند در برخی موارد باعث تداخل در سیگنال سنسور شود، اگرچه تکنولوژی‌های جدیدتر تا حد زیادی این مشکل را کاهش داده‌اند.

کاربردهای سنسورهای نوری در اتوماسیون صنعتی

سنسورهای نوری ابزارهای بسیار متنوعی در اتوماسیون صنعتی هستند و در طیف گسترده‌ای از کاربردها برای افزایش کارایی، دقت و ایمنی فرآیندها مورد استفاده قرار می‌گیرند. قابلیت‌های تشخیص غیرتماسی و سرعت بالای آن‌ها، این سنسورها را برای بسیاری از وظایف که نیاز به حس کردن حضور یا وضعیت اشیاء در خطوط تولید دارند، ایده‌آل می‌سازد.

از کاربردهای ساده مانند شمارش محصولات عبوری بر روی نوار نقاله گرفته تا وظایف پیچیده‌تر مانند کنترل دقیق موقعیت یک ربات یا بازرسی کیفی محصول بر اساس رنگ، سنسورهای نوری نقش محوری ایفا می‌کنند. حضور آن‌ها در صنایع مختلف مانند خودروسازی، بسته‌بندی، داروسازی، غذا و نوشیدنی و تولیدات عمومی بسیار پررنگ است.

شمارش و تشخیص حضور قطعات

یکی از رایج‌ترین و ساده‌ترین کاربردهای سنسورهای نوری، شمارش قطعات یا محصولات در حین حرکت بر روی نوار نقاله یا در فرآیندهای تولیدی است. یک سنسور نوری (اغلب از نوع دو طرفه یا رفلکتوری) در مسیر حرکت قطعات نصب می‌شود و هر بار که یک قطعه از جلوی آن عبور می‌کند و پرتو نور را قطع یا بازتاب می‌کند، سنسور یک پالس خروجی تولید می‌کند که توسط شمارنده سیستم پردازش می‌شود.

این کاربرد برای مدیریت موجودی، کنترل فرآیندهای تولید دسته‌ای، یا فعال کردن عملیات بعدی پس از شمارش تعداد مشخصی قطعه استفاده می‌شود. سادگی، سرعت بالا و قابلیت تشخیص انواع مختلفی از قطعات (مات، نیمه شفاف) در این کاربرد، سنسورهای نوری را به گزینه‌ای ایده‌آل تبدیل کرده است.

موقعیت‌یابی و کنترل لبه

سنسورهای نوری برای تعیین موقعیت دقیق اشیاء یا کنترل موقعیت لبه مواد متحرک مانند ورق‌های فلزی، پارچه، کاغذ یا فیلم‌های پلاستیکی استفاده می‌شوند. در این کاربرد، معمولاً یک یا چند سنسور با دقت بالا در موقعیت‌های استراتژیک نصب می‌شوند تا حضور یا عدم حضور لبه در آن نقاط را تشخیص دهند.

این اطلاعات موقعیتی برای اطمینان از حرکت صحیح مواد در فرآیندهای مانند برش، چاپ، بسته‌بندی یا همگام‌سازی بخش‌های مختلف خط تولید استفاده می‌شود. سنسورهای با پرتو باریک (مانند لیزری) یا سنسورهای کنتراست اغلب برای این کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند تا دقت لازم در تشخیص موقعیت لبه‌های باریک یا نشانه‌های کوچک را فراهم کنند.

کنترل سطح مواد

سنسورهای نوری می‌توانند برای تشخیص سطح مواد (جامد یا مایع) در مخازن، سیلوها یا هاپرها استفاده شوند. یک یا چند سنسور در ارتفاعات مشخصی از مخزن نصب می‌شوند. هنگامی که سطح ماده به ارتفاع سنسور می‌رسد و پرتو نور آن را مسدود یا بازتاب می‌کند، سنسور وضعیت سطح را تشخیص می‌دهد.

این کاربرد برای جلوگیری از پر شدن بیش از حد، اطمینان از حداقل سطح مورد نیاز مواد، یا فعال کردن سیستم‌های تغذیه یا تخلیه مواد به کار می‌رود. سنسورهای مجاورتی برای تشخیص سطح مواد مات یا پودری، و سنسورهای دو طرفه یا رفلکتوری (گاهی با بازتابنده‌های خاص) برای تشخیص سطح مایعات یا مواد شفاف‌تر می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند.

تشخیص محصول بر روی نوار نقاله

در خطوط تولید مبتنی بر نوار نقاله، سنسورهای نوری به طور گسترده‌ای برای تشخیص وجود، عدم وجود، نوع یا جهت‌گیری محصولات استفاده می‌شوند. این سنسورها اطمینان می‌دهند که محصولات به درستی در موقعیت مورد نظر قرار دارند قبل از انجام عملیات بعدی مانند بسته‌بندی، بازرسی یا مونتاژ.

