Inovações em sensores fotoelétricos

Os sensores fotoelétricos fazem parte da vida moderna há décadas e continuam sendo um dos tipos de sensores usados com mais frequência. A ciência por trás dessa tecnologia remonta à teoria do "efeito fotoelétrico" de Albert Einstein em 1905. Ele propôs que a energia da luz viaja pelo espaço em feixes concentrados (fótons), que liberam elétrons quando colidem com superfícies metálicas. Portanto, a energia luminosa pode ser convertida em energia elétrica e usada para criar corrente elétrica. Sua teoria inovadora foi comprovada em experimentos realizados por R. A. Millikan em 1914 e 1916 e, no final da década de 1940, os engenheiros desenvolveram células fotocondutoras para uso em circuitos de detecção de luz.

Um sensor fotoelétrico funciona ao receber ou não um feixe de luz direcionado. Se o feixe não for interrompido, as fotocélulas recebem fótons, mas se for interrompido, elas não recebem. O sensor detecta sempre que essa alteração ocorre. Embora esse comportamento binário "ligado ou desligado" possa ser simples, as aplicações práticas desse método de detecção são praticamente ilimitadas.

Equipar as fábricas com sensores fotoelétricos ajuda a tornar a automação possível porque os sensores detectam a presença ou ausência de objetos físicos (como produtos sendo fabricados e embalados) e enviam sinais elétricos para máquinas que executam funções específicas em intervalos regulares. Os sensores fotoelétricos ainda são incrivelmente populares, e inúmeras inovações nos últimos anos os tornaram excepcionalmente confiáveis, compactos, potentes e econômicos para uma ampla variedade de aplicações.

Alguns dos avanços recentes da Banner em sensores fotoelétricos incluem melhorias no processo de fabricação que aprimoram as faixas de detecção, ampliam os recursos e reduzem os custos. Por exemplo, muitos sensores agora usam lentes de plástico moldadas por injeção em vez de lentes de vidro. Isso melhora a competitividade dos custos, mas oferece o mesmo nível de precisão óptica. As lentes de plástico oferecem alguns benefícios adicionais, pois pesam menos do que as de vidro e, em alguns casos, até aumentam o alcance da detecção.

A adição de novos recursos a um sensor já exigiu a adição de novas camadas de placas de circuito interno com mais componentes físicos. Mas as filosofias de design evoluíram, e muitos recursos agora podem ser aprimorados digitalmente. Os engenheiros aprimoraram os sensores fotoelétricos ao longo do tempo com chips ASIC atualizáveis, que permitem melhor desempenho, velocidades mais rápidas, melhor imunidade à luz ambiente e outras atualizações.

Os aprimoramentos na engenharia e no design eletrônicos possibilitaram a criação de sensores com luz mais forte e mais brilhante (medida como ganho excessivo ), mesmo em dispositivos em miniatura como os da série Banner Q2X. Alguns receptores de sensores registram o ângulo de um feixe de luz refletido, e isso pode ser usado para supressão de fundo, triangulando a localização de um alvo em contraste com a superfície atrás dele, mesmo que ambos sejam da mesma cor.

Outra grande inovação para a produção automatizada é o IO-Link, um protocolo de comunicação aberto que permite que os usuários obtenham valor extra de seus sensores. A conexão a um sensor com IO-link permite capturar mais dados do que com um sensor antigo. Isso significa que os sensores podem contribuir para a análise de dados, fornecendo percepções para melhorar o desempenho em toda a fábrica, aumentar a produtividade, fornecer uma base para a manutenção preditiva e evitar paradas inesperadas. Essa é a filosofia central da linha de produtos Snap Signal da Banner.  Por exemplo, os sensores IO-Link podem ser conectados diretamente às portas IO-link no DXMR90-4K IO-link Master/Controller. Em seguida, esses dados de sinal podem ser transferidos para um painel on-line baseado em nuvem para monitoramento de condições em tempo real . Os dados também podem ser enviados a um sistema PLC, HMI ou SCADA.