Détection d'objets sombres

Détection de pièces très sombres par le capteur Q4X

Les objets sombres, comme les cellules photovoltaïques ou les pièces automobiles, absorbent une grande quantité de lumière, notamment la lumière rouge. Compte tenu de la faible réflectivité de ces cibles, il peut être difficile pour des capteurs laser et à LED de détecter avec précision la présence d'objets très sombres, surtout sur un fond qui l'est tout autant.   

En dépit de ces difficultés, il existe des capteurs photoélectriques et laser capables de résoudre ces applications. Poursuivez votre lecture pour découvrir comment choisir une solution adaptée à la détection des objets sombres.

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Défis de la détection d'objets sombres

Le capteur Q4X détecte des caractéristique foncées sur un fond sombre

Plusieurs solutions sont possibles pour détecter les objets de couleur sombre. Un capteur à faisceau continu ou un capteur photoélectrique rétro-réflectif constitue un choix évident puisque le capteur peut facilement détecter le passage d'un objet sombre entre l'émetteur et le récepteur ou l'interruption du faisceau lumineux entre l'émetteur et un réflecteur. Toutefois, dans de nombreuses applications, il est peu pratique, voire impossible, de monter des dispositifs des deux côtés de l'application.   

Dans ce cas, il est recommandé d'installer un capteur diffus (où l'émetteur et le récepteur sont inclus dans le même boîtier).  Toutefois, pour bien fonctionner, le capteur diffus a besoin d'une cible qui fait office de réflecteur et celle-ci doit lui renvoyer suffisamment de lumière pour qu'il puisse détecter la présence de l'objet. Si une cible absorbe la majorité de la lumière, comme c'est le cas des objets sombres, le capteur n'est pas toujours capable de détecter la cible.  Il est possible de pallier le problème en utilisant un capteur avec un gain de détection élevé ou un faisceau bleu et non rouge. 

Dans bon nombre d'applications, le capteur doit non seulement détecter l'objet sombre mais il doit le faire sur un arrière-plan qui est tout aussi foncé (par exemple des pièces sombres sur un panneau de portière de voiture). Le manque de contraste entre la cible et le fond affecte aussi la fiabilité de la détection de nombreux capteurs photoélectriques.  Pour ces applications, la seule solution consiste à utiliser un capteur laser de mesure de la distance.  Poursuivez votre lecture pour en connaître les raisons. 


3 solutions pour détecter avec précision les objets sombres

Détection de composants noirs sur un siège noir par le capteur Q5X
Gain de détection élevé

Le gain de détection est une mesure importante pour toute application mais surtout lorsqu'il s'agit de détecter des objets sombres. Le gain de détection est une mesure de l'énergie lumineuse minimum nécessaire au bon fonctionnement du capteur. Un gain de détection élevé aide le capteur à compenser la faiblesse du signal réfléchi par un objet sombre.  

Le gain de détection requis, bien supérieur au gain d'une cible « normale », variera selon la « noirceur » de la cible et l'environnement de l'application.  Les environnements propres et peu poussiéreux nécessitent un gain de détection plus faible qu'un environnement sale susceptible d'opacifier l'objectif du capteur et de réduire encore plus la puissance du signal. 

Heureusement, il n'est pas nécessaire de déterminer le gain de détection requis par une procédure manuelle. Les capteurs intelligents peuvent déterminer si le récepteur reçoit très peu de lumière et régler automatiquement l'exposition pour augmenter le gain et la puissance du signal.

En savoir plus sur le gain de détection
Détection de pièces foncées sur un fond sombre par le capteur Q4X dans une application automobile
Détection basée sur la distance

Il est très difficile pour les capteurs uniquement basés sur le contraste de détecter des objets très foncés sur un fond qui l'est autant. Malheureusement ces applications sont légion, surtout dans l'industrie automobile.  Ainsi, dans l'application illustrée à droite, il est indispensable de vérifier que la mousse et d'autres composants sont présents sur les panneaux de portes automobiles.  Si un composant venait à manquer, cela nuirait à la qualité de l'assemblage final de la porte. 

