Quais tipos de interruptores fotoelétricos estão disponíveis e como eles variam?

Introdução

Introduzido em 1906, os interruptores fotoelétricos controlam todos os aspectos da automação industrial moderna com detecção precisa e mensurável que é quase impossível de replicar. No entanto, estes são dispositivos previsíveis dependentes de luz com diferentes tipos de propriedades e uma área de aplicação muito ampla. No artigo subsequente, abordaremos mais tipos diferentes de interruptores fotoelétricos, pois eles diferem no peso de operação, aplicação e design.

Categorias de Interruptores Fotoelétricos

Há quatro tipos de interruptores fotoelétricos: retrorrefletivos, de feixe atravessado e difusos refletivos e de fibra óptica.

Sensores Retrorefletivos

Isso é possível porque sensores retrorrefletivos transmitem um feixe de luz para um objeto (que intercepta a luz na direção oposta à sua propagação), depois detectam o mesmo tipo de luz retornada. Esse tipo de sensor tem aplicações limitadas onde uma linha de visão é mantida, como em máquinas de embalagem ou designs de esteiras. Eles funcionam com alta consistência e podem detectar diferentes objetos, desde metais brilhantes até plásticos transparentes.

Sensores de Feixe Transmitido

Sensores retrorrefletivos operam transmitindo um feixe de luz para um objeto (que intercepta a luz na direção oposta à sua propagação), depois recebendo o mesmo tipo de luz retornada. Esse tipo de sensor tem poucas utilizações que possuem características de linha de visão, como máquinas de embalagem ou designs de esteira. Eles operam com alta consistência e identificam diferentes objetos, desde metais brilhantes até plásticos transparentes.

Sensores Difusos Refletivos

Eles funcionam transmitindo um feixe de luz de um lado de uma lacuna de ar para o outro, e tendo o feixe recebido no lado oposto. Ele é ativado quando algo interrompe o feixe ao passar por ele. São mais comumente usados para detectar a presença ou ausência de um objeto à distância, como em controles de nível e sistemas de segurança/entrada.

Sensores de fibras ópticas

Em sensores ópticos de fibra, fibras ópticas são usadas para transmitir luz para e do ponto de medição. Adequados para ambientes pesados, eles são capazes de operar sem interferência eletromagnética e com muita precisão, sendo assim, capazes de funcionar melhor onde a compatibilidade eletromagnética é essencial.

Variações Baseadas em Princípios de Operação

Existem muitos tipos diferentes de interruptores fotoelétricos, que também variam com base em seus princípios de operação (sensores infravermelhos ativos vs passivos) e no uso de luz visível vs luz infravermelha.

Sensores Infravermelhos Passivos vs Ativos

Por outro lado, sensores IR ativos que enviam seu próprio sinal e simplesmente o detectam quando refletido funcionarão apenas em um ambiente controlado. Sensores IR passivos não emitem luz, mas detectam a assinatura térmica dos objetos; portanto, eles são usados para conservar energia também.

Sensores para Luz Visível e Infravermelho

Sensores de luz visível têm um uso muito simples nos sistemas: você quer que a detecção seja visível para operadores humanos. Como ponto positivo, os sensores de luz infravermelha funcionam na faixa não visível, o que significa que talvez você não consiga vê-los e verificar sua eficácia visualmente, mas eles certamente têm funcionado muito bem em aplicações onde a aparência visual não é uma parte importante da mistura, mas a detecção com certeza é uma parte significativa.

Tipos Dependentes do Tipo de Saída

Interruptores fotoelétricos diferem entre si também no tipo de saída, sendo as configurações de transistores NPN e PNP as mais comuns entre eles.

Saídas NPN e PNP

Saídas NPN — geralmente de coletor aberto, para aplicações de sinking (drenagem) Saídas PNP — normalmente de emissor aberto, para aplicações de sourcing (fonte) Ambas as saídas NPN e PNP são comuns em sistemas de controle, então a escolha de uma ou outra dependerá das demandas do sistema de controle específico.

Analógico V s Saídas Digitais

Saída Analógica ou Digital: Alguns interruptores fotoelétricos têm saídas analógicas, oferecendo uma saída que representa continuamente a intensidade da luz ambiente; outros fornecem saídas digitais produzindo um sinal binário indicando se detectam ou não um objeto. Para aplicações que exigem níveis precisos de luz, as saídas analógicas são a solução, enquanto saídas digitais funcionam para aplicações de detecção simples.

Considerações Ambientais

Alguns interruptores fotoelétricos podem suportar flutuações na luz ambiente e são especialmente projetados para requisitos ambientais, como considerações de poeira e água ou operação em altas temperaturas.

Interruptor Fotoelétrico Sob Medida

Além disso, o mercado está lançando vários sensores fotoelétricos diferenciados, como sensores de contagem de alta velocidade para contar objetos que passam em rápida sucessão, interruptores de segurança para controle de acesso e aplicação de normas de segurança, e interruptores inteligentes com IO-Link para interoperabilidade em redes de comunicação industrial.

Conclusão

Esta ampla gama de interruptores fotoelétricos disponível no mercado torna esses dispositivos um diferenciar e desempenha um papel essencial na automação moderna. Seja um sensor retrorrefletivo para linhas de embalagem, um sensor de feixe atravessado para sistemas de segurança ou um sensor difusamente reflexivo para detecção de objetos robóticos, o interruptor certo pode melhorar significativamente tanto a eficiência quanto a confiabilidade de qualquer processo automatizado. Devido à rápida expansão tecnológica, os interruptores fotoelétricos frequentemente permanecem estabelecidos em tantos mecanismos e aplicações.