سنسور نوری آتونیکس | راهنمای جامع انتخاب و خرید چشم نوری فتوالکتریک آتونیکس

سنسور نوری آتونیکس یا همان چشم نوری فتوالکتریک آتونیکس یکی از پرفروش ترین و پرکاربردترین تجهیزات تشخیص در اتوماسیون صنعتی به شمار می رود. اگر بخواهیم این قطعه را به زبان ساده تعریف کنیم، باید بگوییم سنسور نوری یک چشم الکترونیکی است که به جای لمس کردن اجسام، از فاصله دور آنها را می بیند. این سنسور با ارسال یک پرتو نور مادون قرمز یا لیزری و بررسی بازگشت یا قطع شدن آن پرتو، حضور هر جسمی را تشخیص می دهد؛ چه فلزی، چه پلاستیکی، چه شیشه ای و چه کارتنی. همین قابلیت تشخیص بدون تماس باعث شده چشم نوری آتونیکس در خطوط تولید پرسرعت، دستگاه های بسته بندی و سیستم های کنترل کیفیت، جای میکروسوئیچ ها و سنسورهای مکانیکی را کاملا بگیرد.

برند آتونیکس ساخت کره جنوبی با تولید سنسورهای فتوالکتریک در تایپ های مختلف، ولتاژهای جهانی AC/DC، خروجی های متنوع و بدنه های فشرده، توانسته سهم بزرگی از بازار سنسور نوری صنعتی ایران و جهان را به خود اختصاص دهد. در فروشگاه تخصصی تکنیل، انواع مدل های سنسور نوری آتونیکس از سری های BEN، BX، BTF و BR با اصالت تضمین شده و اطلاعات فنی دقیق در دسترس خریداران قرار دارد و کارشناسان فنی مجموعه، انتخاب مدل مناسب برای هر پروژه را به صورت رایگان راهنمایی می کنند.

دیگر محصولات ما: کنترلر دما

سنسور نوری (فتوالکتریک) آتونیکس چگونه کار می کند؟

ساختار پایه هر سنسور فتوالکتریک از دو بخش اصلی تشکیل شده است: یک فرستنده که پرتو نور تولید می کند و یک گیرنده که نور رسیده را دریافت و تفسیر می کند. آتونیکس در اکثر مدل های خود از دیودهای مادون قرمز با طول موج حدود ۸۸۰ نانومتر استفاده می کند؛ نورهایی که چشم انسان آنها را نمی بیند اما گیرنده سنسور به طور ویژه به آنها حساس است. این نور به صورت مدوله شده ارسال می شود، یعنی با پالس هایی با فرکانس ده ها کیلوهرتز چشمک می زند. فناوری نور مدوله شده دو مزیت حیاتی دارد: اول اینکه گیرنده فقط نور خودش را می شناسد و نور محیط (آفتاب یا چراغ های سالن) روی آن اثر نمی گذارد و دوم اینکه انرژی پالس ها متمرکزتر است و برد تشخیص به چند متر و حتی ده ها متر می رسد.

سناریوی تشخیص بسته به نوع سنسور متفاوت است. در مدل های پرتویی، جسم از میان پرتو عبور می کند و گیرنده قطع نور را اعلام حضور جسم می داند. در مدل های بازتابی، نور به سطح جسم برخورد کرده و بازمی گردد و گیرنده بازگشت نور را تشخیص می دهد. در هر دو حالت، مدار تقویت کننده داخلی (آمپلی فایر) این تغییر را در کسری از میلی ثانیه پردازش می کند، خروجی ترانزیستوری سنسور را قطع یا وصل می نماید و سیگنال نهایی به PLC، رله یا کنترلر ماشین منتقل می شود. به همین دلیل سرعت پاسخ دهی چشم نوری آتونیکس به راحتی از هزار عملکرد در ثانیه عبور می کند؛ سرعتی که هیچ کلید مکانیکی قادر به تامین آن نیست.

