كيف تقرأ التعليقات من جهاز استشعار بصري

أجهزة الاستشعار البصرية

أجهزة الاستشعار البصرية ، عند استخدامها مع المحركات الخطية ،وظيفة مشابهة جدا ل مجسات تأثير القاعة، إلا أنها تكتشف الضوء بدلاً من المجالات المغناطيسية [1]. تعمل المستشعرات الضوئية باستخدام ضوء من LED أو بعض مصادر الضوء الأخرى التي تمر عبر قرص التشفير. قرص التشفير هذا مشقوق للسماح بمرور الضوء خلاله بشكل دوري. يوجد على الجانب الآخر من القرص جهاز كشف ضوئي ، يكتشف الضوء عندما يمر عبر الفتحات الموجودة في القرص ويخلق إشارة خرج [1]. أثناء تحرك المشغل ، يدور قرص المشفر ويتم الكشف عن الضوء بواسطة جهاز الكشف الضوئي الذي ينتج موجة مربعة من نبضات الجهد. يمكن استخدام هذه النبضات بشكل مشابه لنبضات مستشعر تأثير القاعة لتحديد المسافة التي تحركها المشغل.

أجهزة الاستشعار البصرية

ردود الفعل الموضعية من جهاز استشعار بصري

نظرًا لأن المستشعرات الضوئية تعمل بشكل مشابه تمامًا لمستشعرات تأثير القاعة من حيث إخراجها ، فإن منشور المدونة هذا سيغطي بإيجاز كيفية قراءة مخرجاتها للحصول على ردود الفعل الموضعية. إذا كنت تبحث عن مزيد من التفاصيل ، فراجع منشورنا حول كيفية قراءة التعليقات الموضعية من مستشعر تأثير القاعة حيث سيكون متشابهًا.

مثل مستشعرات تأثير القاعة ، سيكون لدى المستشعرات الضوئية 3 دبابيس للاتصال بها ؛ واحد هو جهد الدخل ، والآخر هو الأرض ، وأخيرًا ، واحد هو إشارة الخرج. للاستفادة من النبضات الموجودة على إشارة الخرج للتغذية الراجعة الموضعية ، ستحتاج إلى استخدام متحكم لحساب البقول المنتجة. ستحتاج إلى الاستفادة من دبابيس المقاطعة الخارجية لوحدة التحكم الدقيقة لحساب هذه النبضات بدقة. نظرًا لأن المقاطعات الخارجية يتم تشغيلها عن طريق تغيير الجهد ، فيمكن استخدامها لاكتشاف كل نبضة عند حدوثها. بمجرد الانتهاء من إعداد المقاطعة في كود وحدة التحكم الدقيقة ، ستحتاج إلى إعداد روتين خدمة المقاطعة الذي يحسب النبضات فور حدوثها. يتم استخدام عدد الخطوات () في مثال الكود أدناه لحساب عدد النبضات من المستشعر البصري.

لاستخدام هذه النبضات لتحديد قيمة موضعية ، ستحتاج إلى معرفة الموضع السابق للمشغل الخطي والاتجاه الذي يسير فيه المشغل الخطي. بينما تتحكم في الطريقة التي يتحرك بها المشغل الخطي ، يمكنك ببساطة إعداد متغير لتتبع اتجاه المشغل في التعليمات البرمجية الخاصة بك. يمكن استخدام هذا المتغير لتحديد ما إذا كنت بحاجة إلى إضافة أو طرح النبضات من موقعك السابق. بمجرد تحديث مركزك ، ستحتاج إلى إعادة ضبط النبضات المحسوبة إلى الصفر. يوضح لك مثال الرمز أدناه وظيفة تقوم بتحديث الموضع بناءً على عدد النبضات المحسوبة. بمجرد حصولك على موضع من حيث النبضات ، يمكنك التحويل إلى بوصات باستخدام مواصفات النبض لكل بوصة لمشغلك الخطي.

توجيه المحرك الخطي الخاص بك

للاستفادة بدقة من ردود الفعل الموضعية من جهاز استشعار بصري ، يجب أن تعرف دائمًا موضع بدء المشغل الخطي. على الرغم من أنه عند تشغيل نظامك لأول مرة ، لن يتمكن المتحكم الدقيق الخاص بك من معرفة ما إذا كان المشغل ممددًا أم لا. سيتطلب ذلك منك إعادة المشغل الخطي إلى موضع معروف. إلى المنزل الخاص بك المحرك الخطي، سوف تحتاج إلى دفعها إلى موضع معروف ، مثل التراجع بالكامل. باستخدام كود Arduino أدناه كمثال ، قمنا بإعداد حلقة WHILE التي ستقود مشغلنا الخطي نحو موضعنا المعروف. في هذا المثال ، سنعرف أننا في موضعنا المعروف عن طريق التحقق مما إذا كان قد تم تشغيل المقاطعة أم لا عن طريق التحقق مما إذا كان متغير الخطوات قد تغير. نحتاج أيضًا إلى التأكد من مرور الوقت الكافي لتوقع حدوث المقاطعة ، ولهذا نستخدم وظيفة millis () ونقارنها بالطابع الزمني السابق. بمجرد أن نحدد أن المشغل الخطي في موضعنا الأصلي ، نتوقف عن قيادة المشغل ، ونعيد ضبط متغير الخطوات ، ونخرج من حلقة WHILE.