بسته به نوع محصول و نیاز تشخیص، می‌توان از انواع مختلف سنسورهای نوری استفاده کرد؛ سنسورهای مجاورتی برای تشخیص محصولات مات و بزرگ، سنسورهای رفلکتوری برای تشخیص محصولات در فاصله متوسط و با نیاز به نصب یک طرفه، و سنسورهای دو طرفه برای تشخیص مطمئن محصولات با ابعاد کوچک یا در فواصل بزرگ. سنسورهای خاص مانند تشخیص رنگ یا کنتراست نیز برای شناسایی ویژگی‌های خاص محصول در این کاربردها به کار می‌روند.

کاربرد در رباتیک و بسته‌بندی

در صنایع رباتیک، سنسورهای نوری به ربات‌ها کمک می‌کنند تا محیط اطراف خود را “ببینند” و با اشیاء تعامل داشته باشند. آن‌ها برای تشخیص موقعیت قطعات برای Pick-and-Place، هدایت ربات در مسیر مشخص، جلوگیری از برخورد با موانع، یا بررسی وضعیت ابزار انتهایی ربات استفاده می‌شوند.

در ماشین‌آلات بسته‌بندی، سنسورهای نوری نقش حیاتی در تضمین عملکرد صحیح و سرعت بالا دارند. آن‌ها برای تشخیص حضور یا موقعیت جعبه‌ها، بطری‌ها، فیلم‌های پلاستیکی، درب‌ها، برچسب‌ها و سایر اجزای بسته‌بندی استفاده می‌شوند. دقت و سرعت پاسخ این سنسورها برای همگام‌سازی دقیق عملیات مختلف بسته‌بندی و کاهش ضایعات ضروری است.

نصب و راه‌اندازی سنسورهای نوری

نصب صحیح سنسور نوری گامی حیاتی برای اطمینان از عملکرد مطمئن و دقیق آن در طول زمان است. این شامل قرار دادن فیزیکی سنسور و اجزای مرتبط آن (مانند بازتابنده یا واحد گیرنده جداگانه) در موقعیت مناسب و همچنین انجام اتصالات الکتریکی صحیح و تنظیمات لازم برای بهینه‌سازی عملکرد سنسور است.

رعایت دقیق دستورالعمل‌های سازنده برای نصب فیزیکی، سیم‌کشی و تنظیمات پارامترهای سنسور (مانند حساسیت یا حالت عملکرد) برای دستیابی به حداکثر محدوده تشخیص، حداقل حساسیت به نویز و تشخیص قابل اطمینان شیء هدف ضروری است. نصب نادرست می‌تواند منجر به عملکرد ناپایدار، تشخیص‌های کاذب، یا از دست رفتن تشخیص‌های واقعی شود.

نکات مهم نصب مکانیکی

نصب مکانیکی شامل انتخاب محل مناسب برای سنسور و اجزای آن، استفاده از براکت‌ها و سخت‌افزار نصب صحیح، و اطمینان از تراز بودن و هم‌راستایی مناسب فرستنده و گیرنده/بازتابنده است. محل نصب باید به گونه‌ای باشد که سنسور بتواند به راحتی شیء هدف را در محدوده تشخیص خود ببیند و در معرض آسیب فیزیکی یا آلودگی بیش از حد نباشد.

در سنسورهای دو طرفه و رفلکتوری، هم‌راستایی دقیق فرستنده و گیرنده یا بازتابنده بسیار مهم است. در سنسورهای مجاورتی، فاصله سنسور تا شیء هدف باید در محدوده تشخیص مؤثر آن باشد و از پس‌زمینه‌ای که ممکن است باعث تشخیص کاذب شود (به خصوص اگر بازتابنده باشد) به اندازه کافی فاصله داشته باشد یا از سنسوری با قابلیت حذف پس‌زمینه استفاده شود. محکم کردن سنسور برای جلوگیری از لرزش نیز مهم است.

اتصالات الکتریکی و تنظیمات

اتصالات الکتریکی سنسور نوری شامل اتصال سیم‌های تغذیه (مثبت و منفی/زمین)، سیم خروجی سیگنال و سیم‌های توابع کنترلی (مانند ورودی فعال‌سازی یا خروجی آلارم، در صورت وجود) به کنترلر یا دستگاه دریافت کننده است. رعایت رنگ‌بندی سیم‌ها و تطابق آن‌ها با ترمینال‌های دستگاه مقصد ضروری است. نوع خروجی سنسور (NPN, PNP, Relay) باید با نوع ورودی کنترلر سازگار باشد.

