حساس سرعة الدوران الضوئي

أنواع أجهزة استشعار الدوران البصري

يستخدم مستشعر الدوران البصري لقياس سرعة دوران جسم ما، مثل عمود المحرك أو محور العجلة. يستخدم الضوء والتقنيات البصرية لاكتشاف التغيرات في الضوء المنعكس من الجسم الدوار. يتم تحليل التغيرات في الضوء المنعكس لتحديد سرعة الدوران.

تنقسم أجهزة استشعار الدوران البصري إلى أربعة أنواع رئيسية:

• أجهزة استشعار الدوران البصرية اليدوية

  تم تصميم هذه الأجهزة المحمولة لقياسات فردية أو دورية. تستخدم ليزرًا لقياس سرعة الدوران. عندما يصطدم شعاع الليزر بالسطح الدوار، يتم تحليل الضوء المنعكس لتحديد السرعة. وتكون مفيدة في أقسام الصيانة حيث يلزم قياس سرعة المعدات بشكل متقطع.

• أجهزة استشعار الدوران دوبلر الليزر

  تستخدم هذه المستشعرات تأثير دوبلر لشعاع ليزر. يتم توجيه شعاع ليزر إلى السطح الدوار. يتم تحليل الضوء المنعكس بحثًا عن تغييرات في التردد. تتناسب التغييرات في التردد مع سرعة السطح بالنسبة إلى المستشعر. تؤدي الاختلافات في سرعة الدوران إلى تحولات في تردد الضوء المنعكس، والذي يتم تحليله لتحديد السرعة.

• أجهزة استشعار الدوران البصرية العاكسة

  إنها أكثر أنواع أجهزة استشعار الدوران البصرية شيوعًا. تتكون من ثنائي باعث للضوء (LED) ومقاومة ضوئية. يصدر ثنائي باعث للضوء ضوءًا ينعكس من السطح الدوار، مثل ملصق مع طبقة عاكسة. يتم اكتشاف الضوء المنعكس بواسطة المقاومة الضوئية. تُستخدم التغيرات في الإشارة الكهربائية عبر المقاومة الضوئية لتحديد سرعة الدوران.

• أجهزة استشعار الدوران بالألياف الضوئية

  تستخدم هذه المستشعرات كابلات الألياف الضوئية لنقل إشارات الضوء. إنها مثالية للبيئات ذات التداخل الكهرومغناطيسي العالي أو حيث يلزم العزل الكهربائي. تُعد أجهزة الاستشعار بالألياف الضوئية محصنة ضد الضوضاء الكهربائية، مما يجعلها مناسبة للقياسات الدقيقة في التطبيقات الحرجة.

مواصفات وصيانة أجهزة استشعار الدوران البصرية

عند شراء جهاز استشعار دوران بصري، من المهم التحقق من المواصفات لضمان تلبية احتياجات المشروع المقصود. فيما يلي بعض الأمور التي يجب مراعاتها:

• مصدر الضوء: مصدر الضوء المستخدم في أجهزة استشعار الدوران البصرية مهم للغاية. قد تستخدم المستشعرات البصرية ضوء LED أو الليزر كمصدر لها. الفرق بين الاثنين هو أن المستشعرات القائمة على الليزر أكثر دقة وتكلفتها أعلى.
• طول الموجة: طول الموجة هو ما يحدد نوع ولون الضوء المنبعث من جهاز استشعار الدوران البصري. تختلف المستشعرات المختلفة في أطوال موجتها التي تتراوح من 600 إلى 800 نانومتر. تُعد أجهزة استشعار الدوران ذات أطوال موجية أعلى مناسبة للأسطح الداكنة، بينما تُعد تلك ذات أطوال موجية أقل مثالية للأسطح الساطعة.
• متطلبات السطح: يؤثر سطح العجلة أو القرص المستهدف على اختيار جهاز استشعار الدوران البصري. في الحالات التي يتم فيها استخدام جهاز استشعار بصري بطول موجة أقل (حوالي 600 نانومتر)، يلزم أسطح لامعة أو عاكسة مثل الألومنيوم. من ناحية أخرى، تُعد الأسطح الأقل عكسًا مثل الطلاء الداكن مناسبة للمستشعرات ذات أطوال موجية أعلى (أكثر من 800 نانومتر).
• ظروف التشغيل: تختلف أجهزة استشعار الدوران البصرية في قدرتها على تحمل ظروف البيئة القاسية. قد تكون بعضها مقاومة لدرجات الحرارة القصوى والغبار والرطوبة، بينما قد لا تكون بعضها الأخرى كذلك. تُعد أجهزة الاستشعار البصرية التي تُقاوم ظروف البيئة القاسية أكثر تكلفة.

