Quali tipi di fotointerruttori sono disponibili e come differiscono?

Introduzione

Introdotte nel 1906, le fotocellule controllano ogni aspetto dell'automazione industriale moderna con una rilevazione precisa e misurabile che è quasi impossibile da replicare. Tuttavia, queste sono dispositivi prevedibili dipendenti dalla luce con diverse proprietà e un campo di applicazione molto ampio. Nell'articolo successivo, copriremo più tipi di fotocellule poiché differiscono per peso operativo, applicazione e progettazione.

Categorie di fotocellule

Esistono quattro tipi di fotocellule: retro riflesse, a fascio attraversante e riflesse diffuse e a fibra ottica.

Sensori retroreflettenti

Questo è possibile perché i sensori retro riflessi trasmettono un fascio di luce verso un oggetto (che intercetta la luce in direzione opposta alla sua propagazione), quindi rilevano lo stesso tipo di luce ritornata. Questo tipo di sensore ha applicazioni limitate dove si mantiene una linea di vista, come nelle macchine per imballaggi o nei progetti di nastro trasportatore. Funzionano con alta coerenza e possono rilevare diversi oggetti, partendo dai metalli lucidi fino alle plastiche trasparenti.

Sensori di fascio trasversale

I sensori retro riflessi funzionano trasmettendo un fascio di luce verso un oggetto (che intercetta la luce in direzione opposta alla sua propagazione), poi ricevendo lo stesso tipo di luce ritornata. Questo tipo di sensore ha poche applicazioni con caratteristiche a vista diretta, come le macchine per imballaggi o i progetti a nastro trasportatore. Operano con alta coerenza e identificano diversi oggetti, dai metalli lucidi alle plastiche trasparenti.

Sensori a Riflessione Diffusa

Funzionano trasmettendo un fascio di luce da una parte di uno spazio vuoto all'altra, e facendo in modo che il fascio venga ricevuto sul lato opposto. Viene attivato quando qualcosa interrompe il fascio passando attraverso. Vengono utilizzati comunemente per la presenza o l'assenza di un oggetto ad una certa distanza come controlli di livello e sistemi di sicurezza/ingresso.

Sensori a fibra ottica

Nei sensori a fibra ottica, le fibre ottiche vengono utilizzate per trasmettere la luce al punto di misura e viceversa. Si adattano bene agli ambienti pesanti, sono in grado di funzionare senza interferenze elettromagnetiche e con grande precisione, quindi possono gestire meglio là dove la compatibilità elettromagnetica è essenziale.

Variazioni in base ai Principi Operativi

Esistono molti tipi diversi di fotocellule, che variano anche in base ai loro principi operativi (sensori infrarossi attivi vs passivi) e all'uso della luce visibile vs luce infrarossa.

Sensori Infrarossi Passivi vs Attivi

D'altra parte, i sensori IR attivi che inviano il proprio segnale e semplicemente lo rilevano quando riflesso funzioneranno solo in un ambiente controllato. I sensori IR passivi disco, non emettono luce ma rilevano la firma termica degli oggetti; pertanto vengono utilizzati per risparmiare energia.

Sensori per Luce Visibile e Infrarossa

I sensori di luce visibile hanno un uso molto semplice nei sistemi: si desidera che la rilevazione sia visibile agli operatori umani. Come punto a favore, i sensori di luce infrarossa operano nel range non visibile, il che significa che forse non potete vederli e verificare la loro efficacia visivamente, ma funzionano sicuramente molto bene all'interno di applicazioni in cui l'aspetto visivo non è una parte fondamentale del mix, ma la rilevazione lo è senz'altro.

Tipi Dipendenti dal Tipo di Output

Gli interruttori fotoelettrici differiscono tra loro anche per il tipo di output, con le configurazioni dei transistor NPN e PNP tra le più comuni.

Output NPN e PNP

Uscite NPN — solitamente a collettore aperto, per applicazioni di sinking Uscite PNP — normalmente a emettitore aperto, per applicazioni di sourcing Entrambe le uscite NPN e PNP sono comuni nei sistemi di controllo, quindi la scelta dipenderà dalle esigenze del particolare sistema di controllo.

Analogico V uscite Digitali

Uscita Analogica o Digitale: Alcuni fotointerruttori hanno uscite analogiche, offrendo un segnale che rappresenta continuamente l'intensità della luce ambiente; altri forniscono uscite digitali che producono un segnale binario indicante se rilevano o meno un oggetto. Per applicazioni che richiedono livelli precisi di luce, le uscite analogiche sono la soluzione, mentre le uscite digitali funzionano per applicazioni di rilevamento semplice.

Considerazioni Ambientali

Alcuni fotointerruttori possono resistere alle variazioni della luce ambiente e sono progettati in modo speciale per soddisfare requisiti ambientali come la presenza di polvere e acqua o il funzionamento a temperature elevate.

Fotointerruttore Su Misura

Inoltre, il mercato sta lanciando numerosi fotocellule differenziate, come sensori di conteggio ad alta velocità per contare oggetti che passano in rapida successione, interruttori di sicurezza per il controllo di accesso e l'applicazione della sicurezza, e interruttori intelligenti con IO-Link per l'interoperabilità su reti di comunicazione industriali.

Conclusione

Questo ampio ventaglio di fotocellule disponibili sul mercato rende questi dispositivi un differenziare ed giocano un ruolo essenziale nell'automazione moderna. Che si tratti di un sensore retro riflesso per linee di imballaggio, di un sensore a fascio attraversante per sistemi di sicurezza o di un sensore diffusamente riflesso per la rilevazione di oggetti robotici, l'interruttore giusto può migliorare significativamente sia l'efficienza che la affidabilità di qualsiasi processo automatizzato. A causa dell'espansione rapida della tecnologia, le fotocellule rimangono spesso consolidate in così tanti meccanismi e applicazioni.