انواع چشم نوری آتونیکس بر اساس ساختار تشخیص

سنسورهای نوری آتونیکس متناسب با فاصله هدف، جنس جسم و شرایط محیطی در چهار گروه اصلی تولید می شوند. شناخت تفاوت این گروه ها مهم ترین گام در خرید صحیح است:

سنسور نوری پرتویی یا دوطرفه (Through Beam)

در این ساختار، فرستنده و گیرنده دو واحد جدا از هم هستند که روبه روی یکدیگر نصب می شوند. پرتو نور باید مسیر ثابتی بین این دو طی کند و هر جسمی که از این مسیر عبور کند، بلافاصله شناسایی می شود. چون نور مستقیما به گیرنده می رسد، این تایپ طولانی ترین برد تشخیص را دارد؛ در مدل های استوانه ای سری BR آتونیکس برد تشخیص تا بیش از ۲۰ متر قابل دستیابی است. مزیت دیگر آن، تشخیص مطمئن هر جسمی صرف نظر از رنگ، جنس و شفافیت است. تنها نکته آن، سیم کشی و نصب دو واحد مجزا و تنظیم دقیق هم محوری (Alignment) آنهاست.

سنسور نوری بازتابی بدون رفلکتور (Diffuse Reflective)

در این مدل، فرستنده و گیرنده در یک بدنه قرار گرفته اند و خود جسم هدف نقش آینه را بازی می کند؛ یعنی نور به سطح جسم برخورد کرده و بازمی گردد. این ساختار نیاز به رفلکتور و سیم کشی دوم را حذف می کند و نصب را ساده ترین حالت می سازد، اما برد تشخیص آن محدودتر است و به رنگ و جنس سطح هدف وابسته است؛ سطوح تیره و مات نور کمتری بازتاب می دهند. سری های BEN و BTF آتونیکس از شناخته شده ترین مدل های بازتابی هستند که سری BTF با بدنه فوق نازک و توانایی تشخیص اجسامی به نازکی ۰.۱ میلی متر، انتخاب اصلی صنایع الکترونیک و مونتاژ بردهای چاپی است.

سنسور نوری بازتابی با رفلکتور (Retroreflective)

این مدل ترکیب هوشمندانه دو روش قبل است: فرستنده و گیرنده در یک بدنه هستند اما نور به جای جسم، به یک رفلکتور که روبه روی سنسور نصب می شود برخورد می کند و برمی گردد. عبور جسم از میان این مسیر، نور را قطع می کند و تشخیص انجام می شود. نتیجه، برد تشخیص چند متری با نصب تک سیمه است. مدل های BEN5M-MFR و BX5M-MFR با برد ۵ متر و رفلکتور MS-2، پرطرفدارترین سنسورهای رفلکتوری آتونیکس در بازار ایران هستند. مدل های مجهز به فیلتر پلاریزه، جسم های براق و آینه ای را بدون خطای تشخیص ناخواسته آینه، شناسایی می کنند.

سنسور فیبر نوری (Fiber Optic)

در فضاهایی که خود سنسور جا نمی شود یا دمای محیط تشخیص بالاست، آشکارساز نوری از طریق یک فیبر شیشه ای انعطاف پذیر به محل تشخیص منتقل می شود. آتونیکس آمپلی فایرهای مجزا و فیبرهای متنوعی برای این کاربرد تولید می کند که در دستگاه های سرعت بالا و مکان های تنگ، دقت فوق العاده ای ارائه می دهند.

مقایسه تکنیک های BGS و FGS و انواع خروجی ها

یکی از چالش های اصلی سنسورهای بازتابی، تشخیص ناخواسته پس زمینه است. فرض کنید می خواهید وجود یک بطری شیشه ای روی نوار نقاله را تشخیص دهید، اما بدنه فلزی نقاله فقط چند سانتی متر پشت آن قرار دارد؛ سنسور معمولی نور را از پس زمینه هم بازمی گیرد و خروجی دائما فعال می شود. آتونیکس برای حل این مشکل دو فناوری مکمل عرضه کرده است:

فناوری BGS یا تنظیم حساسیت بر اساس پس زمینه، ناحیه تشخیص را در یک فاصله مشخص و دقیق جلوی سنسور محدود می کند. هر جسمی که در این ناحیه باشد تشخیص داده می شود و پس زمینه، حتی اگر رنگی و نزدیک باشد، کاملا نادیده گرفته می شود. این تکنیک برای تشخیص اجسام کوچک روی سطوح فلزی، تشخیص برچسب و کنترل سطح مایعات در ظروف شفاف بی رقیب است. فناوری FGS در نقطه مقابل، فقط تغییرات در یک صفحه فاصله ثابت را می سنجد و برای تشخیص لبه اجسام و کنترل حضور در یک پلان مشخص به کار می رود.

