E3Z-T86 رأس جهاز الاستشعار الضوئي Omron E3ZT86

مجموعة مستشعر كهروضوئي شعاعي Omron E3Z-T86 — استشعار 15 مترًا، الأشعة تحت الحمراء 870 نانومتر، PNP تشغيل ضوئي/تشغيل مظلم، 12-24 فولت تيار مستمر، 100 مللي أمبير، IP67، موصل M8، -40 درجة مئوية إلى +55 درجة مئوية

نظرة عامة

مجموعة مستشعر كهروضوئي شعاعي Omron E3Z-T86 هي مجموعة مستشعر كهروضوئي شعاعي من سلسلة E3Z المدمجة — باعث ومستقبل في أغلفة مربعة متطابقة، يتصل كل منهما عبر موصل M8 ذي 4 سنون، ويغطي منطقة اكتشاف تصل إلى 15 مترًا بإضاءة الأشعة تحت الحمراء عند 870 نانومتر.

تم بيع سلسلة E3Z بأكثر من مليون وحدة سنويًا، وهو حجم تجاري يعكس مكانة السلسلة كخيار قياسي عبر مجموعة واسعة من تطبيقات الأتمتة الصناعية والتعبئة والمناولة والمستودعات حيث يتم تحديد المستشعرات الكهروضوئية المصغرة.

يضع التكوين الشعاعي الباعث على جانب واحد من منطقة الاكتشاف والمستقبل على الجانب الآخر.

يقوم الباعث بإسقاط شعاع الأشعة تحت الحمراء المعدل باستمرار؛ يراقب المستقبل مستوى الإشارة المستلمة. عندما يقطع هدف معتم مسار الشعاع، ينخفض ​​إشارة المستقبل ويتحول المخرج.

هذه هي طريقة الاستشعار الكهروضوئي الأكثر حصانة — فهي لا تتأثر بانعكاسية سطح الهدف أو لونه أو تشطيب سطحه أو زاوية تقديمه — وهي توفر أطول مدى اكتشاف من حجم مستشعر معين.

عند 15 مترًا، يمكن لـ E3Z-T86 تغطية مسافات لا يمكن لمعظم المستشعرات الانعكاسية الاقتراب منها.

يشير اللاحقة L إلى الباعث في زوج E3Z-T86 (E3Z-T86-L)، وتشير اللاحقة D إلى المستقبل (E3Z-T86-D). يتم بيعهما معًا كمجموعة E3Z-T86.

لا يحتوي الباعث على مخرج تبديل؛ يقوم المستقبل بمعالجة الإشارة المستلمة وإنشاء مخرج PNP الذي يتصل بوحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC).

المواصفات الرئيسية

اكتشاف 15 مترًا — ميزة الشعاعي في المدى

مسافة الاستشعار البالغة 15 مترًا لـ E3Z-T86 هي الفائدة المباشرة لهندسة الشعاعي. في الاستشعار المنتشر، يكون الباعث والمستقبل في نفس الغلاف، ويعتمد المستشعر على الضوء المنعكس من الهدف وعودته إلى المستقبل — ينخفض ​​مستوى الإشارة مع القوة الرابعة للمسافة (قانون التربيع العكسي مرتين: مرة من الباعث إلى الهدف، ومرة ​​من الهدف إلى المستقبل).

في الاستشعار الشعاعي، يرى المستقبل الباعث مباشرة — تنخفض ​​الإشارة فقط مع مربع المسافة، ويتم توجيه خرج الباعث بالكامل نحو المستقبل دون خسائر انعكاس.

هذه الميزة الهندسية الأساسية هي سبب تحقيق E3Z-T86 لـ 15 مترًا بينما يغطي متغير E3Z الانعكاسي المنتشر مترًا واحدًا من نفس الغلاف.

بالنسبة للتطبيقات في مناطق الآلات الكبيرة — اكتشاف نهاية خط نظام النقل، وجود المركبات في مناطق التحميل، اكتشاف المنصات في ممرات المستودعات، مراقبة البوابات والوصول — فإن قدرة الشعاعي البالغة 15 مترًا تلغي الحاجة إلى مستشعرات إضافية أو ملحقات انعكاسية.

