Scopri di più sui fotosensori Bulgin e sulla flessibilità che può offrire una soluzione basata su un unico sensore.
I fotosensori sono un componente molto importante nel campo dell'automazione per l'incredibile flessibilità delle loro applicazioni. Per coloro che non hanno familiarità con questi dispositivi, i fotosensori, nella loro forma più semplice, sono componenti sensibili alla luce che convertono l'energia fotonica in un segnale elettrico. Il fotosensore base è un fotodiodo che è costituito da una configurazione in silicio con PIN (tipo-p, intrinseco e tipo-N). Un fotodiodo produce corrente quando viene colpito dalla luce, ma tale corrente è decisamente troppo ridotta per azionare circuiti quali motorini, attuatori, indicatori e driver. Di conseguenza, i fotodiodi sono quasi sempre combinati con dispositivi di amplificazione, come dei transistor, che aumentano l'output del sensore per consentire il controllo di altri dispositivi.
Altri componenti sensibili alla luce, come i resistori dipendenti dalla luce (LDR, light-dependent resistor), potrebbero sembrare dei fotosensori, ma in realtà non lo sono, poiché non convertono l'energia della luce in un segnale elettrico (nel loro caso, cambia la resistenza, ma non producono corrente). Inoltre, i fotosensori vengono spesso destinati a operare con lunghezze d'onda specifiche, quali infrarossi, visibili e UV, e ciò può essere estremamente utile se il sensore viene utilizzato in un ambiente soggetto a grandi quantità di luce ambientale che potrebbero altrimenti interferire con esso.
Sicuramente i fotosensori hanno una gamma molto vasta di applicazioni, di conseguenza vengono spesso utilizzati nel campo dell'automazione, della fabbricazione e della robotica. Un esempio dell'uso di fotosensori negli ambienti automatizzati potrebbe essere una cella di lavoro di un braccio robotico. I bracci robotici sono in grado di compiere complicati lavori di assemblaggio a velocità elevate. Questa caratteristica li rende soluzioni ideali per le fabbriche, ma, diversamente dagli esseri umani, essi non sono in grado di capire l'ambiente in cui lavorano e la presenza di eventuali persone intorno a loro. Tuttavia, poiché i bracci robotici possono essere estremamente forti (abbastanza da provocare danni gravi), chiunque si trovi nelle loro immediate vicinanze è a rischio lesioni.
Un metodo per evitare questo genere di scenari consiste nel far operare i bracci robotici in zone circondate da barriere fotoelettriche (fasci di luce che colpiscono fotosensori). Quando una persona attraversa tali barriere, ferma automaticamente il robot, impedendo eventuali lesioni.
Un altro esempio dell'utilizzo dei fotosensori nel settore dell'automazione è costituito dal semplice rilevamento di oggetti. Un nastro trasportatore può essere dotato di un sistema di rilevamento se gli oggetti presenti su di esso devono essere raccolti da una pinza automatica e non sono posizionati a distanze note. È possibile posizionare accanto alla pinza automatica un fascio di luce che colpisce un fotosensore, così, quando tale fascio viene interrotto, il trasportatore si blocca e la pinza può raccogliere l'oggetto dal nastro.
Anche considerando tutto questo, gli ambienti automatizzati e di fabbricazione possono non essere i luoghi ideali in cui installare dei sensori pronti all'uso. L'elevata umidità delle unità di lavaggio, le basse temperature dei congelatori o la polvere di una sega automatica possono rivelarsi elementi disastrosi per i dispositivi elettronici che non sono progettati per operare in tali ambienti.
Nel migliore dei casi, un sensore danneggiato può determinare tutta una serie di falsi allarmi e di arresti dell'apparecchiatura, mentre, nello scenario peggiore, i dispositivi di sicurezza potrebbero non funzionare correttamente esponendo gli operatori del macchinario a un potenziale rischio di lesioni. Per questo motivo è fondamentale che tali sensori siano robusti, affidabili e collaudati per l'ambiente in cui verranno installati.
