광전센서의 종류와 동작방식

1. 광전 센서란?

광전 센서라고 하는 고급 장치는 빛을 사용하여 물체, 표면 변화 및 기타 요소를 식별하며 수신기와 광 방출기 또는 송신기로 구성됩니다. 물체 계수, 위치 감지 및 품질 관리와 같은 산업 응용 분야에서 이러한 센서는 필수 불가결합니다. 기계식 스위치와 비교하여 비접촉 감지 메커니즘은 마모를 줄이고 내구성을 높입니다. 광전 센서는 특히 까다로운 산업 환경에서 뛰어난 정밀도와 신뢰성으로 널리 인정받고 있습니다.

 

 

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2. 광전 센서의 동작 방식

광전 센서라는 전자 장치는 물체가 있는지 여부를 확인하는 데 사용됩니다. 빛을 보내고 받음으로써 동작합니다. 

 

 

- 센서 구성과 기능

• 발광 다이오드(LED): 광 신호를 방출합니다.
• 수신기: 광 신호를 감지합니다.
• 하우징: 내부 구성 요소를 보호하고 센서 장착을 제공합니다.
• 전자 장치: 수신기의 신호를 처리하고 출력 신호를 끕니다.

 

 

 

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- 동작방식

• LED는 광 신호를 방출합니다.
• 물체에 의해 중단됨: 이 경우 신호가 수신기에 도달하지 않습니다.
• 반사경 또는 물체에서 반사: 이 경우 신호는 수신기에 도달합니다.
• 수신기가 광 신호를 감지합니다.
• 전자 장치는 신호를 처리하고 출력 신호를 끕니다.
• 출력 신호는 릴레이 또는 PLC와 같은 다른 장치를 활성화하는 데 사용할 수 있습니다.

 

 

 

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광전 센서는 다양한 특성이 특징이므로 다양한 응용 분야에 적합합니다.

- 탐지 유형

• 직접 빔: 송신기와 수신기 사이의 광선을 가로지르는 물체를 감지합니다. 감지 범위가 넓고 작은 세부 사항을 감지하는 데 적합합니다.
• 리플렉터 포함: 반사경의 광 신호를 반사하는 물체를 감지합니다. 직접 빔 센서보다 감지 범위가 짧지만 배경 조명에 민감하지 않습니다.
• 퍼지다: LED에서 방출되는 빛의 필드에 있는 물체를 감지합니다. 감지 범위가 짧지만 고르지 않거나 비표준 물체를 감지하는 데 적합합니다.
• 재귀반사: 반사경이 있는 센서와 유사하지만 반사경 대신 특수 재귀반사 필름을 사용합니다. 감지 범위가 넓고 배경 조명에 민감하지 않습니다.

- 출력 유형
광전 센서에는 다음과 같은 다양한 유형의 출력이 있습니다.

• NPN: 물체가 감지될 때 접지에 닫히는 NPN 트랜지스터를 사용합니다.
• PNP: 물체가 감지될 때 전압을 공급하는 PNP 트랜지스터를 사용합니다.
• NO/NC: 평상시 열림(NO)과 평상시 닫힘(NC)의 두 가지 출력이 있습니다. NO는 물체가 감지되면 NC에 닫힙니다.
• RS-232: 센서에서 컴퓨터 또는 기타 장치로 데이터를 전송하는 데 사용됩니다.

 

- 감지 범위
광전 센서가 물체를 감지할 수 있는 거리를 감지 범위라고 합니다. 센서의 감지 범위는 센서의 유형과 본체 크기 및 LED 이미터의 전력에 따라 다릅니다.

 

- 추가 특성

• 크기 감지 기능: 특정 크기의 물체를 감지할 수 있습니다.
• 형상 감지 기능: 특정 모양의 물체를 감지할 수 있습니다.
• 위치 감지 기능:  물체의 위치를 결정할 수 있습니다.
• 통신 기능:  PLC 또는 컴퓨터와 같은 다른 장치와 통신할 수 있습니다.

 

 

 

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3. 광전 센서의 종류

다양한 산업 응용 분야에 맞게 조정된 다양한 광전 센서를 사용할 수 있습니다. 

 

• 투과 빔 센서: 별도의 송신기와 수신기가 있기 때문에 장거리 감지에 적합합니다. 광선을 차단하는 물체를 식별함으로써 최대한의 신뢰성을 제공합니다.
• 역반사 센서: 방출된 빛을 수신기로 되돌려 보내기 위해 이 장치는 반사경을 사용합니다. 투과형 센서에 비해 설치가 더 간단하고 반투명 물체를 감지하는 데 매우 유용합니다.
• 직반 반사 센서:  물체 표면의 빛을 수신기로 다시 반사하여 물체를 감지합니다. 물체의 거리가 변하는 응용 분야에 적합합니다.
• 거리 설정 가능 센서: 지 거리를 정밀하게 조정할 수 있으므로 정확한 거리 측정이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
• 광섬유 센서: 유연하고 좁은 공간이나 열악한 환경에서 작동할 수 있는 이 센서는 작거나 접근하기 어려운 물체를 감지하는 데 이상적입니다.

 

 

 

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4. 광전 센서 장단점

1) 광전 센서 사용의 장점

• 비접촉 감지: 광전 센서는 물체와 직접 접촉할 필요가 없기 때문에 섬세하거나 위험한 조건에서 사용하기에 적합합니다.
• 빠른 응답: 광전 센서는 번개처럼 빠른 물체 감지로 인해 동적 응용 분야에 적합합니다.
• 높은 정밀도: 센서는 높은 정밀도로 물체를 감지할 수 있어 정밀한 측정에 이상적입니다.
• 설치의 용이성: 광전 센서는 설치 및 구성이 쉬워 다양한 사용자에게 이상적입니다.
• 광범위한 응용 분야: 포토 센서는 컨베이어 라인, 포장 기계, 도어 시스템 등과 같은 광범위한 응용 분야에서 사용할 수 있습니다.
• 긴 수명: 사진 전기 센서는 수명이 길어 비용 효율적입니다.
• 신뢰도:  광전 센서는 신뢰할 수 있으며 불리한 환경 조건에 강합니다.
• 에너지 효율: 광전 센서는 에너지를 거의 소비하지 않아 환경 친화적입니다.

 

2) 광전 센서 사용의 단점

• 주변광에 민감할 수 있음: 일부 유형의 센서는 강한 햇빛이나 기타 밝은 빛에서 오작동할 수 있습니다.
• 감지 범위가 제한될 수 있음: 센서의 감지 범위는 LED 이미터의 크기와 전력에 의해 제한될 수 있습니다.
• 먼지와 먼지에 민감할 수 있음: 센서 렌즈에 먼지와 먼지가 쌓여 오탐을 유발할 수 있습니다.
• 비용이 많이 들 수 있습니다. 광전 센서의 일부 모델은 경쟁사에 비해 비쌀 수 있습니다.

 

 

 

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