Comme les panneaux des portes sont souvent de couleur foncée, par exemple en gris ou en noir, et que la mousse utilisée pour éliminer les vibrations et garantir la rigidité est généralement de couleur noire, il peut s'avérer difficile pour des capteurs standard de détecter la présence ou l'absence de mousse en raison du faible contraste.  Un capteur de mesure laser peut parfaitement détecter ces pièces en mesurant les variations de distance et non de couleur. 

En savoir plus sur cette application
Détection de pièces foncées sur un fond sombre par le capteur Q4X dans une application automobile
Les cellules photovoltaïques et d'autres objets très sombres absorbent la lumière et sont difficiles à détecter
LED bleue

Certaines cibles sont conçues pour absorber totalement la lumière rouge. C'est le cas des cellules photovoltaïques, conçues pour absorber autant que possible la lumière du soleil et recouvertes d'un revêtement anti-réfléchissant. Elles sont donc très difficiles à détecter pour les capteurs photoélectriques classiques. 

Dans ces applications, un capteur photoélectrique à LED bleue peut être une solution rentable. Le degré d’absorption de la lumière bleue n'est pas aussi élevé que celui de la lumière rouge. Comme une quantité plus importante de lumière est renvoyée au capteur, un capteur avec une lumière bleue détecte plus efficacement les objets très sombres.


Produits présentés

Capteur Q4X
Série Q4X

Capteur de distance laser, 25-610 mm

Capteurs de distance laser robustes et polyvalents, extrêmement performants et capables de détecter des variations de distance inférieures à un millimètre.

  • Plusieurs modèles disponibles : sortie logique, sortie analogique (0 à 10 V ou 4 à 20 mA), détection des objets transparents et IO-Link
  • Portée de détection fiable comprise entre 25 mm et 610 mm
  • Détection basée sur la distance d'un large éventail de cibles avec des couleurs, surfaces et matériaux différents
  • Double mode d'apprentissage (intensité + distance) parfaitement adapté aux applications de contrôle qualité et à la détection des objets transparents sans rétro-réflecteur
  • Robuste boîtier IP69K en acier inoxydable certifié par la FDA
Capteur Q5X
Série Q5X

Capteur de distance laser, portée 9.5 cm - 2 m

Le laser à suppression d'arrière-plan Q5X est un capteur puissant, performant et économique dans un boîtier rectangulaire standard. 

  • Sa portée est comprise entre 9,5 cm et 2 m.
  • Grâce à sa réserve de gain très élevée, le capteur peut détecter avec une grande fiabilité les objets les plus sombres (cibles noires avec < 6 % de réflexion).
  • Il détecte parfaitement les cibles noires sur un fond noir, les cibles noires sur un fond métallique brillant, les objets transparents et réfléchissants, les emballages multicolores, et les cibles de toutes les couleurs.
  • Un mode d'apprentissage Dual Teach mesure à la fois la distance et l'intensité lumineuse pour résoudre les applications les plus difficiles.
Capteur Q5X
Capteur VS8
Série VS8

Capteur photoélectrique à LED bleue

 

  • Détecteur miniature pour une installation dans les espaces confinés
  • Les modèles à laser rouge possèdent un faisceau laser précis et lumineux pour une détection optimale des petites pièces.
  • Les modèles à LED bleue détectent parfaitement les cibles difficiles, par exemple des objets sombres, réfléchissants et transparents, sans nécessiter de réflecteur.
  • Fréquence de commutation élevée pour faciliter la détection dans les processus les plus rapides
  • Convivial, le détecteur peut être programmé avec un bouton électronique ou une entrée déportée pour garantir une détection fiable et précise.
  • Modèles à laser rouge ou à LED rouge et bleue disponibles pour adapter le faisceau de détection à l'application
  • Boîtier robuste en plastique renforcé par des fibres de verre
  • Sortie NPN ou PNP, selon le modèle

 


Ressources