پس از اتصال، ممکن است نیاز به انجام تنظیماتی بر روی سنسور باشد. این تنظیمات می‌تواند شامل تنظیم حساسیت (برای تنظیم آستانه تشخیص نور)، انتخاب حالت عملکرد (روشن با نور یا روشن با تاریکی)، یا تنظیم تأخیرهای زمانی باشد. بسیاری از سنسورها دارای پتانسیومتر یا دکمه‌های تنظیم هستند و مدل‌های پیشرفته‌تر ممکن است قابلیت برنامه‌ریزی از طریق نرم‌افزار یا دکمه‌های آموزشی (Teach-in) را داشته باشند تا تنظیمات دقیق‌تری برای کاربرد خاص انجام شود.

عیب‌یابی متداول سنسورهای نوری

هنگام بروز مشکل در عملکرد سنسورهای نوری در یک سیستم اتوماسیون، مراحل عیب‌یابی سیستماتیک می‌تواند به شناسایی سریع علت مشکل کمک کند. مشکلات رایج ممکن است شامل عدم تشخیص شیء، تشخیص کاذب (تشخیص شیء در غیاب آن)، عملکرد متناوب یا خروجی ناپایدار باشد.

اولین گام‌ها شامل بررسی ولتاژ تغذیه سنسور، اطمینان از صحت اتصالات الکتریکی، و بررسی کابل سنسور برای هرگونه آسیب فیزیکی است. سپس باید وضعیت لنزهای سنسور و بازتابنده (در نوع رفلکتوری) از نظر تمیز بودن بررسی شود و در صورت نیاز تمیز گردند. بررسی هم‌راستایی فرستنده و گیرنده/بازتابنده و اطمینان از قرارگیری شیء هدف در محدوده تشخیص سنسور نیز مهم است. در نهایت، بررسی تنظیمات حساسیت سنسور و اطمینان از انتخاب حالت عملکرد صحیح (Light-On/Dark-On) می‌تواند مشکل را برطرف کند. در صورت نیاز می‌توان با استفاده از مولتی‌متر یا اسیلوسکوپ سیگنال خروجی سنسور را بررسی کرد.

ملاحظات انتخاب سنسور نوری مناسب

انتخاب سنسور نوری مناسب برای یک کاربرد خاص نیازمند بررسی دقیق الزامات فرآیند و شرایط محیطی است. انتخاب نادرست می‌تواند منجر به عملکرد ضعیف، خرابی زودهنگام، یا هزینه اضافی شود. بنابراین، در نظر گرفتن پارامترهای کلیدی سنسور و تطابق آن‌ها با نیازهای واقعی کاربرد اهمیت فراوانی دارد.

مهم‌ترین ملاحظات شامل تعیین نوع سنسور بر اساس روش تشخیص (دو طرفه، رفلکتوری، مجاورتی) متناسب با فاصله و ویژگی‌های شیء و محیط نصب است. محدوده تشخیص مورد نیاز، اندازه و سرعت حرکت شیء (که بر سرعت پاسخ سنسور تأثیر می‌گذارد)، نوع و ویژگی‌های سطح شیء (رنگ، شفافیت، براقیت)، و شرایط محیطی (گرد و غبار، رطوبت، دما، لرزش) که درجه حفاظت محیطی و تکنولوژی نور را تعیین می‌کنند، از دیگر عوامل حیاتی هستند. همچنین، نوع خروجی الکتریکی مورد نیاز برای سازگاری با کنترلر و محدودیت‌های ابعادی و بودجه پروژه نیز باید در نظر گرفته شوند.

پایان بندی راهنمای جامع سنسورهای نوری

در جمع‌بندی، سنسورهای نوری به دلیل قابلیت تشخیص غیرتماسی، سرعت بالا، تنوع در انواع و اشکال، و سازگاری با محیط‌های مختلف، نقش بی‌بدیلی در ارتقاء سطح اتوماسیون صنعتی ایفا می‌کنند. از تشخیص ساده حضور قطعات گرفته تا کاربردهای پیچیده‌تر مانند کنترل دقیق لبه یا تشخیص رنگ، این سنسورها ابزارهای قدرتمندی در اختیار طراحان سیستم‌های اتوماسیون قرار می‌دهند.

درک اصول عملکرد انواع مختلف (دو طرفه، رفلکتوری، مجاورتی) و ویژگی‌های کلیدی آن‌ها (محدوده، سرعت، نوع خروجی)، امکان انتخاب بهینه‌ترین سنسور برای هر نیاز خاص را فراهم می‌سازد. با وجود محدودیت‌هایی نظیر حساسیت به آلودگی در برخی انواع یا تأثیر شرایط محیطی بر عملکرد، پیشرفت‌های تکنولوژی به طور مداوم در حال بهبود قابلیت اطمینان و کارایی این سنسورها هستند. انتخاب و نصب صحیح سنسور نوری، گامی مهم در جهت افزایش بهره‌وری، دقت و ایمنی فرآیندهای صنعتی است.