Come scegliere il tipo di sensore migliore per il rilevamento di oggetti trasparenti

Riepilogo: Gli oggetti trasparenti possono risultare difficili da rilevare in quanto consentono il passaggio di luce attraverso i materiali che li costituiscono.    Alcune tecnologie di rilevamento possono essere più efficaci in specifiche condizioni oppure con determinati materiali. 

Questo articolo mette a confronto tre tipi di tecnologie di rilevamento frequentemente utilizzate per applicazioni con oggetti trasparenti: LED, laser e a ultrasuoni.   Scoprite come funziona ogni tecnologia per rilevare gli oggetti trasparenti e come scegliere la tecnologia giusta per la vostra applicazione.

I sensori fotoelettrici a LED più comunemente utilizzati per il rilevamento di oggetti trasparenti sono quelli in modalità a riflessione. Ogni sensore integra un emettitore e un ricevitore. L'emettitore dirige un fascio di luce verso un catarifrangente che devia il raggio di nuovo verso il ricevitore. Un oggetto che passa tra il sensore e il catarifrangente blocca o attenua la percentuale di luce emessa.  

I sensori fotoelettrici a riflessione con ottica coassiale emettono e ricevono la luce lungo un asse sottile. In questo modo ottimizzano il rilevamento di oggetti trasparenti riducendo sostanzialmente il rischio di falsi rilevamenti della luce riflessa. I sensori basati su questa tecnologia presentano uno spot piccolo e brillante che semplifica l'allineamento e consente un rilevamento molto preciso del bordo iniziale. 

Un sensore laser rappresenta un'altra opzione disponibile per il rilevamento di oggetti trasparenti.  Un sensore basato su laser funziona con un laser invece che con un LED, consentendo un allineamento più semplice, una maggiore precisione, il rilevamento di oggetti più piccoli e il rilevamento di spazi vuoti più ridotti rispetto a un sensore basato su LED. Alcuni sensori laser, quali il modello Q4X di Banner Engineering,  non richiedono un catarifrangente o un ricevitore. 

Oltre a misurare la distanza, i sensori laser con doppia modalità di funzionamento possono rilevare anche variazioni nell'intensità luminosa rispetto a una condizione stabile (sfondo).   In altre parole, un sensore laser di distanza con doppia modalità può rilevare non solo se è presente il bersaglio entro una certa distanza ma anche quando questo riflette una certa quantità di luce verso il ricevitore. 

Perché questo funzioni, è necessario che il sensore apprenda a riconoscere una superficie di riferimento stabile: la distanza e l'intensità di tale superficie vengono registrate e utilizzate come riferimento. La presenza di un oggetto trasparente nel campo di rilevamento altera la distanza e l'intensità luminosa percepite rispetto alla condizione dello sfondo.  

I sensori a ultrasuoni utilizzano onde sonore per rilevare gli oggetti. La maggior parte dei sensori a ultrasuoni individua un oggetto e misura la distanza rilevando l'eco dell'onda sonora riflessa dal bersaglio o dallo sfondo.

I sensori a ultrasuoni in modalità emettitore-ricevitore, quali il modello M25U di Banner Engineering, rilevano un oggetto quando viene bloccato il segnale tra l'emettitore e il ricevitore. Questi sensori sono rapidi e assicurano un maggiore grado di precisione rispetto alla maggior parte dei sensori a ultrasuoni.  

Poiché i sensori a ultrasuoni utilizzano il suono anziché la luce per il rilevamento, non sono soggetti a molte delle condizioni che tipicamente sfidano i sensori ottici.