Журнал "Новости Электроники", номер 2, 2008 год

Журнал "Новости Электроники", номер 2, 2008 год Прерывающие и отражающие фотомикродатчики компании OMRON Евгений Звонарев (КОМПЭЛ)

Фотомикродатчики находят широкое применение в промышленной автоматике, офисной и бытовой технике, системах "умный дом". Компания OMRON производит одну из самых широких линеек этой продукции. В статье приводится обзор прерывающих и отражательных фотомикродатчиков OMRON.


Компания OMRON предлагает широкий выбор фотомикродатчиков прерывающего и отражательного типов. В первом варианте объект, попадающий в зазор между излучающим и детектирующим элементами, прерывает световой поток, формируя сигнал о наличии объекта в зазоре. Во втором случае фототранзистор срабатывает от отраженного светового потока. В качестве излучателей света в фотомикродатчиках обычно используются инфракрасные светодиоды, в качестве детекторов - кремниевые фототранзисторы.

На рисунке 1 показан принцип работы фотомикродатчиков прерывающего и отражательного типов.

 

 

Рис. 1. Принцип работы фотомикродатчиков на основе прерывания и отражения светового потока

На рисунке 2 проиллюстрированы примеры использования фотомикродатчиков для измерения скорости вращения диска.

 

 

Рис. 2. Применение прерывающих и отражательных фотомикродатчиков для измерения скорости вращения диска

Фотомикродатчики находят широкое применение:

в видеомагнитофонах для формирования сигналов управления, корректирующих скорость движения магнитной ленты;в CD- и DVD-приводах для управления скоростью вращения диска;в кондиционерах для контроля скорости вращения вентилятора; в пылесосах для регулировки оборотов двигателя;в принтерах, ксероксах и кассовых аппаратах для определения наличия бумаги;в автоматах для продажи билетов;для управления дверями, например, гаража;в системах промышленной автоматики.

Без сомнения, наши разработчики найдут фотомикродатчикам много других применений.

Параметры некоторых оптических микродатчиков прерывающего типа сведены в таблицу 1.

В таблице 1 представлена лишь малая часть широкой линейки прерывающих микродатчиков компании OMRON.

Таблица 1. Прерывающие фотомикродатчики OMRON (Transmissive Photomicrosensors)

  EE-SX1107 EE-SX1018 EE-SX1103 EE-SX1108 EE-SX1131 EE-SX1046 Внешний вид изделия             Размеры (LxWxH), мм 3,4х3х3 8х4х6 5х4,2х5,2 5х4х4 5х4х4 10х6,5х5 Количество светодиодов 1 1 1 1 2 1 Размер прорези, мм 1 2 2 2 2 3 Апертура, мм 0,15 0,5 0,4 0,3 0,3 0,5 Длина волны излучения, нм 940 940 950 940 940 920 Тип монтажа поверхностный в отверстия в отверстия поверхностный поверхностный в отверстия   EE-SX1105 EE-SX1106 EE-SX1070 EE-SX1071 EE-SH3 EE-SH3B Внешний вид изделия             Размеры (LxWxH), мм 4,9х2,6х3,3 6,4х4,2х5,4 17,7х6х10 13,6х6,2х10,4 25,4х6,2х10,4 25,4х6,2х10,4 Количество светодиодов 1 1 1 1 1 1 Размер прорези, мм 2 3 8 3,4 3,4 3,4 Апертура, мм 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 Длина волны излучения, нм 950 950 940 940 940 940 Тип монтажа в отверстия в отверстия в отверстия в отверстия выводы с отверстиями для пайки в отверстия

Производитель классифицирует эту продукцию, в первую очередь, по ширине прорези (синонимы - зазор, слот). Некоторые микродатчики выполнены для поверхностного монтажа. Малая апертура позволяет более достоверно детектировать моменты срабатывания фотомикродатчика и точнее контролировать положение объекта или скорость вращения диска. Наиболее популярная длина волна излучения инфракрасных светодиодов в оптических микродатчиках находится в пределах 940...950 нм. Особо необходимо отметить фотомикродатчик EE-SX1131 с одним излучающим светодиодом и выходным каскадом на двух транзисторах, что позволяет легко определять направление вращения диска, как показано на верхней части рисунка 2. Принципиальная схема и внешний вид двухканального фотомикродатчика EE-SX1131 показаны на рисунке 3.

