EWR.pdf

(1226 KB) Pobierz
FOTONIKA - Próba przetrwania
Bartosz Muszyński
20 czerwca 2017
EWR - wykład
Spis treści
1
Zadanie pierwsze
Rodzaje czujników i ich zastosowania:
•
Czujniki standardowe - Czujniki standardowe obejmują zarówno pro-
ste czujniki wykrywajace obecność obiektów jak i precyzyjne przy-
rządy pomiarowe wykorzystujące technikę laserową. Dostępne są za-
równo czujniki typu nadajnik-odbiornik, odbiciowe z lusterkiem jak
i odbiciowe od obiektu. W zależności od wymagań aplikacji mogą to
być duże czujniki odporne na warunki atmosferyczne jak i małe, pre-
cyzyjne czujniki do wykrywania miniaturowych obiektów. Większość z
nich wyposażona jest w technologię ”Touch to Teach”ułatwiającą do-
strajanie czujników do konkretnego obiektu, który ma być wykrywany.
•
Czujniki szczelinowe - Widełkowy kształt eliminuje potrzebę ustawia-
nia toru wiązki. Czujniki te są wykorzystywane do szybkich procesów,
np. do wykrywania znaków na taśmie lub do zatrzymywania taśmy.
•
Czujniki do detekcji kolorów - służą do detekcji nieprzeźroczystych
obiektów na podstawie ich koloru. Nadajniki emitują impulsy światła
np. w trzech podstawowych kolorach czerwonym, zielonym i niebie-
skim, które odbijane są przez obiekt. Odbite światło odebrane przez
odbiornik jest wzmacniane, zamieniane na sygnały cyfrowe i przetwa-
rzane w mikroprocesorze.
- Średnica plamki wykrywającej 3 - 12 mm
- Zasięg ok. 60 mm
- Możliwość rejestracji do 4 kolorów
•
Czujniki do detekcji znaczników - Czujniki te wykrywają obiekty la-
minowane i połyskujące w sposób stabilny, bez wpływu odbijanego
oświetlenia.
Główne parametry:
- Średnica plamki wykrywającej 1
÷
4 mm
- Zasięg ok.10 mm
•
Czujniki do detekcji materiałów przeźroczystych - Czujniki do detek-
cji materiałów przeźroczystych. W czujnikach refleksyjnych do detek-
cji szkła i folii nadajnik i odbiornik znajdują się w jednej obudowie.
Nadajnik emituje promień światła, który po odbiciu od odbłyśnika
poda na odbiornik. W przeciwieństwie do normalnych czujników re-
fleksyjnych czujniki te posiadają małą histerezę przełączania. Dzięki
temu czujnik przełącza już przy nieznacznym tłumieniu spowodowa-
nym prze materiały przeźroczyste.
2
•
Czujniki do pomiaru odległości - Czujniki do pomiaru odległości Czuj-
niki do pomiaru odległości wykorzystują metodę czasu przelotu pro-
mienia świetlnego. Mierzony jest czas potrzebny na przebycie drogi
przez światło od czujnika do obiektu i z powrotem.
•
Czujniki laserowe - Stosowane do wykrywania małych obiektów lub
gdy konieczne jest bardzo dokładne określenie położenia. Dzięki ma-
łemu kątowi rozwarcia wiązki można osiągnąć duże zakresy działania,
nawet do 60m.
Duża dokładność, krótki czas pomiaru, możliwość zamon-
towania w większej odległości od obiektu. Wady - drga-
nia wprowadzają duże zakłócenia, wymagana dobra widocz-
ność między źródłem a detektorem, wąski zakres tempera-
turowy, problemy z powierzchniami odblaskowymi, ciężka
integracja z systemem
Czujnik laserowy składa się z: lasera emitującego impulsy świetlne,
fotodiody PIN lub lawinowej, wzmacniacza sygnału, układu pomiaru
czasu oraz jednostki obliczeniowej.
W sensorach fazowych czas przelotu promienia świetlnego między de-
talem i detektorem oblicza się na podstawie pomiaru przesunięcia fa-
zowego wiązki odbitej.
3
•
Czujniki współpracujące ze światłowodami - stosowane są do wykry-
wania obiektów w miejscach niedostępnych dla czujników w standar-
dowych obudowach lub w środowisku agresywnym lub o wysokiej tem-
peraturze do 250 C (w przypadku światłowodów szklanych w oplocie
silikonu lub zbrojonych).
•
Czujniki analogowe - Na wyjściu optycznych czujników analogowych
otrzymujemy sygnał analogowy prądowy lub napięciowy proporcjo-
nalny do odległości między czujnikiem a wykrywanym obiektem. Sto-
sowane w układach do precyzyjnego pomiaru wielkości liniowych, pa-
rametrów elementów przemieszczających się, wykonujących drgania
itp.
Zadanie drugie
ZALETY
•
Odporność na czynniki zewnętrzne mogące pogorszyć jakość transmisji
•
Bezpieczna transmisja - praktycznie brak możliwości nasłuchiwania
sygnału
•
Lekkość okablowania światłowodowego
•
Brak oddziaływania elektrycznego - nie generują i nie reagują na zakłó-
cenia em, można je prowadzić wraz z kablami zasilającymi, separacja
galwaniczna zwiększa bezpieczeństwo sieci
•
nie stwarzają zagrożenia pożarowego - nie wywołują iskier elektrycz-
nych
4
•
możliwość przesyłania danych na długie dystanse
•
duża przepustowość łącza
•
względnie niski koszt
•
duża niezawodność łącza
•
prostota obsługi
•
co tam jeszcze wymyślicie
WADY
•
Nadal są dość drogim rozwiązaniem (trochę sprzeczność, ale cii)
•
Droższe nadajniki i odbiorniki
•
Droższe i bardziej skomplikowane łączenie
•
Światłowodu nie można wykorzystać do zasilenia końcowego urządze-
nia
•
(autorki, czyli chujowy) - trudna naprawa uszkodzonego łącza (przy-
najmniej można stwierdzić na którym kilometrze jest przerwa w świa-
tłowodzie dzięki badaniem reflektorometrem)
Zadanie trzecie
Rodzaje czujników światłowodowych:
1. Ze względu na sposób mierzenia:
•
Zewnętrzne
•
Wewnętrzne
2. Ze względu na sposób odbioru danych:
•
Punktowe
•
Wielopunktowe
•
Rozproszone
5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin