Лазерные датчики: что это такое, принцип работы, виды, для чего используются

16 декабря 2021

Специальные датчики для автоматизации КазахстанСовременные системы безопасности устанавливаются на жилых, коммерческих и промышленных объектах. Их задача – моментально выявить постороннюю активность и запустить определенный механизм реагирования – включение сигнализации, вызов охраны и т. д. Важным компонентом охранных систем стали лазерные датчики – высокоточные приборы, способные выявить движение и с высокой точностью определить размеры объекта. Они имеют небольшие габариты и потребляют минимум энергии, при этом обеспечивают надежную защиту от вторжения посторонних.

Лазерные датчики: что это такое, принцип работы, виды, для чего используются

Принцип работы и особенности

Отраженный от поверхности предмета луч попадает на приемник. Фотодиодная линия снабжена интегрированным микроконтроллером – он принимает и считывает информацию, и на основе луча определяет размеры объекта и его положение в пространстве. Полученные данные конвертируются в нужное значение выходного тока, в результате запускается определенный механизм срабатывания.

Фотодиодная линия приемника подавляет интерферирующие отражения лазерного луча, в результате данные измерения оказываются максимально точными. Датчик определяет расстояние до объекта, оценивает его размеры, и на базе полученной информации срабатывает установленный автоматический механизм. Он может запускать звуковую и световую сигнализацию, вызывать охрану к месту срабатывания и т.д.

Промышленные оптические дальномеры используют принцип измерения времени пролета луча. Они оценивают время от момента излучения до момента приема луча, и ввиду этого параметра определяется расстояние до предмета. Фазовые датчики способны работать на большом расстоянии, но по точности измерений они уступают триангуляционным.

Виды и характеристики лазерных датчиков

На любом охраняемом объекте устанавливается несколько датчиков на разных уровнях – они одновременно фиксируют перемещение постороннего объекта, что позволяет точно оценить его природу. Чтобы избежать ложных срабатываний, система не реагирует на кратковременное затемнение – лазер не сработает из-за падающего листа или другого мелкого объекта. При этом на серьезную угрозу датчик будет срабатывать мгновенно.

Охранные датчики могут устанавливаться на большом расстоянии друг от друга и от приемника. Точность измерения сохраняется на расстоянии до 200 метров, что позволяет с небольшими затратами обеспечить охрану всего периметра.

Наиболее распространенная разновидность – датчики фазового типа. Они способны оценивать не только расстояние до предмета, но и его форму и размеры. Это делает их особенно удобными при установке охранных сигнализаций. При выборе такого оборудования необходимо обращать внимание на следующие параметры работы:

  • Измерительный диапазон. Чем он больше, тем более эффективным окажется датчик, однако и стоимость такого оборудования будет выше.
  • Точность измерений. Благодаря точности определения угла отражения микроконтроллером, датчик способен до сантиметра оценить расстояние до предмета.
  • Формат выходного сигнала, который микроконтроллер отправляет для дальнейшего реагирования.
  • Диапазон рабочей температуры. Датчики можно подобрать для установки в помещениях и на открытом воздухе.
  • Габаритные размеры. Система безопасности должна быть эффективной, но максимально незаметной

Датчики принято делить на несколько видов в зависимости от цели использования. Выделяют датчики перемещения для определения постороннего проникновения, датчики расстояния, смещения и т.д. Все они работают по общим принципам.

Где используются лазерные датчики

Лазерные датчики перемещения и расстояния широко востребованы в автоматизированных охранных системах. Лучи могут проходить в коридорах, на территории, в проходных зонах, дверных проемах и не только. Как только система зафиксирует пересечение лазерного луча, микроконтроллер определит размеры объекта и расстояние до него, при выявлении угрозы он отправит сигнал на пульт охраны и запустит сигнализацию. Высокая точность измерений позволяет уменьшить число охранников – периметр будет постоянно под контролем, и даже небольшой объект не сможет остаться незамеченным.

Однако лазерные датчики востребованы не только в охранной сфере. Возможность точно измерить расстояние бесконтактным способом используется во многих промышленных и иных отраслях:

Деревообработка и металлообработка. С помощью лазерных датчиков на станках контролируется линия отреза заготовок – это позволяет идеально обрабатывать детали и не допускать отклонений от чертежа.

Строительство. Измерения с помощью датчиков точно показывают расстояние от одной точки до другой, что необходимо при проектировании и переносе проекта на местность.

Различные отрасли производства. Лазерные датчики определяют положение предметов на конвейерной ленте, оценивают наполненность различных емкостей и выполняют многие другие функции.

Определение габаритов предметов в различных целях. Лазер позволяет на расстоянии оценить длину, ширину, высоту, толщину объекта с точностью до миллиметра.

При выборе датчика для определенного варианта использования необходимо учитывать особенности его эксплуатации, температурный диапазон, дальность расстояния и другие параметры. Такое оборудование выпускается десятками производителей.

Плюсы и минусы применения лазерных датчиков

  • Лазерные датчики получили широкое распространение благодаря нескольким важным преимуществам:
  • Большая дальность срабатывания. В зависимости от типа, прибор может определять расстояние в сотни метров.
  • Удобство юстировки. Оно обусловлено тем, что световое пятно от лазера хорошо заметно.
  • Защита от засвечивания. Лазерный луч имеет узкий монохромный спектр, что исключает ложное срабатывание микроконтроллера. Приемник будет реагировать только на попадание лазера определенного цвета.
  • Защита от помех. Датчик работает в импульсном режиме, поэтому не подвержен воздействиям внешней среды.

Лучевые датчики способны точно определять расстояние до объекта, мгновенно реагировать на вторжение в охраняемую зону, при этом они работают совершенно бесшумно и потребляют небольшое количество энергии. Любой объект получит эффективную постоянную защиту, и даже попадание небольшого предмета в охраняемую зону будет зафиксировано. Такие датчики отличаются надежностью и долговечностью благодаря простоте конструкции.

Минусом можно назвать достаточно высокую стоимость такой системы контроля доступа. Датчики необходимо устанавливать на разных уровнях, чтобы нельзя было обойти луч и избежать контакта. Чем крупнее объект, тем большие расходы потребуются на обеспечение его безопасности. Однако все расходы будут оправданы защитой от вторжения посторонних. Современное оснащение позволяет установить надежный круглосуточный контроль над каждым помещением даже при минимальном количестве охранного персонала.

Специальные датчики для автоматизации Казахстан

Источник: techtrends.ru

 

phone