Cos'è l'eccesso di guadagno e come usarlo per scegliere un sensore
January 24, 2018
Capire che cos'è l'eccesso di guadagno e quanto ne richiede la vostra applicazione è una parte importante della scelta della giusta tecnologia dei sensori. Questo articolo spiega cos'è il guadagno in eccesso, come si misura e le linee guida generali sulla quantità di guadagno in eccesso necessaria per le applicazioni di rilevamento in vari ambienti industriali.
Che cos'è l'eccesso di guadagno?
Misura l'energia minima luminosa necessaria per il funzionamento affidabile del sensore.
Il segnale luminoso emesso dal sensore è calibrato in fabbrica su un determinato livello di prestazioni. Tuttavia, i contaminanti presenti nell'ambiente di rilevamento, come sporcizia, polvere, fumo e umidità, possono causare un'attenuazione del segnale. Il guadagno in eccesso può essere considerato come l'energia di rilevamento supplementare disponibile per superare questa attenuazione.
Misurazione del guadagno in eccesso
Il guadagno in eccesso può essere espresso con la seguente formula.
Guadagno in eccesso = energia luminosa che cade sull'elemento ricevente / soglia di amplificazione del sensore.
La soglia è il livello di energia di rilevamento richiesto dall'amplificatore del sensore per provocare l'accensione o lo spegnimento dell'uscita del sensore.
Perché l'eccesso di guadagno è importante per i sensori ottici
La curva di guadagno in eccesso, una parte importante delle specifiche di ogni sensore fotoelettrico, è tracciata su un asse x/y. Mostra il guadagno in eccesso disponibile per un particolare sensore o sistema di rilevamento, in funzione della distanza. Le curve di guadagno in eccesso sono tracciate per condizioni di aria perfettamente pulita e di massimo guadagno del ricevitore.
Ipotesi importanti
Ci sono alcune ipotesi sull'uso del guadagno in eccesso per ottimizzare la funzione di rilevamento nell'applicazione.
- Utilizzare un'impostazione di guadagno in eccesso il più possibile elevata, senza compromettere il rilevamento del bersaglio. Nella maggior parte delle situazioni di rilevamento, il guadagno in eccesso è direttamente correlato all'affidabilità del rilevamento.
- Scegliete il sensore oa che vi darà il guadagno in eccesso ottimale per la vostra applicazione.
Immagine: Esempio di curve di guadagno in eccesso per il sensore fotoelettrico QS18 con modalità retroriflettente.
Come utilizzare il guadagno in eccesso per scegliere la tecnologia del sensore adeguata
| Guadagno in eccesso (EG) | Condizioni generali |
|---|---|
| Guadagno in eccesso (EG) 1,5x | Condizioni generali Aria pulita: assenza di sporco sulle lenti o sui riflettori. |
| Guadagno in eccesso (EG) 5x | Condizioni generali Leggermente sporco: leggero accumulo di polvere, sporco, ecc. sulle lenti o sui riflettori. Le lenti vengono pulite regolarmente. |
| Guadagno in eccesso (EG) 10x | Condizioni generali Moderatamente sporco: contaminazione evidente su lenti o riflettori. |
| Guadagno in eccesso (EG) 50x | Condizioni generali Molto sporco: forte contaminazione sulle lenti. Nebbia, nebbia, polvere, fumo o pellicola d'olio. Pulizia minima delle lenti. |
Se si conoscono le condizioni generali di un'area di rilevamento, i livelli di guadagno in eccesso che seguono possono essere utilizzati come linee guida per garantire che l'energia luminosa del sensore non vada completamente persa a causa dell'attenuazione.
Queste linee guida includono un fattore di sicurezza per le sottili variabili di rilevamento, come il graduale disallineamento del sensore e i piccoli cambiamenti nell'ambiente di rilevamento.
Aria pulita - 1,5x guadagno in eccesso (EG)
Per un ambiente operativo perfettamente pulito, si suggerisce un guadagno in eccesso di 1,5x (50% di energia in più rispetto al minimo necessario per il funzionamento). Alcuni ambienti con "aria pulita" sono quelli dell'industria dei semiconduttori o farmaceutica. In questi ambienti, non si accumula sporcizia sulle lenti del sensore o sui retroriflettori.
Leggermente sporco - 5x EG
Un ufficio o una fabbrica pulita potrebbero essere considerati ambienti "leggermente sporchi". Ciò significa che le lenti del sensore o i catadiottri possono presentare un leggero accumulo di polvere, sporco, olio o umidità. Le lenti vengono pulite regolarmente. In un ambiente "leggermente sporco", il guadagno in eccesso dovrebbe essere 5 volte superiore a quello minimamente necessario per il funzionamento del sensore.
Moderatamente sporco - 10x EG
In un ambiente "moderatamente sporco", è possibile notare una contaminazione evidente sulle lenti o sui catadiottri. In questi ambienti è probabile che si verifichino anche lavaggi periodici. Gli ambienti "moderatamente sporchi" si trovano nell'industria pesante, nella lavorazione degli alimenti o nell'industria automobilistica. Per questi ambienti, Banner raccomanda un guadagno in eccesso 10 volte superiore a quello minimo richiesto.
Molto sporco - 50x EG
Alcuni ambienti, come quelli che si trovano nelle fonderie, nelle miniere, nei forni per piastrelle e all'aperto, sono considerati "molto sporchi". Questo perché le lenti e i catadiottri si contaminano pesantemente e sono soggetti a una pulizia minima. Nell'ambiente possono essere presenti nebbia, foschia, polvere, fumo o pellicole di olio.
Banner raccomanda un guadagno in eccesso 50 volte superiore in questo tipo di ambienti. Tuttavia, è importante notare che con guadagni in eccesso superiori a 50x, i sensori inizieranno a vedere attraverso la carta o altri materiali con una densità ottica simile.
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