Fotosensori all'altezza delle applicazioni
Nel caso di ambienti estremi in cui l'affidabilità è fondamentale, la nuova famiglia di sottili sensori fotoelettrici Bulgin è il componente giusto. Questa linea di fotosensori presenta tutta una serie di caratteristiche che li rende ideali per gli ambienti automatizzati, inclusa la sigillatura conforme allo standard IP67, l'alloggiamento in acciaio inossidabile, la capacità di funzionare con umidità ambientale compresa tra il 35% e l'85% e una temperatura d'esercizio che va da -10 °C a 50 °C. Questi sensori hanno tempi di risposta rapidi che non superano gli 0,5 ms e questo li rende estremamente adatti agli scenari che richiedono reazioni veloci. Inoltre, le terminazioni dei cavi della linea sono disponibili con connettori M5 per garantire maggiore stabilità meccanica.
I nuovi fotosensori Bulgin sono disponibili nelle varianti PNP o NPN, in più un segnale di controllo aggiuntivo consente di configurare il sensore se l'output è impostato sulla presenza (o assenza) di luce. La tensione di alimentazione per questi sensori è compresa tra 12 e 24 V CC. Tale gamma di tensione si applica anche al segnale di controllo (che determina se i dispositivi sono normalmente accesi o spenti).
Infine, vale la pena notare che i fotosensori Bulgin sono in grado di rilevare oggetti in un raggio d'azione che va da 2 mm a 40 mm e la loro struttura sottile, di appena 4,5 mm, li rende ideali per l'installazione in spazi ristretti.
L'importanza dell'utilizzo del fotosensore adatto
Quando si integra un sensore in un prodotto o in un'applicazione, è fondamentale capire come montarlo in modo corretto. Un classico esempio dell'importanza di questo particolare è il razzo di fabbricazione russa Proton-M, che, al momento del lancio, ruotò di 180 gradi perché alcuni dei sensori di velocità erano stati installati con l'orientamento sbagliato.
Per evitare simili situazioni, i fotosensori Bulgin devono essere installati tenendo presenti alcune importanti considerazioni sull'orientamento. I sensori sono in grado di rilevare in modo affidabile oggetti che si avvicinano direttamente o che si spostano in linea con il sensore e l'emettitore. Questi sensori tuttavia, non sono progettati per rilevare efficacemente oggetti che passano loro davanti, poiché un oggetto potrebbe essere davanti all'area del sensore senza trovarsi nell'area dell'emettitore di luce e ciò risulterebbe nell'assenza di riflessione e quindi nella mancanza di rilevamento.
Applicazioni dei sensori fotoelettrici Bulgin
La gamma di sensori fotoelettrici Bulgin ha moltissime applicazioni grazie alla capacità di operare in ambienti difficili e all'affidabilità meccanica ed elettrica che presenta.
Una delle possibili applicazioni dei sensori è l'utilizzo come meccanismo di sicurezza per accessi in ambienti con macchinari. Il sensore può essere installato per rilevare se una porta o un accesso sono chiusi e, in caso contrario, il macchinario presente nella stanza o nell'area sotto controllo viene fermato. Il vantaggio dei sensori Bulgin è che, grazie al grado di protezione IP67, possono essere utilizzati con una vasta gamma di macchinari, inclusi attrezzature per perforazioni, seghe e apparecchiature per lavaggio e pulizia.
Anche la flessibilità dei cavi in dotazione ai sensori Bulgin contribuisce a renderli adatti agli ambienti che comportano spostamenti e movimenti. Mentre i sensori devono essere bloccati meccanicamente, per i cavi non vige la stessa regola ed è quindi possibile muoverli. Ciò rende adatti i sensori Bulgin in scenari che includono bracci robotici che possono incorporare i sensori per il rilevamento della posizione iniziale o della posizione di un oggetto.
Il rapido tempo di risposta della gamma di sensori fotoelettrici Bulgin li rende ideali anche come dispositivi di conteggio. Poiché il segnale di output di questa gamma di sensori fotoelettrici è di natura digitale e dato che hanno un tempo di risposta incredibilmente rapido (inferiore a 0,5 ms), questi sensori possono essere utilizzati per applicazioni di conteggio come misurazioni di RPM su un disco rotante o di posizioni su una cinghia dentata.
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