Interruptors òptics de proximitat

Els interruptors de proximitat òptics (sensors) s'utilitzen àmpliament avui en dia en moltes indústries on s'utilitzen equips per posicionar, comptar i simplement detectar diversos objectes. L'ús de la codificació en els circuits de sensors permet evitar la influència externa de les fonts de llum sobre ells i així protegeix contra falses alarmes. Els sensors en carcassa tèrmica estan dissenyats per funcionar a baixes temperatures.

Aquests dispositius són circuits electrònics que responen a un canvi en el flux de llum que cau sobre el receptor, per la qual cosa es registra la presència o absència d'un objecte en una determinada àrea de l'espai. La codificació de la llum emesa per la font (selecció i modulació espacial) millora l'eficiència i, com s'ha esmentat anteriorment, nega els efectes de la interferència.

Estructuralment, el sistema de sensors inclou dos blocs funcionals principals: la font de radiació i el seu receptor. Aquests poden ser dos carcasses separades, o una carcassa per als dos blocs, depenent del principi de funcionament d'un sensor (interruptor) determinat.

Una font o emissor consta de les parts següents: un generador, un emissor, un indicador, un sistema òptic i una carcassa, dins del qual hi ha un circuit protegit per una junta, i a l'exterior, tot el necessari per a la fixació. La tasca del generador és generar una seqüència de polsos de senyal per al transmissor.

El propi emissor és un LED. El patró d'emissió del LED està format pel sistema òptic. L'indicador mostra la presència o absència d'alimentació al sensor. La carcassa protegeix contra influències mecàniques externes i serveix per a una instal·lació còmoda al lloc d'aplicació del sensor.

El receptor, al seu torn, també té un sistema òptic que forma el patró direccional del receptor i proporciona selecció. El fotodetector que serveix fototransistorque detecta la radiació i la converteix en un senyal elèctric; un circuit amplificador amb un element llindar per proporcionar un pendent fiable amb histèresi; un interruptor electrònic per canviar la càrrega i un regulador per ajustar la sensibilitat del receptor de manera que els objectes s'enregistrin clarament contra el fons circumdant.

Aquí hi ha dos indicadors: el primer mostra l'estat de la sortida, el segon mostra la qualitat del senyal rebut i us permet determinar la reserva funcional de l'objecte supervisat.

En aquest cas, la reserva funcional caracteritza la relació entre el flux lluminós rebut pel receptor de l'emissor al seu valor mínim, que ja provoca el funcionament. La reserva funcional compensa l'atenuació del senyal per contaminació de l'òptica o per partícules d'aerosols pertorbadores a l'entorn.

Per exemple:

• l'indicador s'il·lumina en vermell, el que significa que l'objecte rastrejat està present a la zona d'activació;
• llum groga: la intensitat del flux de llum rebut es redueix;
• verd: la intensitat del flux de llum rebut és mínima;
• apagat: l'objecte no es troba a l'àrea de treball del sensor.

Segons el principi de funcionament, els sensors òptics són de tres tipus:

Barrera (tipus T)

Els interruptors òptics de tipus barrera funcionen en un feix directe i contenen dues parts separades, un transmissor i un receptor, que s'han d'ubicar coaxialment l'un oposat a l'altre de manera que el flux de radiació emès per l'emissor (transmissor) sigui dirigit i arribi amb precisió al receptor.

Quan un objecte interromp el raig, s'activa l'interruptor. Els sensors d'aquest tipus poden funcionar a una distància de desenes de metres entre l'emissor i el receptor, a més, tenen un bon aïllament acústic, no tenen por de la pols, ni una gota de líquid, etc.

Però també hi ha desavantatges:

• de vegades és necessari col·locar cables d'alimentació per separat a cadascuna de les dues parts a llargues distàncies;
• els objectes altament reflectants poden provocar falses alarmes;
• És possible que els objectes transparents no debilitin prou el feix, això s'ha de tenir en compte.

El regulador de sensibilitat s'utilitza per a una eliminació acceptable d'aquestes deficiències. I, per descomptat, la mida mínima de l'objecte detectat no hauria de ser inferior al diàmetre del feix.

Difús (tipus D)

Els sensors difusos utilitzen un feix reflectit per un objecte, una reflexió especular. El receptor i el transmissor es troben en una sola carcassa. L'emissor dirigeix ​​el flux cap a l'objecte, el feix es reflecteix des de la seva superfície en diferents direccions, depenent de les característiques òptiques de l'objecte. Part del flux torna on és captat pel receptor i s'acciona l'interruptor.

Aquí és important tenir en compte que les falses alarmes poden ser provocades per objectes reflectants situats darrere de l'àrea de treball de la instal·lació, darrere de l'objecte controlat. Per eliminar aquestes interferències, s'utilitzen interruptors amb una funció de supressió de fons.

Per estandarditzar la distància a la qual s'activarà el sensor difús, agafeu un full de paper blanc (10 per 10 cm per a distàncies de fins a 40 cm o 20 per 20 cm per a distàncies de detecció superiors a 40 cm) o una placa d'acer laminat en calent i prova-ho en condicions similars... En general, en diferents indústries, de diferents maneres.

Per a una normalització més precisa, la distància es torna a calcular segons una taula especial que reflecteix les propietats reflectants de diferents materials i, per tant, s'afegeix un factor de correcció. Per exemple, un sensor té un valor de 100 mm, però voleu controlar, per exemple, objectes d'acer inoxidable.

El factor de correcció serà de 7,5, la qual cosa significa que la distància segura d'accionament serà 7,5 vegades més gran, és a dir, 750 mm. La mida de l'objecte més petita ve determinada per les seves propietats reflectants, contrast i reserva funcional.

Reflex (tipus R)

Aquí s'utilitza la llum reflectida pel reflector. Un receptor amb un emissor en una carcassa, el feix que cau sobre el reflector es reflecteix, colpeja el receptor i s'activa. Quan l'objecte abandona l'àrea de treball, es produeix un altre activador. Els sensors d'aquest tipus poden funcionar a una distància de fins a 10 metres i s'utilitzen per fixar objectes translúcids.