8 PROXIMITNÉ SNÍMAČE 81 Optické prximitné systémy 811 Reflexný ptický systém veľký uhl α krátka aktívna zóna zachytí predmet v pásme citlivsti lgický výstup meraná vzdialensť rádve mm menší vplyv prúch diaľkmer α Φ e Φ r vzdialensť aktívna zóna Obr 77 bjekt 812 Svetlvdné systémy Optické systémy sa dajú nahradiť svetlvdmi tzv "V" systém (lgický výstup) kncentrický svetlvd (spjitý výstup) "V" systém prednastavená vzdialensť (dsiahnutie) lgický výstup (zmena) SNÍMAČ U N ο Φ e ο LED ptvlákna α bjekt výst ο ο FD Φ r vzdialensť Obr 78
Kncentrický svetlvd (spjitý výstup) má spjitý výstup čiastčne kmpenzuje drazivsť pvrchu a uhl Φ FT LED FT2 FT1 A svetlvd 1 PZ svetlvd 2 A REZ A-A x ΔΦ x FT1 pracvná blasť ΔΦ~ x FT2 x Obr 79 82 Indukčné (indukčnstné) prximitné systémy zmena parametra L [H ; mh ; µh ] zmena x zmena R m zmena L systémy majú tvrený mag bvd pracujú (bvykle) s ptlačeným pľm - vírivé prúdy 821 Jednduchý snímač s zmenu šírky vzd medzery δ Princíp je na br 80 S p N x - + Obr 80 Pre tiet pdmienky môžme písať:
L = ΔΨ Δ I = ψ I = N Φ I = N2 R m kde: I je efektívna hdnta prúdu Φ je tk, vytvrený prúdm I Predpkladali sme, že : R m vzd» R m železa R m R m vzd ptm: Φ= F m R m = N I a ak pre naznačený bvd je : R m = 1 2 x R m μ 0 S p L = N 2 μ 0 S p 1 2x = K 1 x Silne nelineárny systém: prximitné (približvacie) senzry reznančné vyhdntenie 822 Reznančné vyhdntenie zmeny indukčnsti I =knš (f ) U Q Q 1 > 2 L C U Q 2 L a) L b) Im R s ω L Z L R Cu R W ϕ Re c) Obr81 d) R Cu R W Základné rvnice pre rez bvd : f 0 = 1 2π LC ; Q = ω L ; resp Q = R p R s ωl Cievka je zapjená:
d sérivéh (paralelnéh) reznančnéh bvdu Výstup je zmena amplitúdy: pri phybe p "bku" rez krivky zatlmením bvdu (vírivé prúdy) Kvalita Q predpkladáme kndenzátr s vysku Q Q celk ptm závisí len d Q cievky Cievku s jadrm (kvvým) môžme nahradiť pdľa br81c R Cu predstavujú straty v Cu vinutí R W straty v jadre (hysterézne i vírivé) 823 Zmena kvality pri prximitných snímačch Uvažuje sa vyššia f N (100 khz 1 MHz ) Priblíženie k elektricky vdivým predmetm pkles Q cievky vírivými prúdmi zmenší sa amplitúda aleb zaniknú scilácie (ak je cievka časť scil bvdu) výstup nespjitý - lgický signál mžnsť čiastčnéh nastavenia spínacej vzdialensti Blkvá schéma dvjvdičvéh systému s kmparátrm je na br82 kv L x snímač OSC U~ U = U ref U N + _ + ( _ ) _ ( + ) Obr 82 trjvdičvé systémy (spínacie) klektr, aleb emitr tranzistra je vyvedený spínaná vzdialensť, d 8 10 mm, max d 40 mm (presne pre def materiál) knštrukcia - "hrubá" skrutka s závitm (napr φ 10 x 40 mm) na snímači miestna indikácia
