Czujniki zbliżeniowe do wykrywania obecności znajdują szerokie zastosowanie w automatyce przemysłowej. Ich zadaniem jest stwierdzanie i sygnalizowanie obecności obiektów w polu działania czujnika bez fizycznego z nim kontaktu. Często stosuje się je na liniach produkcyjnych w zakładach przemysłowych. Pojawiają się przede wszystkim przy maszynach pakujących, wtryskarkach, obrabiarkach metali czy na taśmach w produkcji żywności.

Czujniki optyczne

Istnieją różne rodzaje czujników zbliżeniowych, w zależności od tego, jaką technologię wykorzystują. Dużą popularnością cieszą się m.in. czujniki optyczne, zwane też fotooptycznymi, których zasada działania opiera się na wykrywaniu obiektów przy pomocy emitowanej wiązki światła. Poszczególne obiekty są wykrywane przez czujnik wówczas, gdy znajdą się one w linii tej wiązki. Światło może być wysyłane pod różnymi postaciami. Aktualnie najczęściej stosuje się diody LED-owe lub laserowe. W tym drugim przypadku mamy do czynienia z czujnikami laserowymi.

Czujniki laserowe

Czujniki laserowe stanowią jeden z podstawowych rodzajów czujników optycznych. Są stosowane w automatyce przemysłowej do wykrywania przedmiotów lub substancji. Detekcja następuje wówczas, gdy laser na swojej drodze napotka przeszkodę w postaci konkretnego obiektu. Czujniki tego typu mogą stanowić pojedynczy, zespolony moduł, składający się ze źródła światła i odbiornika, lub osobne źródło, które przy pomocy diody laserowej wysyła światło docierające do odbiornika umieszczonego w innym miejscu, czyli tzw. bariery.

Rodzaje czujników laserowych

W tym pierwszym przypadku obiekt jest wykrywany wówczas, gdy światło odbije się od niego i zostanie odebrane przez odbiornik znajdujący się w module czujnika. Mogą tu wystąpić trzy różne rodzaje odbicia – rozproszone odbicie od obiektu, odbicie od reflektora (zwierciadła) lub odbicie światła spolaryzowanego. W każdym przypadku istotne jest jednak to, że moduł czujnika ponownie otrzymuje światło, co jest jednoznacznym sygnałem o tym, że w polu jego wiązki pojawił się obiekt. Z kolei w przypadku osobnego umieszczenia nadajnika i bariery, detekcja następuje w momencie przerwania wysyłanej wiązki światła przez obiekt, który pojawi się na jej linii.

To ostatnie rozwiązanie czujniki optyczne zawierają nie od dziś. Coraz częściej wykorzystuje ono wiązkę w formie laserowej, a konkretnie diody laserowe o dużym zasięgu działania. Ponadto, istotną zaletą czujników optycznych, jest ich bardzo wysoka rozdzielczość. Umożliwiają one bowiem detekcję niezwykle małych przedmiotów z dużej odległości. Dodatkowo elementy tego typu charakteryzują się bardzo krótkim czasem reakcji na pojawienie się obiektu.

Zakres pomiarowy

Czujniki laserowe oferują bardzo wysoką dokładność pomiaru ze względu na szeroki zakres pomiarowy. Pod tym pojęciem kryją się wartości graniczne, w których urządzenie działa poprawnie w procesie wykonywania pomiaru. Biorąc pod uwagę cały zakres pomiarowy wymieniony w specyfikacji technicznej danego czujnika, dla zawartych w nim wartości wszystkie wykonywane pomiary powinny być prawidłowe. W przypadku sensorów laserowych gwarancję dokładności zapewnia wydajna soczewka wysokiej rozdzielczości, która generuje bardzo małą plamkę światła, co pozwala na stabilny, prawidłowy pomiar, nawet w przypadku niewielkich przedmiotów.

Ze względu na swoją zaawansowaną technologię czujniki laserowe są więc coraz częściej wykorzystywane w przemyśle do wykrywania obecności przedmiotów oraz substancji. Podzespoły tego typu dzięki wysokiej rozdzielczości działania, pozwalają na detekcję małych elementów na dużych odległościach. Można zatem prognozować, że ogólny rozwój technologiczny tylko zwiększy skalę ich stosowania.