¿Qué tipos de sensores fotoeléctricos existen?

  • ¿Qué son los sensores fotoeléctricos? Los sensores fotoeléctricos son aquellos que responden al cambio en la intensidad de una luz, permitiendo la activación o desactivación de una señal en función de los valores recibidos de esa luz.
  • ¿De qué se componen? Este tipo de sensores requieren de un componente emisor, encargado de generar la luz, y de un componente receptor, responsable de detectar cualquier variación que se produzca en la luz generada.
  • ¿Cómo detectan? El objeto a detectar producirá las variaciones en el haz de luz emitido, para que el sensor active o no una salida.
  • ¿Qué tipos existen? Las fotocélulas se pueden dividir en 3 grandes grupos, algunos de ellos segmentados a su vez:
    • Fotocélulas de Barrera
    • Fotocélulas Autorreflexivas
      1. Sin supresión de fondo
      2. Con supresión de fondo
      3. Con supresión de primer plano
    • Fotocélulas Reflexivas con Reflector

 

1.- Fotocélulas de Barrera. En estos casos, el emisor y el receptor están separados en cuerpos distintos, colocándose alineados y quedando ambos componentes enfrentados el uno con el otro. Se trata del modo de funcionamiento más fiable, pues toda la potencia que emite el emisor es enviada directamente al receptor, haciendo que la suciedad y la humedad del ambiente afecten en menor medida a su funcionamiento.

principio de funcionamiento fotocélula de barrera

 

Con las fotocélulas de barrera, se consiguen distancias más largas que con el resto de principios de funcionamiento, y la distancia entre emisor y receptor no va a depender del color del objeto a detectar.

Su mayor inconveniente es que no están indicados para la detección de objetos transparentes o translúcidos, pues la luz emitida por el emisor puede atravesar el cuerpo y llegar al receptor, sin llegar a detectarse el objeto.

 

 

fotocélula de barrera con objetos transparentes

Por ende, para evitar el problema anterior, se requiere que los objetos a detectar tengan un grado de opacidad alto.

Como ya ha sido indicado, emisor y receptor se sitúan formando una  barrera en encapsulados diferentes, por lo que se necesita llevar tensión de alimentación a ambos lados de la barrera, pudiendo esto resultar un inconveniente en determinadas instalaciones en donde el espacio es restringido.

 

 

2.-Fotocélulas Autorreflexivas. En este tipo de dispositivos, emisor y receptor se encuentran dentro de la misma carcasa.  La luz emitida por el emisor incide sobre el objeto a detectar y es reflejada,  siendo el receptor  el encargado de captar esta luz reflejada.

Principio de funcionamiento fotocélula autorreflexiva

 

Se trata del  tipo de fotocélulas más económicas. Sin embargo, su modo de funcionamiento es el menos adecuado para ambientes con mucha suciedad o humedad. Ambos factores pueden llegar a “cegar” la fotocélula,  haciendo que la detección resulte prácticamente imposible.

La principal ventaja de este tipo de sensores, es que al estar el emisor y el receptor en el mismo encapsulado, sólo se necesita un punto de alimentación y su montaje es rápido y sencillo. Estas fotocélulas se emplean en aplicaciones  donde por espacio o accesibilidad, resulta imposible colocar un componente receptor o espejo.

Por otra parte, la distancia de detección que se consigue con las fotocélulas autorreflexivas es de los más cortos. La distancia de detección en fotocélulas autorreflexivas va a depender directamente del color del objeto a detectar, debido a que cada color tiene un factor de reflexión de la luz diferente.

reflexión-de-la-luz-según-el-color

Por este motivo, cuando los fabricantes aseguran una distancia de detección para sus Fotocélulas Autorreflexivas, el susodicho valor va referido a la detección en una atmósfera limpia de una Banderola Estándar de Papel Blanco (correspondiéndose con el alcance máximo de la fotocélula).

alcance máximo autorreflexivas

 

Las fotocélulas autorreflexivas son tan amplias que se pueden dividir, a su vez, en 3 subclases diferentes:

  • El empleo de Fotocélulas Autorreflexivas básicas (Sin Supresión de Fondo). Tienen la característica de que la distancia de detección se ve afectada por el color del objeto a detectar.

