Innovations dans le domaine des capteurs photoélectriques

Les capteurs photoélectriques font partie de la vie moderne depuis des décennies et restent l'un des types de capteurs les plus fréquemment utilisés. La science qui sous-tend cette technologie remonte à la théorie de l'"effet photoélectrique" d'Albert Einstein en 1905. Il a proposé que l'énergie lumineuse se déplace dans l'espace en faisceaux concentrés (photons), qui libèrent des électrons lorsqu'ils entrent en collision avec des surfaces métalliques. L'énergie lumineuse peut donc être convertie en énergie électrique et utilisée pour créer un courant électrique. Sa théorie révolutionnaire a été prouvée par des expériences menées par R. A. Millikan en 1914 et 1916, et à la fin des années 1940, des ingénieurs ont mis au point des cellules photoconductrices destinées à être utilisées dans des circuits de détection de la lumière.

Un capteur photoélectrique fonctionne en recevant ou non un faisceau lumineux dirigé. Si le faisceau est ininterrompu, les cellules photoélectriques reçoivent des photons, mais s'il est interrompu, elles n'en reçoivent pas. Le capteur détecte chaque fois que ce changement se produit. Bien que ce comportement binaire "on-or-off" soit simple, les applications pratiques de cette méthode de détection sont pratiquement illimitées.

L'équipement des usines en capteurs photoélectriques contribue à l'automatisation, car les capteurs détectent la présence ou l'absence d'objets physiques (tels que les produits en cours de fabrication et d'emballage) et envoient des signaux électriques à des machines qui exécutent des fonctions spécifiques à intervalles réguliers. Les capteurs photoélectriques sont toujours incroyablement populaires et les nombreuses innovations de ces dernières années les ont rendus exceptionnellement fiables, compacts, puissants et rentables pour une grande variété d'applications.

Parmi les avancées récentes de Banner dans le domaine des capteurs photoélectriques, on peut citer les améliorations apportées au processus de fabrication, qui permettent d'améliorer les plages de détection, d'étendre les capacités et de réduire les coûts. Par exemple, de nombreux capteurs utilisent désormais des lentilles en plastique moulé par injection plutôt que des lentilles en verre. Cela permet d'améliorer la compétitivité des coûts tout en offrant le même niveau de précision optique. Les lentilles en plastique présentent des avantages supplémentaires : elles pèsent moins lourd que les lentilles en verre et, dans certains cas, elles augmentent même la portée de la détection.

L'ajout de nouvelles fonctions à un capteur nécessitait auparavant l'ajout de nouvelles couches de cartes de circuits internes avec davantage de composants physiques. Mais les philosophies de conception ont évolué et de nombreuses caractéristiques peuvent désormais être améliorées numériquement. Les ingénieurs ont amélioré les capteurs photoélectriques au fil du temps grâce à des puces ASIC actualisables, qui permettent de meilleures performances, des vitesses plus rapides, une meilleure immunité à la lumière ambiante et d'autres améliorations.

Les améliorations en matière d'ingénierie et de conception électroniques ont permis de créer des capteurs avec une lumière plus forte et plus brillante (mesurée comme excess gain), même dans des dispositifs miniatures comme ceux de la série Q2X de Banner . Certains récepteurs de capteurs enregistrent l'angle d'un faisceau lumineux réfléchi, ce qui peut être utilisé pour la suppression de l'arrière-plan, la triangulation de l'emplacement d'une cible contrastée par rapport à la surface située derrière elle, même si elles sont toutes deux de la même couleur.

Une autre grande innovation pour la production automatisée est IO-Link, un protocole de communication ouvert qui permet aux utilisateurs de tirer un meilleur parti de leurs capteurs. La connexion à un capteur avec IO-link vous permet de capturer plus de données qu'avec un capteur classique. Cela signifie que les capteurs peuvent contribuer à l'analyse des données, en fournissant des informations permettant d'améliorer les performances dans l'ensemble de l'usine, de stimuler la productivité, de fournir une base pour la maintenance prédictive et de prévenir les temps d'arrêt imprévus. C'est la philosophie de base de la ligne de produits Snap Signal de Banner.  Par exemple, les capteurs IO-Link peuvent être connectés directement aux ports IO-link du DXMR90-4K Maître IO-link/Contrôleur. Ces données peuvent ensuite être transférées vers un tableau de bord en ligne basé sur l'informatique dématérialisée pour une surveillance en temps réel de l'état de . Les données peuvent également être envoyées à un système PLC, HMI ou SCADA.