Optické snímače

Optické snímače nacházejí upotřebení v oblasti robotiky, automatizace, montáže a manipulace. Každá konstrukční řada má své výhody a je specializovaná na svou vlastní oblast použití.

Princip optických snímačů polohy spočívá ve změně světelného toku mezi vysílačem a přijímačem polohou snímaného předmětu a následný převod na elektrickou veličinu.

Tři základní možnosti uspořádání:

Funkce optické závory

Vysílač vysílá optický paprsek, který dopadá na přijímač. Pokud se v dráze paprsku vyskytne překážka, paprsek je přerušen, přijímač zaznamená optickou změnu a převede ji na elektrickou změnu na výstupu snímače.
Přijímač a vysílač se umisťují naproti sobě nebo mohou být optické signály vedeny pomocí optických vláken.

Funkce reflexní optické závory

Při tomto uspořádání mohou být vysílač i přijímač v jednom pouzdře. Optický paprsek směrovám na odrazku, ze které se odráží zpět a dopadá na přijímač. V případě přerušení paprsku sledovaným objektem, přijímač tuto změnu zaregistruje a vyhodnotí.

Příklad raktického využití

Funkce reflexního snímače

Pomocí optického snímača a s využitím principu optické závory může být zkonstruován Optický snímač ve funkci inkrementálního snímače:

Světelný paprsek prochází přes optický disk (nebo více paralelních disků), jež je opatřen průhlednmi a neprůhlednými okénky, jimiž projde/neprojde  vysílaný paprsek. Paprsek po průchodu otvory v kotoučku dopadá na přijímač-detektor.

Animovaná funkce inkrementálního snímače

Blokové schéma inkrementálního snímače

Výstupní signál z tohoto snímače má obdélníkový průběh. Pokud se využije dvoukanálového výstupu, díky dvěma vzájemně posunutým kotoučkům, dostaneme dva časově posunuté signály. Pomocí tohoto principu je pak možné určit směr pohybu.

Pokud je použito více kotoučků a tomu odpovídající počet přijímačů, je možné sestavit absolutní inkrementální snímač (absolutní enkoder), který poskytuje číselnou informaci o přesné poloze natočení, popř. posuvu.

Jednotlivé pozice pak budou charakterizovány dvojkovým kódem, jak ukazuje tabulka.