83 Kapacitné prximitné systémy 831 Základné vlastnsti Vzťah pre kapacitu : C = ε 0 ε r S d C - kapacita [F] ( v praxi - mf, μf, nf, pf ) ε 0-8,853 10-12 [F/m] ε r - relatívna permitivita, (dielektrická knštanta) ( vákuum, vzduch = 1, plasty = 2 10, dielektriká = 510 4 ) S - aktívna plcha elektród [m 2 ] d - vzdialensť elektród [m] Pre prximitné sa využíva zmena d Využitie je pre menšie vzdialensti, rádve mm, cm prximitné snímače - tvrený systém snímacia hlavica je kmpaktná 832 Princíp vytvrenia systému (br83) bjekt (ρ,ε ) r vzdialensť Obr 83 C x snímacia hlavica systém reaguje na predmety elektr vdivé i nevdivé vdiče "skratuje" sa časť vzd medzery nevdiče zmení sa časť dielektrika ( ε r ) C (zmena) je malá bvdy sú v tesnej blízksti C - časť reznančnéh bvdu výstup je lgický signál: - pri registrvaní predmetu - pri priblížení sa na určitú vzdialensť "spjitá" presnsť je nízka
Prblém je vlhksť v klí elektród Vda má ε r = 80, môže silne vplyvniť meranie Kmpenzácia ďalšu elektródu (br84) predmet +U N M merná (M) splčná (S) kmpenzačná (K) KSV ZSV S K KSV-scil ZSV-útlm Obr 84 usmer + kmp snímač výst 0 (KSV, ZSV - kladná a záprná spätná väzba) - K má kapacitu hlavne na S, nie cez predmet (Vďaka malej medzere medzi S a K) - C S - K sa teda vzdialensťu veľmi nemení - stúpne vlhksť ( x = knš ) stúpne C M - S stúpne KSV stúpne amplitúda kmitv - súčasne stúpne i C S - K stúpne ZSV pkles amplitúdy ak spjité sú systémy prblematické (presnsť) častejšia je nespjitá činnsť d cca 20 mm pre registráciu (naprpapiervé krabice) cca d 80 mm 84 Čiarvé kódy 841 Typy kódv (br85) lineárne - sústava čiar a medzier plšné 2D - sústava plšných útvarv (DataMatrix, PDF417, MaxiCde) Lineárne : - menšia kapacita (tradičné len čísla) - jednduchšia tvrba (tlač) - jednduchšie čítanie 2D : - vyššia kapacita (až 1 kb) - zlžitejšia tvrba a čítanie - čítanie kameru (image sensrs)
lineárny Obr85 maticvý 2D Štruktúra a význam jedntlivých pzícií čiarvéh kódu je na br86 R L R X C H synchrnizačné čiary štart data kntr stp číslica synchrnizačné čiary Obr86 X - šírka mdulu (najtenšia čiara - medzera) R - svetlé pásm (min 2,5 mm, resp 10 X) H - výška kódu (min 0,1 L ručné, 0,2L skener) L - dĺžka kódu (štart - stp) C - kntrast (jas pzadia - jas čiary )/ jas pzadia synchrnizačné čiary (krajvé) - určujú štart-stp Pžiadavky pre tvrbu: presná gemetria - šírka čiar a medzier dstatčný kntrast - ideálny čierny na bielm pdklade (nelesklý!!) farebná kmbinácia - ak nemá kód rušiť na bale
utajené kódy - km neviditeľný, číta sa IR žiarením 842 Snímanie čiarvých kódv ručný kntaktný snímač - per aktívne laservé čítačky pasívne CCD čítačky aktívne CCD čítačky snímanie kameru Ručný kntaktný snímač teles snímača V P pdlžka s kódm ptika (guľa) kód vst tvr phyb ruku Obr 87 svetl (žiarvka, LED) zastrené d špičky, malá hniskvá vzdialensť f drazené svetl sníma ftdetektr phyb rbí ručne perátr p pvrchu kódu výstup pdbný Mrzevke Prblémy: - malá f ptrebná je presná snímacia vzdialensť - ptrebením sa mení (skl, plast), vymeniteľné - vstupný tvr vplyvňuje rzlíšenie, velksť tvru taká ak je najtenšia čiara, býva 5-13 mil ( 1 mil = 1/1000 palca, teda 0,0258mm) - knštantná rýchlsť snímania nie je pri ručnm phybe relatívne časy, tlerancia rýchlsti sa musí ddržať - typ tlače a zdrj svetla súvisia: viditeľné LED (červ 630-720 nm) - atrament na báze uhlík + farbiv IR LED (820 nm a viac) - atrament na báze len uhlík vln dĺžka býva uvedená, napr B633 (633nm) - rýchlsť cca 1,2 sn/s (snímania za sekundu)
