Introducción
Los sensores fotoeléctricos de reflexión difusa son un tipo de sensor óptico que se utilizan comúnmente en aplicaciones de automatización industrial. Tienen un emisor de luz y un receptor integrados. Estos sensores detectan la luz emitida que rebota en un objeto y, por lo tanto, determinan si un objeto está presente.
¿Qué es un sensor fotoeléctrico difuso?
Un sensor fotoeléctrico difuso, también conocido como sensor de reflexión difusa es un sensor de proximidad óptico. Utiliza el principio de reflexión para detectar objetos en su rango de detección.
El sensor tiene una fuente de luz y un receptor alojados en el mismo paquete. El haz de luz se emite hacia el objetivo / objeto y el objetivo lo refleja de vuelta al sensor.
El objeto en sí actúa como reflector, eliminando la necesidad de una unidad reflectora separada. La intensidad de la luz reflejada se utiliza para detectar la presencia del objeto.
Principio de funcionamiento del sensor fotoeléctrico difuso
Los sensores fotoeléctricos difusos, como cualquier otro sensor fotoeléctrico, tienen circuitos integrados para modular, emitir, recibir y demodular el haz de luz y controlar la salida. Tienen los elementos emisor y receptor integrados en la misma carcasa.
Un sensor fotoeléctrico, en general, tiene algunos circuitos en su interior:
- Modulador y amplificador
- Transmisor y receptor
- Amplificador y demodulador detector
- Salida
Etapa de modulador y amplificador
Esta etapa genera una señal para encender y apagar rápidamente el LED. La señal normalmente tiene la forma de una onda cuadrada.
La etapa del amplificador usa la señal de la etapa del modulador e impulsa el LED. Algunos sensores no tienen una etapa moduladora y emiten un haz directo. Estos tienden a tener un rango más alto, pero son más propensos a las interferencias causadas por fuentes de luz externas.
Etapa de transmisor y receptor
El transmisor suele ser un LED debido a su menor consumo de energía y velocidad de conmutación. La luz emitida está en la luz visible y en el rango de longitud de onda infrarroja. Los LED rojos son los más comunes entre los tipos de luz visible.
Para recibir la señal, se utiliza un fotodiodo / fototransistor. Para el tipo de emisor pulsante, este fototransistor es acoplado espectralmente con la longitud de onda del LED emisor. Esto asegura que el fototransistor permita que fluya más corriente cuando recibe la luz que cae en la longitud de onda del LED emisor.
Etapa de amplificador y demodulador del detector
La señal recibida se amplifica y acondiciona aún más mediante filtrado y suavizado. El circuito del receptor también funciona en sincronía con el transmisor, lo que reduce las posibilidades de que se produzcan interrupciones externas.
Esto ayuda al sensor a rechazar cualquier haz de luz no deseado que se emita a diferentes frecuencias y que se dirija hacia el sensor.
Etapa de salida
La etapa de salida recibe la señal acondicionada del demodulador y conmuta la salida. Esto puede ser fuente o drenaje para un sensor de tipo PNP / NPN, o simplemente activando un contacto normalmente abierto o normalmente cerrado para un sensor de tipo de salida de relé.
¿Cuál es la diferencia entre sensores difusos y retrorreflectantes?
La principal diferencia entre los dos es cómo detectan los objetos. Los sensores de reflexión difusa se basan en la reflexión del objeto. El rayo tiene que ser reflejado por el objeto para que el sensor lo detecte. Los sensores retrorreflectantes se basan en la interrupción de un haz reflejado ya existente.
El sensor monitorea constantemente el reflejo de la luz emitida por él mismo. Una vez que un objeto obstruye el haz reflejado, el sensor detecta que el objeto está presente.
Los sensores de reflexión difusa no requieren un reflector especial, ya que depende del objeto para reflejar el haz. Esto hace que los sensores difusos sean fáciles de instalar y configurar. El tipo retrorreflectante necesita un reflector especial colocado a través del haz.
Hay ventajas e inconvenientes en cada tipo. Los sensores retrorreflectantes pueden detectar prácticamente cualquier material, transparente o translúcido, pero tienen un zona muerta a distancias extremadamente cortas.
Los sensores de reflexión difusa solo pueden detectar objetos translúcidos / sólidos, pero no tienen una zona muerta.
Los sensores retrorreflectantes tienen un rango de varios centímetros a varios metros, mientras que los sensores difusos solo tienen un rango de entre 10 y 35 mm. Ambos tienen un cableado relativamente simple y son relativamente más fáciles de montar y calibrar.
Conclusión
Los sensores de reflexión difusa se pueden ver en aplicaciones donde se requiere la detección de piezas, cajas y otros materiales sólidos. Funcionan mejor con materiales brillantes / sólidos como metal y papel. También existen otros tipos de sensores fotoeléctricos, como los sensores retrorreflectantes y los sensores de barrera, que pueden sustituir a los sensores de reflexión difusa. La selección de un tipo de sensor correcto mejora en gran medida la precisión y el rendimiento del sistema.
