光電センサーの革新

光電センサーは何十年もの間、現代生活の一部であり、最も頻繁に使用されるセンサータイプの一つであり続けている。この技術の背景にある科学は、1905年のアルベルト・アインシュタインの「光電効果」理論にまでさかのぼる。彼は、光エネルギーは集中した束（光子）になって空間を伝わり、金属表面に衝突すると電子を放出すると提唱した。したがって、光エネルギーは電気エネルギーに変換され、電流を作るために使用することができる。彼の画期的な理論は、1914年と1916年にR.A.ミリカンの実験によって証明され、1940年代後半までには、技術者たちは光感知回路に使用する光伝導セルを開発した。

光電センサーは、指向性のある光線を受けるか受けないかで動作する。ビームが途切れていなければ、光電池は光子を受け取るが、ビームが途切れると、光子は受け取らない。この変化が起こるたびにセンサーが検知する。この "オンかオフか "の二値的な動作は単純かもしれないが、この検出方法の実用的な応用範囲はほぼ無限である。

工場に光電センサーを装備することで、自動化が可能になる。センサーが物理的な物体（製造・包装中の製品など）の有無を検知し、一定の間隔で特定の機能を実行する機械に電気信号を送るからだ。光電センサーは今でも非常に人気があり、近年の数多くの技術革新により、様々なアプリケーションにおいて非常に信頼性が高く、コンパクトで、強力で、費用対効果の高いものとなっています。

バナーの光電センサーにおける最近の進歩には、検出範囲の改善、機能の拡張、コスト削減を実現する製造プロセスの改良がある。例えば、現在では多くのセンサーがガラス製ではなく、射出成型のプラスチック製レンズを使用している。これにより、コスト競争力は向上するが、光学精度は同レベルとなる。プラスチックレンズは、ガラスレンズよりも重量が軽く、場合によっては検出範囲が広がるという利点もある。

かつてセンサーに新しい機能を追加するには、より多くの物理的コンポーネントを持つ内部回路基板の層を新たに追加する必要があった。しかし、設計思想は進化し、今では多くの機能をデジタル技術で強化できるようになった。技術者たちは、更新可能なASICチップによって光電センサーを改良し、より優れた性能、より速い速度、より優れた環境光耐性、その他のアップグレードを可能にしてきた。

電子工学と設計の向上により、バナーQ2Xシリーズ のような小型デバイスでも、より強く明るい光（過剰利得 として測定）を持つセンサーの作成が可能になった。センサーレシーバーの中には、反射光の角度を記録するものがあり、これを背景抑制に利用することで、ターゲットとその背後にある表面とが同じ色であったとしても、その位置を三角測量することができる。

自動化生産におけるもう一つの大きな革新は、IO-Linkである。IO-Linkはオープンな通信プロトコルであり、ユーザーはセンサからさらなる価値を引き出すことができる。IO-linkでセンサに接続すると、レガシーセンサよりも多くのデータを取得できます。つまり、センサーはデータ分析に貢献し、工場全体のパフォーマンスを改善し、生産性を向上させ、予知保全の基礎を提供し、予期せぬダウンタイムを防ぐための洞察を提供することができる。これは、バナーのスナップシグナル 製品ラインの基本理念です。  たとえば、IO-Link センサは DXMR90-4KIO-link Master/Controller の IO-link ポートに直接接続できます。そして、その信号データをクラウドベースのオンラインダッシュボードに転送し、リアルタイムで状態監視を行うことができる 。データはPLC、HMI、SCADAシステムに送ることもできる。