در سمت خروجی الکتریکی نیز انتخاب ها مشابه سایر سنسورهای صنعتی است. مدل های سه سیمه DC با خروجی NPN (سوئیچینگ منفی) برای کنترلرهای آسیایی و مدل های PNP (سوئیچینگ مثبت) برای تجهیزات اروپایی عرضه می شوند و مدل های AC/DC یونیورسال مانند سری BEN و BX با خروجی کنتاکت رله، هم به برق ۲۴ ولت DC و هم به برق شهر ۲۲۰ ولت AC وصل می شوند. همچنین اکثر مدل ها دارای سوییچ انتخاب حالت عملکرد Light ON / Dark ON هستند تا کاربر بدون تغییر در برنامه PLC، منطق تشخیص را معکوس کند؛ به علاوه دو نشانگر LED سبز (پایداری سیگنال) و قرمز (عملکرد) راه اندازی و عیب یابی را بسیار ساده می سازند.

جدول جامع مشخصات فنی و مقایسه مدل های سنسور نوری آتونیکس

مشخصات فنی پرطرفدارترین سری های سنسور نوری آتونیکس در جدول زیر یکپارچه شده است:

مدل سنسورساختار تشخیصبرد تشخیصخروجی و تغذیهنکته کاربردی BEN5M-MFR رفلکتوری با رفلکتور MS-2۵ مترAC/DC یونیورسال، رلهپرطرفدارترین مدل بسته بندی BX5M-MFR رفلکتوری با رفلکتور MS-2۵ مترAC/DC یونیورسالنصب آسان با ترمینال سیمی BEN10M-MFR رفلکتوری با رفلکتور MS-2۱۰ متر AC/DC یونیورسالبرد بلند برای مسیرهای عریض BTF08-TD1 پرتویی بدنه فوق نازک۱ مترDC، NPN/PNPالکترونیک و مونتاژ برد BPS3M-TDT-P پرتویی استوانه ای ۳ مترDC، NPN/PNP نصب استوانه ای برد بلند BR4M-TDT پرتویی استوانه ای ۱۸ میلی متر ۴ مترDC، NPN/PNP مونتاژ و جابجایی قطعات

برد اعلام شده در کاتالوگ، مبنای محاسبه روی کاغذ مات سفید ۱۰۰ در ۱۰۰ میلی متر است و بسته به رنگ و جنس هدف متفاوت خواهد بود؛ همیشه حاشیه اطمینان ۲۰ تا ۳۰ درصدی برای برد انتخابی در نظر بگیرید.

کاربردهای سنسور نوری آتونیکس در صنایع مختلف

چشم نوری آتونیکس به دلیل توانایی تشخیص هر جسمی بدون توجه به جنس آن، در طیف گسترده ای از صنایع به عنوان چشم باز و ناظم خطوط تولید ایفای نقش می کند. کاربردهای اصلی این سنسورها عبارتند از:

• شمارش سریع و بدون خطای قوطی های کنسرو، بطری های شیشه ای و کارتن های بسته بندی روی نوار نقاله در خطوط تولید مواد غذایی و دارویی
• تشخیص حضور یا غیاب قطعات در خطوط مونتاژ، کنترل صحت قرارگیری قطعه قبل از عملیات پرس، جوش یا پیچ اندازی
• تشخیص پارگی ورق، کنترل انحراف رول و کنترل سطح مخازن در صنایع بسته بندی، چاپ و تولید
• کاربرد در سیستم های لجستیک و انبارداری خودکار، شمارش مرسولات و تعیین مسیر جابجایی در دستگاه های سورتینگ
• تشخیص تردد و حرکت در سیستم های کنترل تردد پارکینگ، راهبند و شمارش خودرو
• کنترل سطح مایع و پودر از طریق دیواره شفاف مخزن، بدون تماس با مواد

در تمام این کاربردها، وجه مشترک یکسان است: نیاز به تشخیص مطمئن و لحظه ای یک جسم در فاصله مشخص، بدون توقف خط و بدون استهلاک مکانیکی. همین ویژگی است که سنسور نوری را به رغم قیمت بیشتر نسبت به سنسورهای القایی، در بسیاری از پروژه ها به انتخاب اول تبدیل می کند.