Para tratar de resolver todas estas aplicaciones, se han desarrollado las Fotocélulas Autorreflexivas con Supresión de Fondo (“Background suppression, BGS) y las Fotocélulas Autorreflexivas con Supresión de Primer Plano (Foreground suppression, FGS).

  • Las Fotocélulas Autorreflexivas con Supresión de Fondo, además de tener en cuenta el la luz recibida, emplea los principios de triangulación para calcular la posición exacta a la que se encuentra el objeto. De consecuencia, el área de detección queda delimitada, ignorando cualquier objeto que este ubicado detrás. El principio de funcionamiento que siguen estos sensores hace que la detección no se vea extremadamente afectada por el color, brillo, tamaño o forma del objeto a detectar.

Principio de triangulación en sensores ópticos

 

  • Las Fotocélulas Autorreflexivas con Supresión de Primer Plano (FGS) emplean el mismo principio de funcionamiento que las de Supresión de Fondo (BGS), pero en este caso el ajuste se realiza apuntando a la superficie de fondo, delimitando la zona de detección a esa distancia. De esta manera, cualquier objeto que se situé sobre la superficie de fondo será detectado por el sensor.
  • Su utilización es muy usual en la detección de objetos sobre cintas transportadoras o superficies.

Principio de triangulación aplicado a supresión de primer plano

3.-Fotocélulas Reflexiva con Reflector. De igual manera que en las fotocélulas autorreflexivas, emisor y receptor se encuentran en un mismo encapsulado. En estos sensores, la luz emitida por el emisor es reflejada por un reflector y detectada por el receptor. Cuando el haz de luz es interrumpido por el objeto a detectar, la luz deja de llegar al receptor y se produce la detección.

Principio de funcionamiento fotocélula reflexiva con reflector

Al tener  exclusivamente un encapsulado, solamente es necesario tener tensión de alimentación en un único punto, lo que hace más sencillo su montaje en instalación.

La principal ventaja de las fotocélulas reflexivas con reflector es que se consiguen distancias de detección más largas que con las fotocélulas autorreflexivas. En cambio, estas distancias siguen siendo más pequeñas que las conseguidas con las fotocélulas de tipo barrera.

En estos casos, la distancia entre Fotocélula y Espejo no va a depender del color del objeto a detectar. Para que la luz no pueda atravesar el objeto a detectar y se pueda llevar a cabo la detección, se requiere que dicho objeto tengo un cierto grado de opacidad.

 

objeto con grado de opacidad suficiente. Detección correcta

 

objeto con grado de opacidad insuficiente. deteccion incorrecta

La luz que llega al receptor lo hace atenuada después de reflejar en el reflector, de consecuencia, su modo de funcionamiento es menos seguro que en la detección por barrera.

Por otra parte, la detección de objetos pulidos y brillantes mediante el empleo de Fotocélulas Reflexivas con Espejo puede llegar a ser un inconveniente ¿Por qué? debido a que el objeto que se quiere detectar puede actuar como espejo, reflejando el haz de luz, hecho que altera el proceso de detección.

Para evitar el problema explicado anteriormente existen las Fotocélulas Reflexivas con Espejo Polarizadas, que a diferencia de las estándar, cuentan con dos filtros de polarización de la Luz que disminuyen considerablemente la posibilidad de verse afectados por reflejos extraños. Esto permite que algunos modelos puedan detectar objetos prácticamente transparentes. La utilización de dichos filtros permite diferenciar entre los reflejos del propio reflector y de los posibles reflejos involuntarios generados por objetos altamente brillantes o reflectantes.

 

Principio de funcionamiento reflexiva polarizada

© Contaval 2019 Todos los derechos reservados.

Multicolor Red Green Yellow Blue Violet

Uso de cookies

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información. ACEPTAR

Aviso de cookies