Conozca los distintos modos de detección fotoeléctrica
Los sensores fotoeléctricos, que reconocen una fuente de luz y convierten los fotones recibidos en una señal eléctrica, son uno de los tipos de sensores más comunes y fundamentales. Tienen una larga historia en el desarrollo de la tecnología moderna, y son indispensables en la automatización industrial. Para seleccionar el sensor adecuado para una tarea determinada, es importante comprender el funcionamiento de los sensores fotoeléctricos (PE). Estos métodos se denominan modos de detección.
Modo Opuesto
En modo opuesto detección, el emisor y el receptor del sensor se alojan en dos unidades separadas. El emisor se coloca frente al receptor, de modo que el haz de luz va directamente del emisor al receptor. Un objeto se detecta cuando "rompe" o interrumpe la parte de trabajo del haz luminoso, denominada haz eficaz. Dependiendo de la aplicación, la detección en modo opuesto brinda la mayor confiabilidad siempre que se pueda implementar. Esto se debe a que la luz pasa directamente del emisor al receptor. Entonces, cuando un objeto rompa el haz, la salida cambiará.
Los sensores de modo opuesto ofrecen las siguientes ventajas:
- El nivel más alto de exceso de ganancia (energía emitida)
- Largo alcance de detección
- La opción más robusta para entornos difíciles
- Detección precisa de la posición
- Excelente detección de piezas pequeñas, con el uso de aperturas de objetivo
- Inmunidad a la reflectividad de las superficies (el color o el acabado de los objetos)
Modo Retrorreflectivo
Un sensor retrorreflectante contiene los elementos emisor y receptor en la misma carcasa. Utiliza un reflector para hacer rebotar la luz emitida hacia el receptor. Similar a un sensor de modo opuesto, detecta los objetos cuando interrumpen o "rompen" el haz efectivo. Dado que la detección retrorreflectante es un modo de interrupción del haz, generalmente no depende de la reflectividad del objeto a detectar. Sin embargo, si los objetos que pasan por el haz son especialmente brillantes, se debe utilizar en su lugar un sensor retrorreflectante polarizado , para evitar el proxing. Proxing es cuando un objeto con una superficie brillante devuelve suficiente luz al sensor para imitar el haz fotoeléctrico que vuelve del reflector. Un sensor retrorreflectante polarizado utiliza un filtro polarizador para garantizar que la luz que vuelve al receptor procede del reflector y no del objetivo.
Un sensor retrorreflectante ofrece una cómoda alternativa al modo opuesto cuando el espacio es limitado, o si las conexiones eléctricas sólo son posibles en un lado de una cinta transportadora u otra vía de producción.
Los sensores retrorreflectantes ofrecen las siguientes ventajas:
- Alcance relativamente largo
- El segundo mayor exceso de ganancia (después del modo opuesto)
- Prevención del proxing mediante un filtro polarizado
- Alta precisión de detección y capacidad para detectar objetos nítidos, mediante óptica coaxial
Modo de proximidad
Como ocurre con muchos sensores retrorreflectantes, un sensor de proximidad suele incluir un emisor y un receptor dentro de la misma carcasa física. Pero mientras que los modos opuesto y retrorreflectante funcionan indicando la presencia de un objeto cuando se interrumpe un haz, los sensores del modo de proximidad funcionan de forma opuesta, indicando la presencia de un objeto objetivo sólo cuando el haz se refleja en él y vuelve al receptor. Una forma de verlo: los sensores opuestos y retrorreflectantes detectan objetos que rompen un haz, pero los sensores de proximidad detectan objetos que hacen un haz. Existen cuatro subtipos de modo de proximidad, cada uno con una disposición óptica diferente: difuso, haz divergente, haz convergente, y supresión de fondo.
Los sensores difusos son los más comunes, y reciben la luz directamente reflejada por la superficie de un objeto, a menudo con la ayuda de una lente. Los sensores de proximidad difusos ofrecen las ventajas de no necesitar un reflector y de ser fáciles de instalar, generalmente para aplicaciones en las que los sensores de modo opuesto o retrorreflectantes no pueden implementarse o alinearse fácilmente. Sin embargo, tienden a devolver una menor cantidad de luz (pérdida de señal) y funcionan mejor a distancias más cortas que los sensores opuestos y retrorreflectantes.
Los sensores de proximidad de haz divergente no utilizan lente. Dependen menos de la precisión de los ángulos del haz, pero se limitan más a aplicaciones para detectar objetivos muy pequeños, como cables o hilos, a distancias extremadamente cortas, a menos de un centímetro del sensor.
Por el contrario, los detectores de proximidad de haz convergente utilizan lentes para enfocar tanto la luz emitida como el receptor hacia el mismo punto exacto. Así se crea una zona de detección pequeña y bien definida a una distancia fija del sensor. Pueden detectar objetos de muy baja reflectividad e ignorar objetivos más allá de su profundidad de campo, lo que los hace útiles para el posicionamiento preciso de piezas pequeñas. (Una advertencia importante es que los sensores de haz convergente pueden detectar potencialmente objetos más brillantes más allá de su punto focal. Este aspecto ha dado lugar a un aumento del mercado de sensores de supresión de fondo de campo fijo o ajustable, como se describe en el siguiente punto).
Como su nombre indica, los sensores de proximidad con supresión de fondo ignoran todo lo que sobrepasa un límite establecido. Funcionan comparando la cantidad de luz devuelta a dos elementos receptores distintos. Cuando el segundo receptor de una supresión de fondo registra una cantidad de luz igual o superior a la del primer receptor, reconoce un objetivo. Cuando la cantidad de luz recibida por el primer receptor es mayor, se anula la señal de salida del sensor. Los sensores de supresión de fondo pueden ser útiles si los objetos que desea detectar son más oscuros que el fondo que tienen detrás (por ejemplo, un objeto oscuro en una cinta transportadora blanca). Los sensores de supresión de fondo están disponibles en modos de campo fijo, que tienen una distancia de corte constante, y en modos de campo ajustable, que permiten a los usuarios fijar el corte.
