Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Industrial Internet of Things >> Sensor

Dasar-dasar dan Aplikasi Sensor Optik

Sebuah sensor optik mengubah sinar cahaya menjadi sinyal elektronik. Tujuan dari sensor optik adalah untuk mengukur kuantitas fisik cahaya dan, tergantung pada jenis sensornya, kemudian menerjemahkannya ke dalam bentuk yang dapat dibaca oleh alat pengukur terintegrasi. Sensor Optik digunakan untuk deteksi, penghitungan, atau pemosisian komponen tanpa kontak. Sensor optik dapat berupa internal atau eksternal. Sensor eksternal mengumpulkan dan mentransmisikan jumlah cahaya yang dibutuhkan, sedangkan sensor internal paling sering digunakan untuk mengukur tikungan dan perubahan arah kecil lainnya.


Ukuran yang mungkin dilakukan oleh sensor optik yang berbeda adalah Suhu, Kecepatan Tingkat cairan, Tekanan, Perpindahan (posisi), Getaran, Spesies kimia, Radiasi gaya, nilai pH, Regangan, Medan akustik, dan Medan listrik

Jenis Sensor Optik

Ada berbagai jenis sensor optik, jenis paling umum yang telah kami gunakan dalam aplikasi dunia nyata kami seperti yang diberikan di bawah ini.

Fototransistor adalah jenis transistor bipolar di mana persimpangan basis-kolektor terkena cahaya. Ini menghasilkan perilaku yang sama dari fotodioda, tetapi dengan penguatan internal.

Prinsip operasinya adalah pengiriman dan penerimaan cahaya dalam sensor optik, objek yang akan dideteksi memantulkan atau menginterupsi berkas cahaya yang dikirim oleh dioda pemancar . Tergantung pada jenis perangkat, gangguan atau pantulan berkas cahaya dievaluasi. Hal ini memungkinkan untuk mendeteksi objek secara independen dari bahan pembuatannya (kayu, logam, plastik, atau lainnya). Perangkat khusus bahkan memungkinkan pendeteksian objek transparan atau objek dengan warna atau variasi kontras yang berbeda. Berbagai jenis sensor optik seperti yang dijelaskan di bawah ini.

Berbagai Jenis Sensor Optik

Sensor Through-Beam

Sistem terdiri dari dua komponen terpisah yaitu pemancar dan penerima ditempatkan saling berhadapan. Pemancar memproyeksikan berkas cahaya ke penerima. Interupsi berkas cahaya ditafsirkan sebagai sinyal sakelar oleh penerima. Tidak relevan di mana interupsi terjadi.

Keuntungan: Jarak operasi yang besar dapat dicapai dan pengenalan tidak bergantung pada struktur permukaan, warna, atau reflektifitas objek.

Untuk menjamin keandalan operasional yang tinggi, harus dipastikan bahwa objek cukup besar untuk menghentikan berkas cahaya sepenuhnya.

Sensor Retro-Reflektif

Pemancar dan penerima keduanya berada di rumah yang sama, melalui reflektor berkas cahaya yang dipancarkan diarahkan kembali ke penerima. Gangguan sinar cahaya memulai operasi switching. Di mana gangguan terjadi tidak penting.

Keuntungan: Sensor retro-reflektif memungkinkan jarak operasi yang besar dengan titik switching, yang benar-benar dapat direproduksi dengan sedikit upaya pemasangan. Semua objek yang menginterupsi berkas cahaya terdeteksi secara akurat terlepas dari struktur atau warna permukaannya.

Sensor Refleksi Difus

Pemancar dan penerima berada dalam satu wadah. Cahaya yang ditransmisikan dipantulkan oleh objek yang akan dideteksi.

Keuntungan: Intensitas cahaya yang menyebar pada penerima berfungsi sebagai kondisi switching. Terlepas dari pengaturan sensitivitas, bagian belakang selalu memantulkan lebih baik daripada bagian depan. Hal ini menyebabkan konsekuensi pada operasi switching yang salah.


Sumber Cahaya Berbeda Untuk Sensor Optik

Ada banyak jenis sumber cahaya. Matahari dan cahaya dari nyala api obor adalah sumber cahaya pertama yang digunakan untuk mempelajari optik. Faktanya, cahaya yang datang dari materi (keluar) tertentu (misalnya, iodin, klorin, dan ion merkuri) masih memberikan titik referensi dalam spektrum optik. Salah satu komponen kunci dalam komunikasi optik adalah sumber cahaya monokromatik. Dalam komunikasi optik, sumber cahaya harus monokromatik, kompak, dan tahan lama. Berikut adalah dua jenis sumber cahaya yang berbeda.