يحدد حجم الكائن الأدنى القابل للكشف البالغ 12 مم أصغر هدف معتم يقطع مسار الشعاع بشكل موثوق عند أقصى مدى.

الأجسام الأصغر — مستشعرات توجيه المنتج الفردي، اكتشاف الأجزاء الرقيقة — تتطلب وضع المستشعر بالقرب من الهدف لضمان أن الجسم الصغير يعترض مقطع الشعاع بالكامل عند نقطة الاكتشاف.

870 نانومتر الأشعة تحت الحمراء — التعديل والحصانة

الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء القريبة البالغ 870 نانومتر غير مرئي للعين البشرية ويتم إضعافه بشكل كبير بواسطة معظم مرشحات النطاق الترددي البصري — خصائص تفيد كل من السلامة (لا يوجد شعاع مرئي في منطقة العمل) والأداء (التعديل بترددات محددة يميز شعاع المستشعر الخاص عن الأشعة تحت الحمراء المحيطة من الإضاءة الفلورية والمصابيح المتوهجة وضوء الشمس).

تستخدم سلسلة E3Z من Omron خوارزمية فريدة للحصانة من التداخل التي تتحقق من صحة نمط التعديل المستلم بدلاً من قياس مستوى الإشارة فقط.

هذا النهج يرفض الإشارات الزائفة من مستشعرات E3Z الأخرى التي تعمل بالقرب، ومن مصادر الطاقة ذات التبديل عالي التردد، ومن مصادر الأشعة تحت الحمراء المتقطعة في البيئة — فائدة عملية في تركيبات المستشعرات الكثيفة وبيئات المستودعات الآلية حيث تعمل أزواج المستشعرات المتعددة على مقربة.

-40 درجة مئوية إلى +55 درجة مئوية — قدرة التخزين البارد والبيئات الساخنة

تصنيف درجة الحرارة الباردة الممتد البالغ -40 درجة مئوية خاص بنماذج موصلات E3Z-T66/T86/R66/R86 — تشير وثائق Omron E3Z إلى أن نطاق التشغيل هذا ينطبق على هذه المتغيرات الموصلة بينما يتم تصنيف نماذج E3Z الأخرى بحد أدنى -25 درجة مئوية.

هذا النطاق الأوسع لدرجة الحرارة يؤهل E3Z-T86 لمستودعات التخزين البارد، والتركيبات الخارجية في المناخات الباردة، ومعدات التبريد حيث لا يمكن للمستشعرات القياسية العمل بشكل موثوق خلال تسلسل البدء من درجات الحرارة الباردة العميقة.

عند +55 درجة مئوية كحد أقصى، يغطي E3Z-T86 البيئات الصناعية الدافئة — أغلفة الآلات غير المهواة، والمعدات الخارجية في التشغيل الصيفي، والمناطق المجاورة لمعدات العمليات الحرارية — دون الوصول إلى الحدود الحرارية التي قد تضر بدائرة مكبر الصوت المستقبل.

الأسئلة الشائعة

س 1: E3Z-T86 هي مجموعة — هل يلزم توصيل وحدة الباعث بوحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) بشكل منفصل؟

لا. يتطلب الباعث (E3Z-T86-L) فقط توصيل مصدر طاقة (مصدر 24 فولت تيار مستمر للسلك البني، 0 فولت للسلك الأزرق). لا يولد أي خرج لوحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC). يحتوي المستقبل (E3Z-T86-D) على المضخم، وترانزستور الخرج، وموصل M8 مع خرج إشارة PNP (السلك الأسود). المستقبل فقط هو المتصل بمدخل وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC).

يتلقى كل من الباعث والمستقبل توصيلات مستقلة لمصدر الطاقة — لا يقومان بتسلسل الطاقة من أحدهما إلى الآخر. كلاهما يتطلب أن يكون الإمداد نشطًا للتشغيل العادي.

س 2: ما الذي يغيره اختيار تشغيل ضوئي / تشغيل مظلم، ومتى يكون كل منهما مناسبًا؟

تشغيل ضوئي (LO): ينشط المخرج عند استلام الشعاع (المسار واضح). ترى وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) المخرج قيد التشغيل عندما لا يحجب شيء ما الشعاع، وإيقاف التشغيل عندما يحجبه هدف.

