חיישני מרחק הם אחד הרכיבים החשובים ביותר במערכות אוטומציה, הם מסוגלים למדוד מרחק בדיוק רב ויכולת זו שלהם נחוצה למגוון תחומים שונים. במאמר הבא נכיר את עקרון הפעולה של חיישני המרחק, נבין מהם הסוגים השונים, כיצד ניתן ליישם אותם ומהם היתרונות המרכזיים של השימוש בהם. הכל בשורות הבאות.
מה זה חיישן מרחק?
חיישני מרחק הם התקנים אלקטרוניים המיועדים למדידה וזיהוי של מרחק בין החיישן עצמו לעצמים אותם אנו רוצים לבדוק. עקרון הפעולה של החיישנים הוא פשוט יחסית, אך גאוני למדי, הם פולטים אותות כמו גלים אלקטרו-מגנטיים, קרני לייזר או קרניים אולטרה סגולות, וקולטים בחזרה את החזר הגלים מהעצם הנבדק. ניתוח זמני שליחת האות והחזרה שלה, מאפשר לחשב בדיוק רב את המרחק מהחיישן לעצם. חיישנים מתקדמים אף יכולים "לראות" את המחרב סביבם ולמפות את העצמים הסמוכים אליו. בחיישני המרחק ניתן לעשות שימוש מגוון בתעשיות השונות ובעיקר ביישומים הדורשים יכולת מדויקת של זיהוי מרחבי, ניווט אוטומטי והימנעות ממכשולים.
סוגי חיישני מרחק
ישנם מספר סוגי חיישנים הנפוצים בעולמות ההנדסה, האלקטרוניקה והתעשייה:
- חיישני לייזר
- חיישן פוטואלקטרי
- חיישן אולטראסוני
חיישני לייזר
אלו הם חיישנים הפועלים על ידי שליחה של קרן לייזר לעצם אליו רוצים למדוד את המרחק, וחישוב הזמן שלוקח לקרן לעבור את הדרך הלוך ושוב. חיישני הלייזר הם בעלי יכולת מדידה מהירה מאוד, מאופייניים בדיוק גבוהה, ואינם מצריכים מגע על מנת למדוד את המרחק. הם יעילים במיוחד לטווחים בינוניים, מצליחים לפעול בדיוק גם בתנאים קשים כמו השפעת אור מהסביבה וכולי. חיישני הלייזר מתאימים לשימוש בתעשיות שנות כמו; אלקטרוניקה, כלי מכונה ועוד.
חיישנים פוטואלקטריים
סוג חיישנים הפועלים על בסיס שימוש בהארת העצם בקרינה אינפרה אדומה, ניתוח האור המוחזר וחישוב המרחק. הם נחשבים לבעלי יכולת זיהוי ומדידה אמינים במיוחד, פועלים ללא מגע ויעילים הן לטווח קרוב והן לטווח רחוק של עד כ-60 מטר ואף יותר. חיישנים אלו נושאים עימם מספר יתרונות מהותיים כאשר הם בעלי עלות נמוכה יחסית, קלים לכיוון ולשימוש וכאמור יעלים לטווח של 0-60 מטר. ניתן למצוא חיישנים פוטואלקטריים בתעשיות שונות כמו; תעשיית הרכב, אלקטרוניקה, אריזה, מזגון, דפוס, רובוטיקה, טקסטיל ועוד.
חיישן אולטראסוני
חיישנים העושים שימוש בגלי קול בתדר גבוה וקולטים את ההד החוזר מהעצם על מנת לחשב את המרחק אליו. הם מאפשרים לזהות מגוון רחב של עצמים, מהירים מאוד, קטנים מבחינה פיזית, עמידים ואינם מושפעים מתנאי סביבה קשים. האפשרות לייצר אותם בגודל מיניאטורי הופך אותם לאידיאלי עבור תעשיית הרובוטיקה, מדידת מכלים, או במקומות צפוצים מאוד. הם מספקים יכולת מדידה לטווח בינוני.
יתרונות השימוש בחיישנים
החיישנים המודרניים חמושים בטכנולוגיה חדשנית המבטיחה לנו הנאה ממספר יתרונות:
- דיוק גבוה – החיישנים של ימינו מסוגלים לספק יכולת מדידת מרחק מדויקת במיוחד, עם טעות מזערית של מילימטרים בודדים ואף פחות.
- יעילות – היכולת של מדידת מרחק היא חשובה מאוד בכל הקשור לתהליכי אוטומציה ולתחומי התעשייה השונים. החיישנים מאפשרים את היכולת הזו ואת היישום שלה במגוון דרכים.
- אמינות ועמידות – החיישנים פועלים בצורה מיטבית גם בתנאי סביבה קשים ומצליחים לספק תוצאות מדידה אמינות גם בטמפרטורה קיצונית, לחות גבוהה וכדומה. בנוסף הם עמידים ומצליחים לשמור על מהלך פעולה תקין גם לאורך תקופת שימוש ממושכת.
- מדידה בתנאים מאתגרים – ניתן להתקין את החיישנים גם על רחפנים, רובוטים וכלי רכב שונים, ולמדוד מרחק מעצמים בצורה יעילה גם לא בתנאי מפעל סטריליים. יכולת זו שימושים בעיקר להימנעות ממכשולים ומיפוי הסביבה.
- בטיחות – התקנת החיישנים כחלק ממערכת שלמה, תורם להגברת הבטיחות, הן בשימוש תעשייתי והן לשימוש רובוטי.
- מחיר – על אף היתרונות הרבים שמספקים החיישנים, הם נחשבים לזולים יחסית, כמובן בהתאם לסוג ולדגם החיישן.
שימושים אפשריים בחיישני מרחק
חיישני המרחק הם שימושיים במיוחד למגוון רחב של תחומים, בין היתר:
- רכבים – חיישני מרחק מסייעים לנו לחנות ברברס וכיום הם משולבים כחלק ממערכת הרכב האוטונומי.
- תעשייה – מדידת מרחק ומיקום של חלקים שונים ועצמים בקווי הייצור
- מילוי ואריזה – יכולים לשמש במדידה של תכולה (גובה נוזל) ובאריזה של מוצרים
- זיהוי פגמים – בזכות יכולת הדיוק האיכותית שלהם, הם יכולים לשמש בזיהוי של פגמי ייצור ויציאה מהגדרת המידות הרצויה
מגוון החיישנים הרחב והסוגים השונים, מאפשרים למצוא ולהתאים את החיישן האידיאלי בדיוק לצורך ולדרישה ספציפית.
ר.א.פ – פתרונות אוטומציה בתעשייה
החברה שלנו פועלת מזה שנים רבות בתחום השיווק ומתן פתרונות אוטומציה בתעשייה. במשך השנים עבדנו אל מול אלפי לקוחות וליוונו אותם בפרויקטים מורכבים, תוך הבנת הצרכים, הדרישות ותהליכי הייצור השונים. אנו גאים לשרת את הציבור הישראלי היקר ונשמח לעמוד גם לרשותכם ולצרף אתכם למשפחת הלקוחות המרוצים שלנו. ליצירת קשר, שיחה עם נציג וקבלת מענה מקיף לכל שאלה שעשויה לצוץ – חייגו: 04-8403012.