Ya sea que seleccione un sensor fotoeléctrico autónomo (amplificado) o a nivel de placa, sin dudas se enfrentará con la decisión común de elegir el tipo de sensor que prefiere. Si no está familiarizado con los distintos métodos de detección, esto puede convertirse rápidamente en un embarque confuso.
El desafío inicial que enfrentará será la jerga. Descubrirá que, en la industria, los proveedores tienden a usar una variedad de palabras para describir en última instancia la misma cosa; esto ocurre con el propio sensor fotoeléctrico. Verá que un dispositivo que consiste en una transmisor y un receptor de luz, usado para detectar la presencia o ausencia de un objeto con un haz de luz, se describe de la siguiente forma; sensor fotoeléctrico, sensor óptico, interruptor de foto o, incluso, fotomicrosensor. A veces, la palabra “conmutador” se usa en lugar de “sensor”. Debe también prestar atención al término “sensor de proximidad”, que puede indicar tanto un tipo específico de sensor fotoeléctrico como un sensor de proximidad inductivo de detección de metales, cuyo tipo de tecnología difiere mucho del primero. Debe percatarse de que los sensores de proximidad inductivos son una excelente solución para los materiales ferrosos a corta distancia. Sin embargo, los sensores fotoeléctricos son una alternativa ideal cuando requiere un poco más de rango o, por supuesto, cuando el objetivo a detectar no es ferroso.
Ahora que sabe que va por buen camino en la selección de la tecnología de sensor fotoeléctrico, exploremos los dos tipos más comunes de métodos de detección: haz y difusión. Ambos diseños detectan la presencia o ausencia de un objeto sin contacto físico o eléctrico. A menudo se prefiere esto, porque el sensor no impide el movimiento de su objeto detectado. La diferencia principal entre un sensor tipo haz y tipo difusor es la ubicación del emisor y del receptor. Un sensor por haz (también conocido como de detección directa, de transmisión, interruptor, ranurado, interrupción de haz u opuesto) tiene el emisor y el receptor uno frente al otro. Ver figura 2. Alternativamente, el sensor de estilo difusor (también conocido como reflectivo, difuso, de proximidad) ubica el emisor y el fotodetector de manera adyacente uno del otro. Ver figura 2.
Figura de la hoja de datos de Omron
Un ejemplo de este estilo es el GP2S60 compacto de Sharp, con una distancia de detección de 0,5 mm. Sin no existe un objeto presente, el receptor del sensor por difusión visualiza mayormente oscuridad. Cuando pasa un objeto, la luz rebota fuera de él y vuelve al receptor, lo que activa la detección. (Tenga en cuenta que con muchos sensores fotoeléctricos puede decidir si desea que su salida discreta se envíe ante la presencia o ausencia de un objeto [luz encendida u oscuridad encendida]. Abordaremos esos detalles otro día y solamente analizaremos las configuraciones más comunes).
El diseño de haz implica que el receptor está alineado con el emisor de luz y espera que un objeto pase entre los dos para que se active la detección, dado que el objeto evita que el haz de luz llegue al receptor. Un buen ejemplo de este diseño es el sistema de sensores de una puerta del garaje, que se ubica a unas 6 pulgadas del suelo, en ambos lados de la puerta. Por supuesto, el objetivo de la detección es evitar que la puerta del garaje se cierre ante su presencia, la de su automóvil Tesla, la bicicleta de Billy o incluso ante el querido Rufus, el perro de su vecino al que le gusta vagar por el vecindario. Aunque tiene sus ventajas en rangos largos, el diseño de un sensor por haz no implica un empaquetado completamente separado. El sensor por haz en forma de U o "en bifurcación" incluye el mismo concepto general de requerir que el haz se bloquee para llegar al receptor, pero viene en una unidad compacta. Uno de los beneficios de esta configuración es la garantía de que el emisor y el receptor estén siempre perfectamente alineados. Ejemplos de esto son los sensores OPB620 de montaje por orificio de Optek Technology, con una ranura de 4,83 mm de ancho, y el sensor autónomo EE-SX771 de Omron, con una ranura de 5 mm de ancho.
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En general, se considera que los diseños con sensores por haz son la solución más confiable, dado que no están afectados por las propiedades superficiales del objeto, como la textura, el brillo, el ángulo y el color. Una regla general es seleccionar una configuración por haz, de ser posible, para garantizar la precisión. Sin embargo, esta opción tiene su lado negativo, como la instalación y el costo. Las unidades independientes de emisor y receptor requieren que instale y potencie dos puntos del sistema y, por lo general, eso aumenta el precio.
A diferencia del método por haz que detecta un objeto opaco que bloquea luz suficiente, el método por difusión depende de las propiedades reflectivas del propio objetivo de detección. Se considera que los diseños de los sensores por difusión son menos confiables que los sensores por haz, dado que dependen de las propiedades materiales del objeto, como el color, el acabado y la superficie. Algunos ejemplos que desafiarían la detección serían si la oscuridad es cambiante, si los colores son claros o de variantes de mate o los acabados brillantes. El azul marino y el negro devuelven significativamente menos luz que el blanco o el amarillo, por lo que los objetos azules o negros deben estar más cerca del sensor para poder ser detectados. El acabado brillante debe devolver más luz al receptor pero, ¿qué ocurre si el objeto se encuentra en un ángulo y refleja toda la luz en cualquier otro lugar? Ni mencionemos los objetos transparentes o translúcidos. Son su propio enemigo. No obstante, considerando lo dicho anteriormente, los sensores por difusión son una excelente opción. Si realmente investiga y determina que el sensor por difusión detecta con estabilidad el objeto, puede disfrutar del beneficio de una sola ubicación de instalación y, generalmente, una solución de menor costo.
Más allá de usarse en aplicaciones industriales de automatización, puede encontrar los sensores fotoeléctricos en cualquier lugar; desde detectar dinero y productos en una máquina expendedora, hasta una máquina expendedora de boletos y un lector para los libros entregados por buzón en una biblioteca. Los sensores fotoeléctricos probablemente estén mucho más cerca de su hogar de lo que piensa. En el trabajo, puede encontrarlos cuando la impresora detecta papel y en una engrapadora automática, o en la computadora que detecta el disco o en una puerta que detecta una presencia física. En su hogar, en el reproductor de DVD que detecta la presencia del disco; en la celosía de ventilación y la rotación del motor del ventilador en su aire acondicionado o calefacción, e incluso en algunos detectores de humo.
Después de mejorar su vocabulario sobre los sensores fotoeléctricos y de aprender los pro y contra básicos de los sensores por haz y difusión, ya puede seleccionar con confianza su sensor fotoeléctrico cuando lo agrega a su siguiente proyecto.