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Introducción
Los sensores tienen un papel importante en la automatización y el control de procesos, con el fin de mejorar la eficiencia, la fiabilidad y la precisión. Entre ellos, sin embargo, los interruptores fotoeléctricos en particular son muy versátiles y fiables. Pero, ¿qué es un interruptor fotoeléctrico y cómo funciona? Aquí se va a hablar de dispositivos individuales. De qué pueden estar hechos, cómo operarlos y dónde puedes usarlos.
Comprender las cosas básicas
El término conmutador fotoeléctrico se refiere a un tipo de dispositivo que utiliza la luz como sensor para determinar si un objeto está presente o no. Usando el efecto fotoeléctrico, genera una corriente eléctrica mediante la caída de luz sobre materiales adecuados. Principio El conmutador fotoeléctrico se basa en la luz ambiente y sus componentes principales suelen incluir —Fuente de luz: Fotoreceptor Sensibilidad carcasa & Interfaz de salida
LED/Láser, en realidad una fuente de luz puntual, a través de la cual se introduce el haz de luz. Un fotoreceptor (foto-diodo, foto-transistor) captura la luz entrante reflejada u otra transmitida a través de un objeto cuya distancia se está midiendo. Los componentes internos están protegidos por la carcasa, que también sella contra los elementos para proteger del clima extremo. Características generales de los convertidores de aislamiento de señal analógica Transmisor; Es una interfaz en su salida donde la señal puede ser enviada a sistemas de control u otros dispositivos utilizando un relé o incluso una salida de transistor.
Cómo funcionan los interruptores fotoeléctricos
Un interruptor fotoeléctrico opera a través de un proceso de cuatro pasos: emisión de luz, detección de objeto, procesamiento de señal y, por último, inicio de salida.
Emisión de luz: Para sensores de haz atravesado, después de detectar la activación, la fuente de luz emite un haz de luz que forma un campo o cubre algún espacio.
Conmutación: si un objeto entra en el camino y bloquea el haz o lo refleja hacia el fotodetector, el interruptor detecta que hay un objeto presente. Para interruptores basados en un principio reflectante, el propio objeto es un reflejador que refleja la luz de vuelta al detector.
Procesamiento de señal: Un fotodetector captura la señal eléctrica y la procesa para determinar si se ha detectado o no el objeto.
Activación de salida: Una salida articular (señal de salida alta) es desencadenada por la detección, activando o desactivando el sistema de control / dispositivo conectado.
Tipos de interruptores fotoeléctricos
Existen tres tipos básicos de interruptores fotoeléctricos según sus principios de funcionamiento:
Estos tipos de sensores pueden volver a dirigir la luz reflejada hacia su detector, lo que resulta útil para objetos brillantes o reflectantes.
A través del haz: Estos consisten en un haz de luz a través de una brecha que solo activa el interruptor cuando se interrumpe (por ejemplo, un objeto pasa a través); por lo tanto, son adecuados para aquellos casos en los que se desea detectar un objeto que se mueve a través de alguna línea.
Sensores Reflectivos Difusos – Estos sensores reflectivos detectan la luz cuando esta se refleja desde su superficie, por lo que tienen un espectro más amplio Aplicación para cualquier tipo de materiales, ya sean mate o incluso oscuros en algunos casos.
Aplicaciones de Interruptores Fotoeléctricos
Aquí hay una visión general de las aplicaciones comunes de los interruptores fotoeléctricos:
En el contexto de la automatización industrial, se utilizan en el control de líneas de ensamblaje, así como en conteo y clasificación. Productos .
Son elementos esenciales en sistemas de seguridad: interruptor de parada de emergencia y llave de acceso.
Para la detección y evitación de objetos, los sistemas robóticos a menudo utilizan interruptores fotoeléctricos.
Ventajas y limitaciones
Interruptor fotoconductor: Un elemento de fabricación crucial. Además de precisión y fiabilidad, los interruptores fotoeléctricos tienen una amplia gama de usos industriales.
Los robots industriales se han utilizado para automatizar líneas de ensamblaje, contar y clasificar productos.
A menudo se utilizan como parte de funciones de seguridad, incluidas la parada de emergencia y la gestión de acceso.
El uso principal de los interruptores fotoeléctricos en el campo de la robótica es poder detectar y evitar objetos, así como sistemas de guiado automatizados.
Algunas ventajas adicionales de los interruptores fotoeléctricos son la operación sin contacto, fiabilidad, precisión y tiempo de respuesta. Otros factores como el polvo y la luz ambiente pueden afectarlo; también requieren una alineación muy precisa para obtener una detección exacta. Algunas aplicaciones también pueden enfrentar problemas de costo.
Conclusión
La necesidad de una solución ingeniosa llevó a la tecnología optoelectrónica que resultó en interruptores fotoeléctricos. Su característica más importante de reconocimiento sin contacto facilita mucho tanto en aplicaciones convencionales como innovadoras. Con el rápido avance en el campo electrónico, los interruptores fotoeléctricos tendrán un largo recorrido de aplicaciones al ser una categoría importante de interruptores en sistemas de automatización y control, por lo que se espera un mayor desarrollo evolutivo. Así que, si eres cualquier tipo de ingeniero o un diseñador de robótica o un ingeniero de diseño industrial en algún sentido de tu trabajo, conocer los interruptores fotoeléctricos no solo es útil, ¡sino esencial!