CC BY
15
Оптронные датчики в полиграфии
Б.А. Битикова1,
студентка группы ДЦуи 3-1
Датчики (сенсоры), преобразователи неэлектрических воздействий в электрические сигналы, находят широкое применение в автоматизированных системах контроля и управления в полиграфии. Достоинства датчиков: высокие метрологические характеристики, надежность, долговечность, стабильность, малые габариты, масса и энергопотребление, совместимость с микроэлектронными устройствами обработки информации при низкой трудоемкости изготовления и небольшой стоимости. В построении сенсоров часто используются опт-роны для передачи электрического сигнала в световой и наоборот. Такие датчики называются оптронными.
Оптронные датчики занимают прочные позиции в бесконтактной дистанционной технике оперативного получения и точного отображения информации о характеристиках и свойствах различных (по природе и назначению) процессов и объектов. В полиграфии применяются: оптронные датчики линейных и угловых перемещений, датчики контраста и цвета, люминесцентные и щелевые датчики, датчики расстояния.
1 Научный руководитель — О.М. Михайлова, доцент, к.т.н.
1. Для контроля кромки и измерения размеров объекта используются датчики линейных перемещений, которые могут контролировать линейные перемещения на каждую заданную длину.
2. Датчики угловых перемещений применяются для контроля углового положения валов и цилиндров, а также для слежения за линейными перемещениями. Используется для слежения за перемещением подавателя стопы бумаги, натяжения бумаги. Абсолютный энко-дер (оптронный датчик преобразования угловых перемещений) - выполняет уникальный код для каждой позиции вала. Энкодер формирует сигнал как во время вращения, так и в режиме покоя. В качестве источника света служит светодиод, инфракрасные лучи которого просвечивают кодовый диск и попадают на фототранзисторную матрицу, расположенную с обратной стороны кодового диска. При каждом шаге углового положения кодового диска (см. рис.) темные участки кода предотвращают попадание света на те или иные фототранзисторы фототранзисторной матрицы. Диск энкодера имеет несколько концентрических дорожек. Таким образом, темные и светлые участки каждой из дорожек будут отображены на фототранзисторной матрице и преобразованы в электрические сигналы. Электрические сигналы, в свою очередь, подготавливаются операционными усилителями и выходными трайберами для выдачи в виде п-бит бинарного сигнала.
3. Оптические датчики расстояния измеряют время прохождения луча, который отражается от специальной отражающей метки, расположенной на объекте, или же непосредственно от самого объекта. Используется для определения ширины рулона, также в автоматизированных складах.
• зо : " ■ 1 •
, 29 \ : . /2 ,
28 \ \ \ : ; / / 3
19 / / / : ' \ \ 12 '18 / / : ''> \ 131
Рис. Кодовый диск датчика угловых перемещений
4. Оптические датчики контраста используются для измерения контраста, необходимы при определении штриховых полос и го-лограммных меток. Наличие контраста между полосами и фоном является основополагающим фактором считываемости штрих-кода. В рабочем диапазоне измерений датчики различают до 30 градаций серого. Порог срабатывания может быть установлен в ручном режиме. Качество материала не влияет на результаты измерений. Возможно использование трехцветного излучателя — красный, синий, зеленый цвет. Благодаря этому не существует типичных проблем со считыванием низкокачественных меток и меток в красном, синем или зеленом спектре. Принцип работы датчиков контраста схож с принципом работы датчиков расстояния.
5. Датчик цвета работает по методу определения трех цветов (красный, синий, зеленый), излучая эти цвета. Рассчитывает хрома-тичность и насыщенность отраженного луча и сравнивает полученные результаты с ранее заданными значениями цветовых координат. Если результаты сравнительного анализа находятся в пределах допустимых отклонений, генерируется выходной электрический сигнал.
6. Люминесцентные датчики определяют объекты, содержащие невидимую ультрафиолетовую люминесцентную метку, которая не может быть обнаружена невооруженным глазом. Расстояние считывания может быть изменено посредством использования сменных линз.
7. По принципу действия щелевые (вилочные) датчики представляют собой приемник/передатчик, расположенные в одном п-об-разном корпусе. Вилочные датчики предназначены для сканирования меток, наклеек, этикеток, распознавания лишних листов, пленки или бумаги, определения изъянов в изделиях на поточной линии и т. д.
Датчики дают возможность более точно и быстро получать информацию о производстве. Заметно прогрессирует функциональная оптронная микросхемотехника, ориентированная на выполнение разнообразных операций, связанных с преобразованием, накоплением и хранением информации. В последних моделях датчиков применяется микропроцессорная обработка сигнала, удалось воплотить новые функции приборов, среди которых — автоматическое обучение в процессе работы.
