Sensor Óptico de presencia

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FI. Análisis de Sistemas y señales

Pág. de la Unam Pág. de la Fac. de Ingeniería Sitios de interés Coment@rios
 

Análisis de un sensor óptico de presencia.

Los sensores de presencia tienen como finalidad determinar la presencia de un objeto en un intervalo de distancia especificado. Este tipo de sensores se pueden utilizar en relación con la forma de agarrar o evitar un objeto.

Se suelen basar en el cambio provocado en alguna característica del sensor debido a la proximidad del objeto..

• Sensores Ópticos.

Las señales que se transmiten y detectan son luminosas.

En los sensores ópticos el emisor y el receptor suelen ser elementos separados.

El primero suele ser un diodo emisor de luz (LED) y el receptor un fotodiodo.

Los sensores ópticos reaccionan frente a cambios en la cantidad de luz recibida. El rayo de luz emitido por el diodo emisor es interrumpido o reflejado por el objeto a detectar. Dependiendo del tipo de sensor se evalúa la interrupción o la reflexión del rayo de luz.

A continuación describimos un SENSOR ÓPTICO DE PRESENCIA que fue realizado por la empresa SIEMENS.

Sensor Óptico: BERO

Descripción:

Éste es un sensor óptico reflexivo, es decir, emite una señal de luz infrarroja codificada, esta señal al incidir sobre algún objeto cercano frente a él es reflejada por el mismo de vuelta hacia el sensor, el sensor decodifica la señal recibida y la expresa como dato logico; da 1 lógico a su salida si se detectó el reflejo de la luz emitida o sea, si hay presente algo frente al sensor; y da 0 lógico si no se detectó el reflejo de la señal emitida o sea, si no hay nada frente al sensor.

 

Características:

Los aparatos pueden suministrarse a elección con supresión de fondo o en versión para fibra óptica. La amplia serie de Opto-BEROs trabaja con luz infrarroja, luz roja o luz de láser y cubre alcances desde 3 cm hasta 50 m. Debido los diferentes principios físicos en que se basan estos sistemas, para las mismas condiciones externas las barreras fotoeléctricas directas permiten alcanzar una zona de detección mayor que las barreras fotoeléctricas por reflexión. Los sensores difusos permiten reaccionar también en presencia de objetos que reflejen la luz de forma difusa. Por ello tienen una zona de detección menor que las barreras fotoeléctricas por reflexión. Los Opto-BERO pueden ajustarse de forma rápida y cómoda por aprendizaje (Teach-In) o por potenciómetro. La gran gama de versiones cúbicas, cilíndricas y miniatura permite resolver cualquier aplicación.

 

Funcionamiento:

Sensor difuso (detector fotoeléctrico de proximidad):

La luz del emisor choca con un objeto y se refleja de forma difusa. Una parte penetra en el receptor que también se halla en el detector. Si hay suficiente intensidad de recepción, se activa la salida. La zona de detección depende del tamaño y del color del objeto así como de la naturaleza de su superficie. El potenciómetro incorporado permite modificar en amplio margen la zona de detección. El sensor difuso también es idóneo para detectar diferencias cromáticas.

Sensor difuso con supresión de fondo:

Los sensores difusos con supresión de fondo están en condiciones de detectar objetos dentro de una zona de detección determinada. Todo lo que haya más allá de dicho límite se suprime. El plano de enfoque se puede modificar. La supresión del fondo se realiza modificando la geometría entre emisor y receptor.

Rejillas fotoeléctricas

Los siete emisores de este Opto-BERO especial irradian luz sobre un reflector que la refleja en siete receptores del BERO. La salida se activa tan pronto como se interrumpe alguno de los haces luminosos. Con elle se puede vigilar sin lagunas un área de 42 mm. Se aplica p. ej. en el área de transporte y manutención. Barreras fotoeléctricas directas Constan de un emisor y un receptor. El emisor se orienta de modo que en el receptor incida la mayor cantidad de luz pulsada posible procedente del diodo emisor. El receptor evalúa la luz recibida distinguiéndola claramente de la luz ambiente y de otras fuentes luminosas. La salida se activa cuando se interrumpe el haz luminoso entre el emisor y el receptor.

Barreras fotoeléctricas por reflexión

La luz del diodo emisor se concentra con una lente y se orienta hacia un reflector a través de un filtro de polarización (principio del espejo triple). Una parte de la luz reflejada llega al receptor a través de otro filtro de polarización. Los filtros se han elegido y colocado de tal manera que sólo la luz reflejada por el reflector llega al receptor pero no la luz de otros objetos que se encuentren en el radio de alcance del haz. La salida se activa cuando un objeto se interpone en el camino del rayo desde el emisor hasta el receptor a través del reflector.

Ajustes de sensibilidad:

Distancia mínima

Los detectores de proximidad no deberán afectarse mutuamente. Por ello es necesario respetar una distancia mínima (a) entre dos detectores. Los datos que figuran en la tabla tienen carácter meramente orientativo. Están referidos a la sensibilidad máxima.

Ubicación

Los aparatos se pueden montar en cualquier posición. Si la situación lo permite, se recomienda montarlos en lugares que no estén expuestos a los efectos de la suciedad. Los accesorios disponibles permiten montar los aparatos con toda rapidez y facilidad.

Aplicaciones:

Si el sensor se utiliza en un ambiente cerrado y pequeño como una habitacion es posible que si se usa su alta sensibilidad detecte las paredes del cuarto e incluso el techo, se recomienda tomar en cuenta este factor al momento de realizar el ajuste. Tambien se recomienda tomar en cuenta que el sensor puede reducir su sensibilidad si se pone a funcionar en ambientes de mucha luz infrarrja como la del sol por ejemplo, y de la misma manera puede incrementar su sensibilidad si se usa en ambientes osbcuros.

•Transporte y manutención.

•Sistemas de embalaje.

•Maquinaria.

•Papel, textil y transformación de plásticos.

•Artes gráficas.

•Control de accesos.

 

Otras aplicaciones:

Control de desplazamiento de piezas, detección de materiales metálicos en procesos de alimentación, posicionamiento de piezas metálicas, posicionamiento de máquinas, detección de planchas en movimiento, etc.

Más Información

SIEMENS

DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN

DETECTORES ÓPTICOS

 

Descripción

Esquema de un sensor óptico de presencia. La luz emitida por el diodo LED se refleja en el objeto, incidiendo en el fototransistor (en el que la corriente del colector es proporcional a la intensidad luminosa que recibe la base del dispositivo).

Análisis de Sistemas y Señales 2010 Grupo: 10 García Cruz Jesús Alberto Zavaleta Vega Ricardo Abraham