Pznámka: Ak je veľksť tvru väčšia, ak najtenšia čiara (medzera), môže načítať dva prvky ak jeden, aleb ju neregistruje Ak je príliš malá, môže načítať i náhdný bd - kaz Aktívny laservý čítač - scanner nevyžadujú mechanický kntakt s pvrchm prečítajú i z vzdialensti metre ručné, aleb vstavané mžná väčšia "šírka" kódu teles snímača FD KZ Laser dióda pdlžka s kódm kód Obr 88 Princíp - zdrj svetla je vychyľvaný, aby bsiahl šírku kódu: phyblivými zrkadlami - kmity (lúč p čiare) phyblivými pt členmi - rtujúce (hranl, prizma) - kmplikvané trasy pri stacinárnm lúči sa hýbe bal s kódm (dpravný pás) - pri každej plhe lúča sa sníma intenzita drazu šírkvá mdulácia - zdrj je laservá dióda, pre nárčnejšie laser (He-Ne) - veľksť bdu určuje rzlíšenie (kvalitu čítania) - tak cca 10 mils - rýchlsť kmitv 40-800 za sekundu - trasa je: čiara pre knštantnú plhu kódu tvar číslice 8, aleb hviezdice ( náhdná plha kódu) - budenie zdrja je impulzné, v detektre je filter na tút frekvenciu
Pasívny bezkntaktný CCD čítač - scanner Princíp - riadkvý CCD senzr - nutné klité svetlenie, nemá vlastný zdrj - vzdialensť čítania asi 10 cm (predzastrené), malá hĺbka strsti (rzsah čítacích vzdialenstí) - zsnímaný braz mení na videsignál - ručné 3-5, vstavané 7-10 snímk/sek Aktívny bezkntaktný CCD čítač - scanner - k pasívnemu je pridaný zdrj svetla (LED - trvalé, záblesk) - pri silnejšm svetle mžn zaclniť väčšia hĺbka strsti - nie je kritická snímacia vzdialensť teles snímača Optika CCD LED LED pdlžka s kódm kód Obr 89 85 RFID (Radi Frequency IDentificatin) Čiarvý kód je nahradený "značku (štítkm)" s elektrniku, číta sa čítačku pmcu elmag žiarenia nízkfrekvenčné 30-500 khz vyskfrekvenčné 850-950 MHz a 2,4-2,5 GHz aktívne - bsahujú i batériu (napájanie), údaje sú mdifikvateľné pasívne - energiu na prevádzku získajú d čítačky, pevne naprgramvané 851 Čítačky Vysielajú vf signál na aktiváciu značky, prijímajú prípadnú dpveď 852 Značky (štítky, inteligentné štítky, smart štítky) Zachytí vyslaný signál, aktivuje sa, vyšle kód dpvede Časti: anténa - pmerne rzmerná časť, menšia pre vf pásma
vysielač a prijímač - kmunikujú s čítačku "transpndér" - lgika a pamäť (kód pre identifikáciu) Pužitie: kntrla sôb - preukazy kntrla phybu tvarv tváranie dverí - elektrnický kľúč Pznámka: V zjedndušenej frme chrana tvarv pred krádežu, len reznančný bvd, bez kódvania Cievka typu plšný spj sa pri deaktivácii prepáli