محصولات ما: کوپلینگ

راهنمای انتخاب، سیم بندی و نکات نصب سنسور نوری

اولین و مهم ترین معیار انتخاب، نوع و فاصله هدف است. اگر جسم از فاصله دور عبور می کند یا محیط، غبار و بخار زیاد دارد، سنسور پرتویی انتخاب مطمئن است. اگر سادگی نصب اولویت است و هدف در فاصله نزدیک قرار دارد، سنسور بازتابی مناسب است. اگر برد چند متری با نصب تک سیمه می خواهید، مدل رفلکتوری مانند BEN5M-MFR را انتخاب کنید. برای اجسام براق و آینه ای حتما مدل پلاریزه و برای فضاهای تنگ یا اهداف میکرونی، فیبر نوری یا سری BTF در نظر بگیرید. اگر پس زمینه فلزی نزدیک هدف است، حتما سراغ مدل های مجهز به BGS بروید.

سیم کشی سنسورهای سه سیمه آتونیکس مانند سنسورهای القایی و کاملا استاندارد است:

• سیم قهوه ای: به برق مثبت (معمولا ۱۲ یا ۲۴ ولت DC) وصل می شود.
• سیم آبی: به برق منفی (صفر ولت) وصل می شود.
• سیم مشکی: سیم خروجی یا فرمان است که به ورودی PLC یا رله متصل می گردد.

در مدل های AC/DC یونیورسال، دو سیم تغذیه به طور سری در مدار بار (رله یا کنتاکتور) قرار می گیرند و چون خروجی کنتاکت رله است، قطب مثبت و منفی موضوعیت ندارد. پس از نصب، پرتو را روی هدف یا رفلکتور نشانه بگیرید تا LED سبز پایداری روشن شود، سپس با پیچ تنظیم حساسیت (در مدل های بازتابی) نقطه بهینه را تنظیم کنید. در پایان حتما کابل سنسور را از مسیر کابل های قدرت و سیم کشی اینورترها دور نگه دارید تا نویز برقی، خطای سیگنال ایجاد نکند.

خطاهای رایج در انتخاب و راه اندازی چشم نوری و راه حل ها

بیشتر مشکلات گزارش شده از چشم نوری، نقص دستگاه نیست بلکه ناشی از انتخاب یا نصب نادرست است. آشنایی با این خطاها و راه حل های آنها، ساعت ها توقف خط تولید را جلوگیری می کند:

تشخیص ناخواسته از نور محیط

اگر خروجی سنسور در نبود هدف، خودبه خود فعال می شود، احتمالا نور مستقیم آفتاب یا چراغ های پرنور سالن به گیرنده می تابد. راه حل، چرخاندن زاویه سنسور چند درجه به یک سمت، استفاده از مدل با فرکانس مدولاسیون متفاوت یا انتخاب تایپ پرتویی است که مقاومت نور محیطی آن به مراتب بالاتر است.

تشخیص نشدن اجسام براق، تیره یا شفاف

سطوح آینه ای، پرتو را به سمت دیگری منعکس می کنند و سطح مشکی، نور را جذب می کند. برای این شرایط مدل پلاریزه یا سنسور پرتویی را انتخاب کنید. برای شیشه و فیلم شفاف نیز مدل های مخصوص تشخیص اجسام شفاف با فیلتر BGS پاسخگو هستند.

آلودگی عدسی و رفلکتور

غبار، روغن و ذرات گرد و غبار روی سطح عدسی، شدت نور را می کاهند و برد را کاهش می دهند. اگرچه LED سبز پایداری قبل از بروز خطا، افت سیگنال را هشدار می دهد، نظافت دوره ای عدسی و رفلکتور را در برنامه نگهداری پیشگیرانه خط قرار دهید و در محیط های غبارآلود از کاور محافظ استفاده کنید.

تلاقی یا تداخل نوری بین سنسورهای مجاور

وقتی چند چشم نوری در فاصله نزدیک نصب می شوند، گیرنده یک سنسور ممکن است نور فرستنده سنسور دیگر را دریافت کند. آتونیکس برای این حالت قابلیت جلوگیری از تداخل (Interference Prevention) و تنظیم فرکانس های متفاوت را در بسیاری از سری ها پیش بینی کرده است؛ حتما از این قابلیت استفاده کنید یا فاصله سنسورها را زیاد کنید.

