Sensores fotoeléctricos | Explicado con ejemplos

Sensores fotoeléctricos | Explicado con ejemplos

En este artículo, hablaremos de los tres tipos principales de sensores fotoeléctricos: barrera, retrorreflectante y difuso.

Un sensor fotoeléctrico es un dispositivo que utiliza luz para detectar la presencia o ausencia de un objeto.

Los sensores fotoeléctricos se pueden utilizar de muchas formas e industrias diferentes. Por ejemplo, se pueden usar para detectar objetos o la orientación de un objeto en una línea de producción, se pueden usar para contar y también se pueden usar para detener una puerta que se cierra automáticamente.

Los sensores fotoeléctricos se utilizan en las industrias automotriz, alimentaria, de transporte y de manipulación de materiales, por nombrar algunas. Se pueden utilizar para detectar la mayoría de materiales como metal, plástico y madera. Incluso pueden detectar elementos transparentes como vidrio, plástico y líquidos, según el tipo de sensor que sea.

La operación básica de un sensor fotoeléctrico es que el sensor envía un haz de luz desde la parte del sensor llamada emisor, y este haz de luz viaja a la parte del sensor que recolecta la luz llamada receptor.

Dependiendo del tipo de sensor, la luz puede viajar directamente al receptor del sensor o puede viajar a un reflector o al objeto y luego volver al receptor.

Repasaremos esto con más detalle a medida que explique cada tipo de sensor.

Primero, hablaré sobre el tipo de sensor fotoeléctrico de barrera estos tienen el emisor y el receptor en su propio componente separado. Para que funcione el sensor de barrera, el emisor y el receptor deben apuntar el uno al otro y alinearse. Cuando estén alineados y nada bloquee la luz, la salida del sensor estará encendida. Si coloca algo entre el emisor y el receptor para bloquear la luz, la salida del sensor se apagará. Este sensor cuenta con una detección de largo alcance, hasta 60 m y detección precisa de ~1mm , a su vez detección de objetos opacos y presenta la mejor resistencia a entornos
severos.

La salida del sensor es la señal del sensor al PLC. Dependiendo del sensor, la salida puede ser una señal positiva o una señal negativa.

El tipo de señal de salida del sensor que utilizará depende del tipo de tarjeta de entrada del PLC al que esté conectado el sensor.

Por ejemplo, si el sensor es PNP, lo que significa que tiene una señal de salida positiva, el cable de salida del sensor deberá conectarse a una entrada de Sink.

Si el sensor es NPN, la señal de salida es negativa y el cable de salida deberá conectarse a la entrada de Source.

Las funciones de salida de la gama OsiSense XU de sensores fotoeléctricos están en fase con el lenguaje del ingeniero del sistema de automatización, es decir, NA (normalmente abierto) o NC (normalmente cerrado).

Con salida NA, independientemente del modo de detección, la salida del sensor se activa (Luz LED encendida) cuando el objeto a detectar está presente.

Con salida NC, independientemente del modo de detección, la salida del sensor se activa (Luz LED encendida) cuando el objeto a detectar no está presente.

Los sensores fotoeléctricos de barrera tienen un rango de detección más largo que los sensores fotoeléctricos retrorreflectantes y difusos. Esto se debe a que la luz solo tiene que viajar en una dirección para llegar del emisor al receptor.

Algunas desventajas de usar un sensor de barrera en comparación con el uso de un sensor retrorreflectante o difuso son que cuestan un poco más, requieren más espacio para montarse correctamente y no detectan bien los objetos delgados y transparentes.

Los sensores de barrera son más costosos porque tienen dos componentes que requieren dos cables y dos soportes, por eso también ocupan más espacio. No detectan objetos delgados y transparentes, ya que la luz puede viajar directamente a través del objeto hasta el receptor.

Los sensores fotoeléctricos retrorreflectantes tienen el emisor y el receptor juntos en el mismo componente , para que el sensor retrorreflectivo funcione, el emisor del sensor debe apuntar a un reflector y alinearse, de modo que la luz viaje desde el emisor del sensor al reflector y luego rebote hacia el receptor del sensor. A su vez cuenta con detección de medio alcance, hasta 15 m y precisión ~1 mm , también detecta objetos brillantes , para su funcionamiento requiere de un entorno limpio. 

Los sensores retrorreflectivos tienen un rango de detección más corto en comparación con los sensores de barrera. Esto se debe a que la luz tiene que viajar a un reflector y luego regresar al sensor en lugar de simplemente viajar directamente al receptor.

Algunas desventajas de usar un sensor retrorreflectante son que tiene que instalar el sensor con un reflector, si el objeto es brillante, puede encender la salida del sensor en lugar del reflector y el haz de luz no está tan enfocado como un Haz de luz del sensor de haz. Si el objeto es brillante, puede intentar ajustar el ángulo del sensor y el reflector en comparación con el objeto

Los sensores fotoeléctricos difusos tienen el emisor y el receptor juntos en el mismo componente. Para que el sensor difuso funcione, el emisor del sensor debe apuntar a un objeto para que la luz viaje desde el emisor del sensor al objeto y luego rebote hacia el receptor del sensor. La salida del sensor difuso funciona igual que las salidas del sensor de barrera y retrorreflectante, cuentan con una detección de corto alcance, hasta 3 m , para que logre detectar el objeto debe tener ciertas propiedades reflectantes(dependiendo del color del objetivo) , para un correcto funcionamiento requiere de un entorno limpio.

El principal inconveniente de usar un sensor difuso es que tiene el rango de detección más corto de los sensores de árbol. Porque dependiendo de la forma, el tamaño y el color del objeto, es posible que no refleje muy bien la luz de regreso al receptor del sensor.

Conoce la variedad de productos que Schneider Electric tiene para ti con su línea de sensores fotoeléctricos OsiSense XU , esta línea cuenta con dos tipos de productos según su requerimiento.

  • OsiSense XU monomodode propósito general que trabaja con un solo modo de detección , tiene como beneficio principal garantizar prestaciones óptimas a precios económicos.

  • OsiSense XU Multimodo - trabaja en los 4 modos de detección, tiene como beneficio el botón "Modo de enseñanza", en el cual el sensor adquiere automáticamente la configuración óptima para los requisitos de la aplicación.

OsiSense XU de aplicación que está orientado a aplicaciones con entornos y características especiales, presenta una oferta completa para aplicaciones en áreas de alimentos y bebidas, embalaje, tratamiento de materiales, etc.

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