¿Qué tipos de interruptores fotoeléctricos están disponibles y cómo varían?

Introducción

Presentados en 1906, los interruptores fotoeléctricos controlan cada aspecto de la automatización industrial moderna con una detección precisa y medible que es casi imposible de replicar. Sin embargo, estos son interruptores dependientes de la luz, dispositivos predecibles con diferentes tipos de propiedades y aplicaciones en un área muy amplia también. En el artículo posterior, cubriremos más tipos diferentes de interruptores fotoeléctricos porque difieren en su peso operativo, aplicación y diseño.

Categorías de Interruptores Fotoeléctricos

Existen cuatro tipos de interruptores fotoeléctricos: retrorreflectivos, de haz atravesado y difusión reflectiva y de fibra óptica.

Sensores Retroreflectivos

Esto es posible porque los sensores retrorreflectivos transmiten un haz de luz hacia un objeto (que intercepta la luz en dirección opuesta a su propagación), luego detectan el mismo tipo de luz devuelta. Este tipo de sensor tiene aplicaciones limitadas donde se mantiene una línea de vista, como en máquinas de embalaje o diseños de transportadores. Estos trabajan con alta consistencia y pueden detectar diferentes objetos, desde metales brillantes hasta plásticos transparentes.

Sensores de Haz Transmisor

Los sensores retrorreflectivos operan al transmitir un haz de luz hacia un objeto (que intercepta la luz en dirección opuesta a su propagación), luego reciben el mismo tipo de luz devuelta. Este tipo de sensor tiene pocas aplicaciones que tienen características de línea de vista, como máquinas de embalaje o diseños de estilo transportador. Operan con alta consistencia e identifican diferentes objetos, desde metales brillantes hasta plásticos transparentes.

Sensores de Reflexión Difusa

Funcionan transmitiendo un haz de luz de un lado de un espacio aéreo al otro, y teniendo el haz recibido en el lado opuesto. Se activa cuando algo interrumpe el haz al pasar por él. Se utilizan comúnmente para detectar la presencia o ausencia de un objeto a distancia, como controles de nivel y sistemas de seguridad/entrada.

Sensores de fibra óptica

En los sensores de fibra óptica, las fibras ópticas se utilizan para transmitir luz desde y hacia el punto de medición. Adecuados para entornos pesados, son capaces de funcionar sin interferencia electromagnética y con mucha precisión, lo que los hace más eficaces donde es esencial la compatibilidad electromagnética.

Variaciones Basadas en Principios de Operación

Existen muchos tipos diferentes de interruptores fotoeléctricos, que también varían según sus principios de operación (sensores infrarrojos activos frente a pasivos) y el uso de luz visible frente a luz infrarroja.

Sensores Infrarrojos Pasivos vs Activos

Por otro lado, los sensores IR activos que envían su propia señal y simplemente la detectan cuando se refleja solo funcionarán en un entorno controlado. Los sensores IR pasivos, no emiten luz, pero detectan la firma térmica de los objetos; por lo tanto, se utilizan para conservar energía.

Sensores para Luz Visible y Luz Infrarroja

Los sensores de luz visible tienen un uso muy simple en los sistemas: quieres que la detección sea visible para los operadores humanos. Como punto a favor, los sensores de luz infrarroja funcionan en el rango no visible, lo que significa que tal vez no puedas verlos y verificar su efectividad visualmente, pero definitivamente han funcionado muy bien en aplicaciones donde la apariencia visual no es una parte importante de la mezcla, pero la detección sí lo es.

Tipos Dependiendo del Tipo de Salida

Los interruptores fotoeléctricos difieren entre sí también según el tipo de salida, siendo las configuraciones de transistores NPN y PNP las más comunes entre ellos.

Salidas NPN y PNP

Salidas NPN — normalmente de colector abierto, para aplicaciones de sinking. Salidas PNP — normalmente de emisor abierto, para aplicaciones de sourcing. Ambas, salidas NPN y PNP son comunes en sistemas de control, por lo que la selección de una u otra dependerá de las demandas del sistema de control particular.

Analógico V salidas Digitales

Salida Analógica o Digital: Algunos fotointerruptores tienen salidas analógicas, ofreciendo una salida que representa continuamente la intensidad de luz ambiente; otros proporcionan salidas digitales que producen una señal binaria que indica si detecta un objeto o no. Para aplicaciones que requieren niveles precisos de luz, las salidas analógicas son la solución, mientras que las salidas digitales funcionan para aplicaciones de detección simples.

Consideraciones Ambientales

Algunos fotointerruptores pueden resistir fluctuaciones de luz ambiente y están diseñados especialmente para requisitos ambientales como consideraciones de polvo y agua o operación a altas temperaturas.

Fotointerruptor a Medida

Además, el mercado está lanzando varios interruptores fotoeléctricos diferenciados, como sensores de conteo de alta velocidad para contar objetos que pasan en rápida sucesión, interruptores de seguridad para el control de acceso y la aplicación de normas de seguridad, e interruptores inteligentes con IO-Link para interoperabilidad a través de redes de comunicación industriales.

Conclusión

Este amplio rango de interruptores fotoeléctricos disponibles en el mercado hace que estos dispositivos sean diferenciar y desempeñan un papel esencial en la automatización moderna. Ya sea un sensor retrorreflectante para líneas de envasado, un sensor de haz atravesado para sistemas de seguridad o un sensor difusamente reflectante para la detección de objetos robóticos, el interruptor adecuado puede mejorar significativamente tanto la eficiencia como la fiabilidad de cualquier proceso automatizado. Debido a la rápida expansión tecnológica, los interruptores fotoeléctricos siguen estando establecidos en tantos mecanismos y aplicaciones.