چرا خرید سنسور نوری آتونیکس از فروشگاه تکنیل؟

فروشگاه تخصصی تکنیل، مرجع کامل خرید چشم نوری و سنسور فتوالکتریک آتونیکس در ایران است و مزیت های همکاری با این مجموعه عبارتند از:

• تضمین اصالت صد در صدی تجهیزات آتونیکس با هلوگرام کالای شرکت بازرگانی موسوی و ۱۲ ماه خدمات پس از فروش
• مشاوره تلفنی رایگان برای انتخاب دقیق مدل سنسور بر اساس جنس هدف، فاصله تشخیص و محدودیت های مکانی پروژه
• ارسال فوری و بسته بندی ایمن به تمام شهرهای ایران جهت جلوگیری از توقف خطوط کارخانه ها
• دسترسی به تنوع کامل لوازم جانبی از جمله رفلکتورها، کابل های رابط، سوکت ها و براکت های نصب فلزی

کارشناسان فنی تکنیل آماده هستند تا پیش از ثبت سفارش، محاسبه برد واقعی، بررسی پس زمینه و منطق سیم بندی پروژه شما را بررسی کنند تا مدل خریداری شده، دقیقا همان چیزی باشد که خط تولید شما نیاز دارد.

محصولات ما: انکودر

سئوالات متداول سنسور نوری آتونیکس

۱. آیا سنسور نوری آتونیکس می تواند شیشه و پلاستیک را تشخیص دهد؟

بله، مهم ترین مزییت سنسور نوری نسبت به سنسور القایی همین است. چشم نوری به جنس جسم حساس نیست و فلز، پلاستیک، شیشه، چوب، کارتن و مایع را تشخیص می دهد. البته برای اجسام کاملا شفاف مانند بطری های بدون رنگ، بهتر است از مدل های مخصوص تشخیص اجسام شفاف یا تایپ های دارای BGS استفاده کنید تا تشخیص مطمئن باشد.

۲. تفاوت سنسور پرتویی با سنسور رفلکتوری چیست و کدام را بخرم؟

سنسور پرتویی (دوطرفه) از فرستنده و گیرنده مجزا تشکیل شده، برد بلندتر و پایداری بالاتری دارد و برای محیط های غبارآلود و مسافت های طولانی بهترین انتخاب است اما نصب دو واحدی دارد. سنسور رفلکتوری تنها یک واحد است که با یک رفلکتور کار می کند، نصب و سیم کشی ساده تری دارد و برای فاصله های چند متری در خطوط بسته بندی کاملا کافی است.

۳. اگر پس زمینه پشت هدف فلزی و نزدیک باشد چه مدل بخرم؟

مدل های مجهز به فناوری BGS ناحیه تشخیص را فقط در فاصله مشخصی جلوی سنسور محدود می کنند و پس زمینه را نادیده می گیرند. اگر امکان جابجایی سنسور یا استفاده از تایپ پرتویی وجود ندارد، حتما مدل BGS دار انتخاب کنید تا بدنه نقاله یا شاسی فلزی، خطای تشخیص ایجاد نکند.

۴. آیا مدل های AC/DC با برق ۲۲۰ ولت کار می کنند؟

بله، سری های BEN و BX آتونیکس به صورت یونیورسال طراحی شده اند و در بازه وسیعی از ۲۴ ولت DC تا ۲۴۰ ولت AC کار می کنند و خروجی کنتاکت رله دارند؛ بنابراین می توان آنها را بدون منبع تغذیه سوئیچینگ، مستقیما در مدار فرمان دستگاه های قدیمی به کار برد.

۵. سیم بندی سنسور نوری سه سیمه چگونه است؟

سیم قهوه ای به مثبت ۱۲ یا ۲۴ ولت، سیم آبی به صفر ولت و سیم مشکی به عنوان خروجی فرمان به ورودی PLC یا رله وصل می شود. دقت کنید که خروجی مدل NPN سوئیچینگ منفی و مدل PNP سوئیچینگ مثبت است و باید با نوع ورودی کارت کنترلر شما هماهنگ باشد؛ در غیر این صورت سیگنال خوانده نمی شود.