1. LED (Light Emitting Diode)

Selama proses rekombinasi elektron dengan lubang di persimpangan semikonduktor n-doped dan p-doped, energi dilepaskan dalam bentuk cahaya. Eksitasi terjadi dengan menerapkan tegangan eksternal dan rekombinasi mungkin terjadi, atau mungkin dirangsang sebagai foton lain. Ini memfasilitasi penyambungan lampu LED dengan perangkat optik.

LED adalah perangkat semikonduktor pn yang memancarkan cahaya ketika tegangan diterapkan di kedua terminalnya

2. LASER (Amplifikasi Cahaya dengan Radiasi Emisi Terstimulasi)

Sebuah laser dibuat, ketika elektron dalam atom dalam gelas, kristal, atau gas khusus menyerap energi dari arus listrik, mereka menjadi bersemangat. Elektron tereksitasi bergerak dari orbit berenergi lebih rendah ke orbit berenergi lebih tinggi di sekitar inti atom. Ketika mereka kembali ke keadaan normal atau dasar ini menyebabkan elektron memancarkan foton (partikel cahaya). Semua foton ini memiliki panjang gelombang dan koheren yang sama. Cahaya tampak biasa terdiri dari beberapa panjang gelombang dan tidak koheren.

Lampu LASAR Proses Emisi

Aplikasi Sensor Optik

Aplikasi sensor optik ini berkisar dari komputer hingga detektor gerakan. Agar sensor optik bekerja secara efektif, mereka harus menjadi jenis yang tepat untuk aplikasi, sehingga mereka mempertahankan kepekaannya terhadap properti yang mereka ukur. Sensor optik merupakan bagian integral dari banyak perangkat umum, termasuk komputer, mesin fotokopi (xerox) dan lampu yang menyala secara otomatis dalam gelap. Dan beberapa aplikasi umum termasuk sistem alarm, sinkronisasi untuk blitz fotografi, dan sistem yang dapat mendeteksi keberadaan objek.

Sensor Cahaya Sekitar

sebagian besar kami telah melihat sensor ini di handset seluler kami. Ini akan memperpanjang masa pakai baterai dan memungkinkan tampilan yang mudah dilihat yang dioptimalkan untuk lingkungan.

Cahaya Sekitar Sensor

Aplikasi Biomedis

sensor optik memiliki aplikasi yang kuat di bidang biomedis. Beberapa contoh Analisis napas menggunakan laser dioda yang dapat disetel, Monitor detak jantung optikal, monitor detak jantung optik mengukur detak jantung Anda menggunakan cahaya. Sebuah LED bersinar melalui kulit, dan sensor optik memeriksa cahaya yang dipantulkan kembali. Karena darah menyerap lebih banyak cahaya, fluktuasi tingkat cahaya dapat diterjemahkan ke dalam detak jantung. Proses ini disebut sebagai photoplethysmography.

Indikator Level Cairan Berbasis Sensor Optik

Indikator Level Cairan Berbasis Sensor Optik terdiri dari dua bagian utama, LED inframerah yang digabungkan dengan transistor cahaya, dan ujung prisma transparan di bagian depan. LED memproyeksikan cahaya inframerah ke luar, ketika ujung sensor dikelilingi oleh udara, cahaya bereaksi dengan memantul kembali ke dalam ujung sebelum kembali ke transistor. Ketika sensor dicelupkan ke dalam cairan, cahaya menyebar ke seluruh dan lebih sedikit yang dikembalikan ke transistor. Jumlah cahaya yang dipantulkan ke transistor memengaruhi level output, memungkinkan penginderaan level titik

Tingkat Optik Sensor

Sudahkah Anda mendapatkan informasi dasar tentang sensor optik? Kami mengakui bahwa informasi yang diberikan di atas menjelaskan dasar-dasar konsep sensor optik dengan gambar terkait dan berbagai aplikasi waktu nyata. Selanjutnya, jika ada keraguan mengenai konsep ini atau untuk mengimplementasikan proyek berbasis sensor, berikan saran dan komentar Anda pada artikel ini yang dapat Anda tulis di bagian komentar di bawah. Berikut adalah pertanyaan untuk Anda, apa sumber cahaya yang berbeda dari sensor optik?


Sensor

  1. Kerja Sensor Virtual dan Aplikasinya
  2. Sensor Tekanan Darah – Bekerja dan Aplikasinya
  3. Sensor Tegangan Bekerja dan Aplikasinya
  4. Sensor RVG – Prinsip Kerja dan Aplikasinya
  5. Sensor Lambda – Cara Kerja dan Aplikasinya
  6. Occupancy Sensor Bekerja dan Aplikasinya
  7. Sensor Pintu Bekerja dan Aplikasinya
  8. Kerja dan Aplikasi Sensor Induktif
  9. Kerja Sensor Gambar dan Aplikasinya
  10. Sensor Warna – Bekerja dan Aplikasi