التعامل مع المشغلات الكاذبة

في حين أن المستشعرات الضوئية ليست حساسة للضوضاء الكهربائية مثل مقاييس الجهد ، إلا أن الضوضاء الكهربائية وارتداد التبديل لا يزال بإمكانها التأثير على إشارة الخرج وقد تؤدي إلى احتساب نبضات خاطئة. القليل من النبضات الإضافية لن يؤثر كثيرًا في الموضع ، ولكن بمرور الوقت قد يصبح الأمر أكبر. يمكنك مواجهة هذه المشكلات من خلال استخدام مؤقت داخلي لتصفية المشغلات الخاطئة. نظرًا لأنه يمكنك تحديد مدى تكرار توقع اكتشاف نبضات جديدة ، يمكنك تصفية وقت حدوث المقاطعة بسبب الضوضاء. في نموذج التعليمات البرمجية أدناه ، يمثل trigDelay التأخير الزمني بين كل نبضة. إذا تم تشغيل المقاطعة قبل هذا التأخير ، فلن يتم احتساب النبض. ستختلف المدة الزمنية لهذا التأخير بناءً على التطبيق الخاص بك ، ولكن إذا كان قصيرًا جدًا ، فلن يقوم بتصفية الضوضاء بشكل صحيح وإذا كان طويلاً جدًا ، فسوف يفقد النبضات الفعلية من المستشعر البصري.

هناك طريقة أخرى لمكافحة المحفزات الخاطئة وهي تصحيح القيمة الموضعية في كل مرة يصل فيها المحرك إلى موضع معروف. مثل توجيه المحرك الخطي ، إذا كنت قد دفعت المشغل الخطي إلى موضع متراجع أو ممتد بالكامل أو إذا كنت تستخدم مفاتيح حد خارجية ، فستعرف عدد النبضات اللازمة للوصول إلى هذا الموضع. يمكنك بعد ذلك تصحيح القيمة الموضعية باستخدام تلك القيمة عندما تصل إلى هذا الموضع المعروف. في نموذج التعليمات البرمجية أدناه ، يتم إجراء ذلك للمواضع الموسعة بالكامل والمنسوبة بالكامل. توفر هذه الطريقة حلاً عمليًا لضمان بقاء القيمة الموضعية دقيقة.

ملخص

توفر المستشعرات الضوئية المستخدمة للتغذية المرتدة الموضعية دقة ودقة أكبر مقارنة بأجهزة استشعار تأثير القاعة ومقاييس الجهد ، مع وجود نقاط قوة وعيوب مماثلة لأجهزة استشعار تأثير القاعة. على الرغم من أنها لا تقيس الموضع المطلق وتتطلب موضع بداية معروفًا لتوفير قيمة موضعية ، فإن العدد الكبير من النبضات في البوصة يسمح بالموثوقية في تحديد المواقع وضمان تحرك مشغلات خطية متعددة في وقت واحد. الاستفادة من FA-SYNC-X تحكم المحرك أو رمن خلال رمز إضافي، يمكنك حتى ضمان تحرك المشغلات في انسجام بغض النظر عن الحمل.

للحصول على مثال رمز كامل تحقق من مدونتنا على كيفية قراءة الملاحظات الموضعية من مستشعر تأثير القاعة بقدر ما ستكون مماثلة. قيم مثل النبض في البوصة والتأخيرات الزمنية بين النبضات هي بعض التغييرات التي ستحتاج إلى إجرائها لاستخدام هذا الرمز لاستخدام المستشعر البصري بدقة.

 

[1] باشوتا ، ر. مقال عن أجهزة الاستشعار البصرية. استردادها من:https://www.rp-photonics.com/optical_sensors.html

product-sidebar product-sidebar product-sidebar
Tags:

Share this article

منتجات مميزة

هل تحتاج إلى مساعدة في العثور على المشغل الصحيح؟

نحن نقوم بمهندس دقيق وتصنيع منتجاتنا حتى تحصل على أسعار المصنع مباشرة. نحن نقدم الشحن في نفس اليوم ودعم العملاء على دراية. حاول استخدام حاسبة المشغل للحصول على مساعدة في اختيار المشغل المناسب لتطبيقك.