Interrupters zijn elektronische componenten die gebruikt worden om de onderbreking van een lichtstraal te detecteren, vaak in de vorm van een infrarood (IR) lichtbron en een detector. Deze componenten spelen een cruciale rol in toepassingen zoals objectdetectie, tellers, en bewegingsdetectie. Interrupters worden ook vaak aangeduid als optische slotelementen of optische sensoren.
Hoe werken Interrupters?
Een typische interrupter bestaat uit twee hoofdelementen:
Lichtzender:
Dit is meestal een infrarood LED die een constante lichtstraal uitzendt.
Lichtontvanger:
Dit is een infrarood fototransistor of fotodiode die het licht detecteert. Wanneer de lichtstraal wordt onderbroken door een object, verandert de elektrische respons van de ontvanger, wat wordt gebruikt om de aanwezigheid of beweging van een object te detecteren.
Interrupters werken op basis van het openbreken van de lichtstraal tussen de zender en ontvanger. Als er een object tussen de zender en ontvanger komt, wordt de straal onderbroken, wat resulteert in een verandering van het elektrische signaal van de ontvanger.
Types van Interrupters
Reflectieve Interrupters:
In plaats van dat de lichtbron en ontvanger tegenover elkaar staan, bevinden ze zich aan dezelfde kant. Het licht dat door de zender wordt uitgezonden, reflecteert op een object en wordt door de ontvanger opgepikt. Wanneer er geen reflectie is (bijvoorbeeld als het object weg is), kan de interrupter detecteren dat het object verdwenen is.
Toepassingen: Bewegingsdetectie in printers, handdrogers, en nabijheidssensoren.
Slotted Interrupters:
Bij slotted (gesleufde) interrupters bevinden de zender en ontvanger zich aan tegenovergestelde zijden van een sleuf. Wanneer een object door de sleuf gaat, blokkeert het de lichtstraal tussen de zender en ontvanger. Dit wordt gebruikt om de aanwezigheid van het object te detecteren.
Toepassingen: Het tellen van objecten op een lopende band, het detecteren van het draaien van een schijf of wiel.
Toepassingen van Interrupters
Objectdetectie:
Interrupters worden gebruikt om de aanwezigheid van objecten te detecteren in productielijnen of transportsystemen. Dit is handig voor het tellen van producten of het stoppen van machines als er een probleem optreedt (bijvoorbeeld als een product vastloopt).
Encoder systemen:
In rotatie-encoders meten interrupters de rotatie van een as of wiel. Een schijf met gaten of inkepingen draait tussen de zender en ontvanger. Telkens als een gat of inkeping langs de straal komt, onderbreekt het licht, en deze pulsen kunnen worden geteld om de rotatiehoek of snelheid te berekenen.
Toepassingen: Gebruikt in robotica, motorbesturingssystemen, en precisie-instrumenten.
Beveiliging:
Interrupters kunnen ook worden gebruikt in beveiligingssystemen, bijvoorbeeld als onderdeel van een alarmsysteem waar een onderbreking van een lichtstraal een inbraak kan signaleren.
Automatisering:
In geautomatiseerde systemen worden interrupters gebruikt om te detecteren wanneer objecten aanwezig zijn en om processen te starten of te stoppen. Bijvoorbeeld in 3D-printers kunnen interrupters worden gebruikt om de beweging van de printkop te volgen of om het einde van het filament te detecteren.
Voordelen van Interrupters
Hoge gevoeligheid: Ze kunnen zeer kleine objecten of bewegingen detecteren met een hoge mate van nauwkeurigheid.
Snelle respons: Interrupters reageren snel op veranderingen in de lichtstraal, wat ze geschikt maakt voor toepassingen met hoge snelheid.
Nauwkeurige detectie: Door gebruik te maken van optische technologie kunnen ze objecten detecteren zonder fysiek contact, wat slijtage vermindert en betrouwbaarheid vergroot.
Nadelen van Interrupters
Gevoelig voor vuil: Vuil, stof of andere verontreinigingen kunnen zich ophopen op de zender of ontvanger en de werking van de interrupter verstoren.
Beperkte afstand: Interrupters hebben een beperkte detectieafstand, vooral bij kleinere of minder krachtige modellen.
Storingsgevoelig: In sommige omgevingen kan omgevingslicht (vooral fel zonlicht) de werking van infrarood interrupters beïnvloeden.
Voorbeelden van Toepassingen in de Praktijk
Lopende banden: Interrupters worden gebruikt om objecten op een lopende band te tellen of de aanwezigheid ervan te detecteren.
3D-printers: Slotted interrupters worden vaak gebruikt om de beweging van de printkop te volgen of de positie van bewegende delen te detecteren.
Automatische deuren: Reflectieve interrupters detecteren wanneer een persoon of object nadert, zodat de deur automatisch kan openen.
Robots en CNC-machines: Interrupters worden gebruikt voor nauwkeurige positiemetingen en voor het beperken van de beweging van assen.
