Czujniki kontrastu to czujniki optyczne wykorzystywane do detekcji różnic w poziomie jasności pomiędzy sąsiadującymi powierzchniami. Umożliwiają precyzyjne wykrywanie znaczników, etykiet, nadruków oraz innych obiektów, których kolor lub struktura różni się od tła. Znajdują zastosowanie w aplikacjach wymagających dużej szybkości działania i wysokiej powtarzalności detekcji.
Jak działają czujniki kontrastu?
Czujniki kontrastu emitują wiązkę światła, a następnie analizują ilość światła odbitego od badanej powierzchni. Każda powierzchnia odbija światło z natężeniem zależnym od koloru, połysku czy faktury. Czujnik nie rozpoznaje barwy jako takiej, lecz wykrywa nagłe zmiany jasności odbitego sygnału, które interpretowane są jako zmiany kontrastu. Na tej podstawie generowany jest cyfrowy sygnał wyjściowy (zwykle w formie impulsu binarnego), który przekazywany jest dalej do sterownika PLC lub innego elementu systemu sterowania.
W ofercie profesjonalnego sklepu branżowego, takiego jak np. sklepu Gigaom z automatyką przemysłową dostępne są czujniki kontrastu dobrej jakości. Mogą generować różne rodzaje wiązek świetlnych i wyposażone są w precyzyjny układem detekcji. Nadają się zarówno do zastosowań typowych, jak i wymagających wysokiej odporności na zakłócenia. Sprawdź dostępne modele pod tym linkiem:https://gigaom.pl/czujniki-optyczne/wykonania-specjalne/czujniki-kontrastu.
Ważne cechy i parametry czujników
Większość czujników kontrastu oferuje automatyczną kalibrację poziomu detekcji, tzw. tryb teach-in – użytkownik „uczy” czujnik, jakie poziomy kontrastu mają być wykrywane. Możliwe jest również działanie dynamiczne, gdzie urządzenie samo dobiera próg przełączenia na podstawie wykrytych zmian. Dzięki temu czujniki są odporne na zakłócenia wynikające z niewielkich różnic materiałowych lub zmiennego oświetlenia otoczenia.
Szczególną zaletą czujników kontrastu jest bardzo krótki czas reakcji, często poniżej 50 µs, co umożliwia ich stosowanie w aplikacjach, gdzie materiał przesuwa się z dużą prędkością, nawet kilkanaście metrów na sekundę. Dodatkowo wysoka rozdzielczość detektorów pozwala wykrywać nawet bardzo małe znaczniki, np. linię o szerokości zaledwie kilku dziesiątych milimetra nadrukowaną na folii. Dobre czujniki mogą rozróżniać kontrast rzędu zaledwie kilku procent, nierozpoznawalny dla ludzkiego oka. Pozwalają na uzyskanie dużej precyzji w procesach wymagających synchronizacji ruchu z pozycją materiału.
Rodzaje źródeł światła
W zależności od zastosowania oraz materiału, czujniki kontrastu wykorzystują różne źródła światła:
- laser czerwony – bardzo precyzyjny, dobrze sprawdza się przy małych znacznikach i w wymagających aplikacjach,
- LED biały – uniwersalny i odporny na różnorodność barw tła, popularny w przemyśle opakowaniowym,
- LED RGB – pozwala dobrać najlepsze spektrum światła do kontrastu między konkretnymi materiałami,
- inne źródła, np. LED niebieski – stosowane przy bardzo błyszczących lub półprzezroczystych powierzchniach.
Zastosowania przemysłowe
Typowe obszary zastosowań czujników kontrastu to:
- wykrywanie znaczników drukarskich (print mark detection) na foliach, opakowaniach i etykietach,
- kontrola pozycji etykiety w automatach etykietujących,
- inicjacja cyklu cięcia lub druku w określonym punkcie materiału,
- weryfikacja obecności elementów nadruku lub etykiet w procesie kontroli jakości.
Czujniki kontrastu pracują z dużą dokładnością niezależnie od materiału – mogą wykrywać znaki na papierze, tworzywach sztucznych, foliach metalizowanych czy materiałach półprzezroczystych.
Dlaczego warto stosować czujniki kontrastu?
W porównaniu do standardowych czujników fotoelektrycznych, czujniki kontrastu oferują:
- znacznie wyższą czułość na różnice w odbiciu światła,
- pewną detekcję znaczników o niewielkiej powierzchni,
- odporność na zmienne kolory i refleksy świetlne,
- bardzo krótki czas reakcji – idealny przy dużych prędkościach transportu materiału.
Dzięki tym cechom czujniki kontrastu stanowią ważny element w automatyzacji procesów, w których istotna jest synchronizacja i dokładność pozycjonowania. W sklepie Gigaom dostępne są modele dostosowane do różnych zastosowań przemysłowych, również tych realizowanych w trudnych warunkach środowiskowych.
Komentarze (0)