 

 

Рис. 3. Принципиальная схема и внешний вид двухканального фотомикродатчика EE-SX1131

Основные параметры некоторых отражательных фотомикродатчиков сведены в таблицу 2.

Таблица 2. Отражательные фотомикродатчики OMRON (Reflective Photomicrosensors)

  EE-SY124 EE-SY125 EE-SY113 EE-SY310/410 Внешний вид изделия         Размеры (LxWxH), мм 4х4х1,7 4х5х1,7 15,2х6,2х6 17х4,6х4,8 Расстояние между центрами, мм 1 1 4,4 5 Длина волны излучения, нм 940 940 940 920 Тип монтажа в отверстия поверхностный в отверстия в отверстия   EE-SY110 EE-SY313/413 EE-SF5 EE-SF5B Внешний вид изделия         Размеры (LxWxH), мм 15,2х4,6х4,8 15,2х6,2х6 13x5,4x8 13x5,4x8 Расстояние между центрами, мм 5 4,4 5 5 Длина волны излучения, нм 940 920 940 940 Тип монтажа в отверстия в отверстия выводы с отверстиями для пайки на печатную плату

В отражательных фотомикродатчиках из-за потерь при отражении сигнал на входе детектора гораздо меньше, чем в прерывающих приборах, поэтому в некоторых моделях отражающих микродатчиков есть встроенные усилители, что упрощает их схему включения. К приборам со встроенным усилителем относятся EE-SY310, EE-SY410, EE-SY313, EE-SY413. Схема фотомикродатчика с интегрированным усилителем показана на рисунке 4. Остается только подключить нагрузочный резистор между открытым коллектором и питанием.

 

 

Рис. 4. Схема фотомикродатчика со встроенным усилителем

Отражательные микродатчики EE-SF5 и EE-SF5B имеют боковое расположение плоскости излучателя и приемника отраженного сигнала (см. таблицу 2), что в некоторых случаях упрощает конструкцию прибора и минимизирует его размеры.

 

 

Рис. 5. Рекомендуемая производителем схема включения фотомикродатчиков без встроенного усилителя при напряжении питания 5 В

На рисунке 5 приведена рекомендуемая производителем принципиальная схема включения прерывающего или отражательного фотомикродатчика без встроенного усилителя с рекомендуемыми номиналами резисторов для согласования с логической микросхемой, имеющей TTL-вход. Номиналы резисторов нужно рассматривать только в качестве ориентировочных, так как для других микродатчиков и при разных значениях напряжения питания они будут отличаться. При использовании логических микросхем, выполненных по технологии КМОП (CMOS) можно исключить транзистор Т1 и резистор R1, а также увеличить номинал резистора R3.

На европейском сайте производителя (web-страница по фотомикродатчикам показана на рисунке 6) можно найти подробную информацию об оптических микродатчиках, рассмотренных в этой статье.


 

Рис. 6. Страница сайта производителя со всеми типами фотомикродатчиков компании OMRON

Кроме того, компания OMRON выпускает микродатчики для быстрой коммутации со встроенными разъемами (actuator photomicrosensors).

Для контроля толщины или диаметра объекта с точностью ±10 мкм в линейке OMRON есть оптический датчик Z4D-B01 со встроенной схемой обработки сигнала. Диапазон измерения расстояний датчиком Z4D-B01 составляет 6.5±1 мм.

Для детектирования объекта на увеличенном расстоянии (до 80 мм) в линейке продукции OMRON есть многолучевые фотомикродатчики (Multi-Beam Photomicrosensors) EY3A-1081 и EY3A-112.

В статье рассмотрены далеко не все фотомикродатчики компании OMRON. Подробную информацию по этой продукции можно найти на сайте производителя в разделе "Electronic Componets/Sensors/Photomicrosensors".

Вернуться к содержанию номера







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.