من المهم جدًا صيانة أجهزة استشعار الدوران البصرية لضمان بقائها لفترة أطول وتقديم قراءات دقيقة. فيما يلي بعض متطلبات الصيانة:

• الحفاظ على نظافة المستشعر: يجب أن تكون عدسة المستشعر البصري والسطح خاليين من الغبار والشحوم والمواد الملوثة الأخرى لأنها يمكن أن تعيق شعاع الضوء وتسبب قراءات غير دقيقة. يجب تنظيف كل من المستشعر والسطح المستهدف بقطعة قماش ناعمة قبل استخدام المعدات.
• التحقق من المحاذاة: من المهم جدًا التأكد من محاذاة المستشعر البصري والسطح المستهدف بشكل صحيح. قد تؤدي أي انحراف في محاذاة المستشعر والسطح المستهدف إلى قراءات غير دقيقة. يجب فحص محاذاة المستشعر والسطح المستهدف بشكل دوري.
• مراقبة ظروف البيئة: تُعد أجهزة استشعار الدوران البصرية حساسة لظروف البيئة. يمكن أن تؤثر العوامل مثل الإضاءة السيئة ودرجة الحرارة القصوى والغبار على أدائها. يجب حماية أجهزة الاستشعار البصرية من ظروف البيئة القاسية.
• الضبط الدورية: تتطلب بعض أجهزة استشعار الدوران البصرية ضبطًا دوريًا لضمان قراءات دقيقة. اتبع تعليمات الشركة المصنعة لمعرفة موعد ضبط المستشعر.
• استبدال الأجزاء البالية: يمكن أن تؤثر الأجزاء البالية مثل غطاء العدسة أو العلبة على أداء المستشعر البصري. استخدم جدول صيانة جهاز استشعار الدوران البصري لفحص حالة جميع أجزاء المستشعر واستبدال الأجزاء البالية على الفور.

كيفية اختيار جهاز استشعار الدوران البصري

يتطلب اختيار جهاز استشعار الدوران البصري المناسب مراعاة العديد من العوامل بعناية لضمان تلبية متطلبات التطبيق المحددة. فيما يلي بعض العوامل الأساسية التي يجب مراعاتها عند اختيار جهاز استشعار الدوران البصري:

• نطاق السرعة:

  خذ في الاعتبار نطاق السرعة الذي يجب قياسه في التطبيق. تأكد من أن جهاز استشعار الدوران البصري يحتوي على مواصفات تغطي السرعات الدنيا والقصوى المطلوبة دون المساومة على الدقة.

• الدقة والدقة:

  خذ في الاعتبار الدقة والدقة المطلوبة للتطبيق المحدد. اختر جهاز استشعار الدوران البصري عالي الدقة والدقة لتوفير قياسات سرعة موثوقة ودقيقة.

• ظروف البيئة:

  خذ في الاعتبار بيئة التشغيل حيث سيتم تركيب جهاز استشعار الدوران البصري. قد تتأثر أجهزة استشعار الدوران البصرية بالغبار والرطوبة والاهتزازات وتغيرات درجة الحرارة. اختر مستشعرًا مصممًا لظروف بيئة التطبيق لضمان أداء موثوق.

• التثبيت والمحاذاة:

  خذ في الاعتبار خيارات التثبيت ومتطلبات المحاذاة لجهاز استشعار الدوران البصري. اختر مستشعرًا سهل التركيب ومحاذاة بشكل صحيح مع الجسم الدوار لضمان قياسات سرعة دقيقة. خذ في الاعتبار المساحة المتاحة وخيارات التثبيت في التطبيق.

• إشارة الإخراج:

  اختر جهاز استشعار الدوران البصري بإشارة إخراج متوافقة مع نظام المراقبة أو التحكم الذي سيتم استخدامه في التطبيق. تُعد إشارات الإخراج الشائعة TTL أو RS-232 أو إشارات الجهد التناظري. تأكد من توافق إشارة إخراج جهاز استشعار الدوران البصري مع نظام اكتساب البيانات أو التحكم المطلوب.

• المستشعرات البصرية:

  تستخدم أجهزة استشعار الدوران البصرية الضوء لقياس السرعة. يعتمد اختيار المستشعر المناسب على ما يتم قياسه، وسرعة حركته، والبيئة التي سيتم استخدامه فيها (مثل ما إذا كانت مغبرة أو رطبة).

• معالجة البيانات:

  إذا كانت هناك حاجة إلى تحليل متقدم للبيانات، فاختر جهاز استشعار الدوران البصري بقدرات معالجة مدمجة أو فكر في التكامل مع أنظمة معالجة البيانات الخارجية.

كيفية القيام بتركيب جهاز استشعار الدوران البصري بنفسك واستبداله

تُعد المستشعرات البصرية معقدة، ولكن من الممكن القيام بتركيبها واستبدالها بنفسك. إليك كيفية القيام بذلك.

