광센서란?

광 센서란 가시 광선, 적외선 등과 같은 “빛”을 투광부에서 발사하고 검출 물체에 의해 반사되는 빛이나 차광되는 광량의 변화를 수광부에서 검출하여 출력 신호를 얻는 것입니다.

 

명칭에서도 광 센서, 광전 스위치, 광전 센서, 빔 스위치, 포토 센서, 포토 스위치 등 여러 가지 이름으로 불리고 있습니다.

디지털 광 센서(광전 스위치)는 빛을 내는 투광부와 그 빛이 대상물에 의해서 반사, 투과, 흡수, 차광 등의 변화를 받는 것을 수광부에서 수광하여 ON/OFF 신호를 내는 것을 말합니다. 즉, 전기 에너지를 빛으로 변환시키는 발광소자(GaAs, CaAlAs, GaP 등의 PN 접합소자)를 사용하여 빛을 내는 발광부에 의해 검출 대상을 향해 빛을 조사하고, 검출 대상에 의해 변화된 빛을 수신하여 전기적 신호로 변환 및 증폭(포토다이오드, 포토트랜지스터 등의 소자)시키는 수광부를 갖춘 일명의 센서를 광전 스위치라 합니다.

넓은 의미에서는 투광부가 없어도 대상물이 방사하는 빛으로 동작하는 것과, 출력이 ON/OFF 신호가 아니고 입광량에 따라 비례 출력하는 아날로그 출력인 것, 그리고 이미지 센서와 같이 여러 개의 센서 소자를 사용하여 치수검사나 결점을 검출하는 것까지 포함됩니다. 이와 같은 광전 스위치는 물체의 유무나 통과 여부 검출에서부터 크기의 대소, 색상의 차이 판별 등 고도의 정밀 검출까지 할 수 있어 자동화된 기계나 설비의 자동제어, 계측, 안전장치, 감시장치, 검사 등의 여러 산업분야에 폭넓게 이용되고 있습니다.  특징은 다음과 같습니다.

 

① 비접촉으로 검출할 수 있다.

② 검출거리가 길다.

③ 대부분의 대상물을 검출할 수 있다.

④ 응답시간이 빠르다.

⑤ 색의 판별이 가능하다.

⑥ 빛은 수광의 넓이와 굵기를 자유로이 설정하기 쉽다.

⑦ 고정도로 검출 할 수 있다.

⑧ 다음과 같은 결점도 있다.

 

광전 스위치에서 가장 고려해야 할 점은 먼지 같은 것으로 렌즈 면에 덮여서 투, 수광이 방해되는 것입니다. 특히 유분이 있는 환경에서 금속의 먼지가 있는 경유에는 대책을 세우지 않으면 사용하기 곤란합니다. 또한 외란광에 주의하여야 합니다. 이것에는 충분한 연구가 이루어져 보통 10만 룩스 정도까지는 문제시되지 않지만 특수한 조건하에서는 주의가 필요합니다.

 

 

광센서의 종류 구분

 

1. 직접반사형

발광 소자와 수광 소자가 하나의 센서 앰프 내에 내장되어 있습니다. 검출물체로부터의 반사광을 수광합니다.

 

2. 투과형

투광부와 수광부가 분리되어 있습니다. 투광부와 수광부 사이에 검출 물체가 들어오면 투광부의 빛이 차광됩니다.

 

 

 

3. 미러반사형(거울반사형, 회귀반사형)

발광 소자로부터 발광된 빛이 반사판에 반사되어 수광 소자에서 수광됩니다. 검출 물체가 들어오면 차광됩니다.