ترى وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) تشغيلًا عندما يكون هناك هدف في الشعاع، وإيقاف تشغيل عندما يكون المسار واضحًا. استخدم LO لاكتشاف الكائنات القياسي حيث يجب أن يشير المخرج إلى وجود الهدف (ينشط المخرج عند الاكتشاف).

استخدم DO للتأكد من أن الممر واضح أو لعد العناصر التي تمر عبر الشعاع (ينشط المخرج عند استعادة الشعاع بعد كل انقطاع).

س 3: زاوية الاتجاه هي 3 درجة - 15 درجة — ما مدى دقة محاذاة الباعث والمستقبل؟

تحدد زاوية الاتجاه مخروط الانبعاث والاستقبال الفعال للشعاع. يعني نطاق 3 درجة - 15 درجة أن نصف الزاوية الفعالة للشعاع تبدأ عند 3 درجات ويمكن للمستشعر أن يكتشف ضمن 15 درجة من عدم المحاذاة.

بالنسبة لتركيبات 15 مترًا، تترجم زاوية عدم محاذاة 3 درجات عند الباعث إلى إزاحة جانبية تبلغ حوالي 785 مم عند المستقبل — أكثر بكثير مما يمكن لأي جهاز تثبيت تحمله عن طريق الخطأ.

في الممارسة العملية، تضبط المحاذاة باستخدام مستوى روحي وموضع تقريبي أولي كلا الوحدتين في حدود 1 درجة، مما يوفر هامشًا كبيرًا.

تشير Omron إلى أن الإزاحة الميكانيكية والبصرية للمحور في E3Z أقل من ± 2.5 درجة، مما يبسط المحاذاة مقارنة بتصميمات المستشعرات السابقة.

س 4: هل يمكن استخدام E3Z-T86 في بيئات بها مصادر ضوء أشعة تحت حمراء أخرى مثل مصابيح التدفئة أو سخانات الأشعة تحت الحمراء؟

يرفض إشارة الأشعة تحت الحمراء المعدلة وخوارزمية Omron للحصانة من التداخل مصادر الأشعة تحت الحمراء في الحالة المستقرة — المصابيح المتوهجة ومصابيح التدفئة وسخانات الأشعة تحت الحمراء وضوء الشمس لا تنتج إشارات معدلة بتردد تشغيل المستشعر وبالتالي يتم رفضها.

مصادر الأشعة تحت الحمراء المتقطعة التي تعمل بالقرب من تردد تعديل المستشعر هي نوع التداخل الأكثر إثارة للقلق. في الممارسة العملية، حصانة E3Z-T86 من الضوء الخارجي في البيئات الصناعية القياسية عالية جدًا.

بالنسبة للتركيبات بالقرب من مجففات الأشعة تحت الحمراء المتقطعة أو مصابيح المعالجة أو أنظمة الاتصالات، تحقق من عدم وجود تداخل أثناء التشغيل عن طريق مراقبة مؤشر استقرار المستقبل.

س 5: ما هو الحد الأدنى لحجم الكائن الذي يمكن اكتشافه بشكل موثوق على مسافات أقصر من 15 مترًا؟

يُطبق مواصفات حجم الكائن الأدنى البالغ 12 مم عند أقصى مدى يبلغ 15 مترًا، حيث يكون قطر الشعاع الظاهر عند موقع الهدف هو العامل الرئيسي.

على مسافات أقصر، يكون مقطع الشعاع عند الهدف أصغر، ويمكن اكتشاف أجسام أصغر نسبيًا بشكل موثوق. 

على مسافة متر واحد، يمكن للأجسام التي يبلغ قطرها حوالي 1 مم أن تقاطع الشعاع — وهو أمر مهم لتطبيقات مثل اكتشاف الخيوط، ووجود الأسلاك الدقيقة، أو استشعار حافة الفيلم الرقيق.

لكل تطبيق اكتشاف محدد، اختبر الحد الأدنى للحجم القابل للكشف بشكل موثوق على مسافة التشغيل المقصودة بدلاً من الاعتماد على مواصفات المدى الأقصى الاسمية البالغة 12 مم.