• تحديد المشكلة

  تحقق من دليل الخدمة لمعرفة كيفية الوصول إلى المستشعر. يوضح الدليل أيضًا مكان وجود المستشعر ويقدم معلومات حول كيفية التعامل معه. أول خطوة هي معرفة سبب المشكلة. هل هي مشكلة في الأجهزة أو مشكلة في المحاذاة؟

• جمع الأدوات المناسبة

  سيتطلب المستخدمون مجموعة مفتاح ربط، ومفكات براغي، ورافعة صواميل، ومفتاح عزم الدوران، ومقياس متعدد. من المستحسن أيضًا الحصول على مصباح يدوي ومرآة للحصول على رؤية أفضل للمستشعر.

• إزالة المستشعر

  أوقف تشغيل مصدر الطاقة وقم بإزالة كابل البطارية السالب. اتبع دليل الخدمة لمعرفة كيفية فصل أجهزة الاستشعار البصرية بشكل آمن. استخدم الأدوات المناسبة لإزالة المستشعر. كن حذرًا لعدم إتلاف الأجزاء المحيطة.

• فحص المستشعر والأسلاك

  تحقق من وجود علامات التلف أو البلى على المستشعر نفسه. تحقق أيضًا من توصيلات الأسلاك وابحث عن الأسلاك المتقطعة أو التآكل أو التوصيلات الفضفاضة التي قد تسبب المشكلة.

• تنظيف المستشعر (إن وجد)

  إذا كانت السيارة تستخدم مستشعر دوران بصري، فاستخدم قطعة قماش ناعمة وخالية من النسالة مبللة بالكحول الأيزوبروبيل لتنظيف عدسة المستشعر. كن حذرًا لعدم خدش العدسة أو إتلافها أثناء تنظيفها.

• استبدال المستشعر (إن لزم الأمر)

  إذا كنت تستخدم جهاز استشعار الدوران البصري أو الرقمي، فقد حان الوقت الآن لتثبيته. اتبع تعليمات الشركة المصنعة واستخدم إعدادات عزم الدوران الصحيحة لتثبيت المستشعر في مكانه. أعد توصيل جميع توصيلات الأسلاك وتأكد من أنها آمنة.

• إعادة توصيل كل شيء

  أعد توصيل حزمة الأسلاك وأي مكونات أخرى تم فصلها أثناء عملية الإزالة. تحقق من جميع التوصيلات للتأكد من أنها آمنة ومحاذاة بشكل صحيح.

• اختبار المستشعر الجديد

  اشغل المحرك وتأكد من عمل المستشعر الجديد. استخدم أداة تشخيصية للتحقق من وجود أي رموز خطأ وتأكد من قياس المستشعر بدقة. إذا استمرت المشكلة، فراجع تثبيت توصيلات الأسلاك مرة أخرى.

• إعادة التجميع والتنظيف

  بمجرد عمل المستشعر الجديد، أعد تجميع أي مكونات تم إزالتها ونظف منطقة العمل. تخلص من أي أجزاء أو مواد قديمة وفقًا للوائح المحلية.

أسئلة وأجوبة

س1: كيف تختار جهاز استشعار الدوران البصري المناسب لتطبيق معين؟

ج1: خذ في الاعتبار نطاق الدوران المطلوب وظروف البيئة وخصائص المواد للجزء الدوار ومساحة التثبيت عند اختيار جهاز استشعار الدوران البصري.

س2: هل يمكن استخدام أجهزة استشعار الدوران البصرية في البيئات الخطرة؟

ج2: تتوفر أجهزة استشعار الدوران البصرية في نماذج مصممة للبيئات الخطرة مع تصنيفات مناسبة للسكن والمواد الحساسة. من الضروري اختيار مستشعرات مصممة خصيصًا لهذه الظروف.

س3: ما هي مزايا أجهزة استشعار الدوران البصرية على الأساليب الأخرى؟

ج3: تتمتع أجهزة استشعار الدوران البصرية بفوائد القياس غير الملامس والدقة العالية والتآكل المنخفض والملاءمة لمجموعة واسعة من التطبيقات مقارنة بالطرق الأخرى.

س4: ما هي متطلبات صيانة أجهزة استشعار الدوران البصرية؟

ج4: نظف عدسة المستشعر بانتظام وتأكد من عمل مصدر الضوء والعناصر البصرية بشكل صحيح. من المهم اتباع توصيات الشركة المصنعة بشأن الفحوصات الدورية ومراعاة ظروف البيئة.

س5: هل يمكن استخدام أجهزة استشعار الدوران البصرية لقياس الدوران البطيء؟

ج5: يمكن لأجهزة استشعار الدوران البصرية قياس الدوران البطيء، ولكن من الضروري اختيار مستشعرات مصممة للتطبيقات ذات السرعة المنخفضة ومراعاة الحساسية والدقة المطلوبة.