Os sensores fotoelétricos desempenham um papel crucial na automação industrial, convertendo luz em sinais elétricos de forma a detetar a presença de objetos. Eles aumentam a eficiência e a precisão dos processos industriais, sendo essenciais na automação moderna. A compreensão dos diferentes modos de deteção fotoelétrica na automação industrial é crucial para escolher a solução mais adequada às necessidades específicas de cada aplicação.
Modo Oposto: Máxima Fiabilidade
Na deteção do modo oposto, o emissor e o recetor do sensor estão colocados em unidades separadas e frente a frente. O feixe de luz viaja diretamente do emissor para o recetor e o sensor deteta um objeto quando este interrompe o feixe. Este modo oferece o mais alto nível de fiabilidade, já que a luz passa diretamente entre o emissor e o recetor. Sempre que o feixe é interrompido, o sensor altera a sua saída.
As principais vantagens do modo oposto incluem:
- O mais alto nível de ganho excessivo (energia emitida);
- Longo alcance de deteção;
- Excelente robustez em ambientes agressivos;
- Deteção de posição precisa;
- Deteção precisa de pequenos objetos com o uso de aberturas de lente;
- Imunidade à refletividade de superfícies (cor ou acabamento dos objetos).
Modo Retro Refletivo: Precisão e Versatilidade
No modo retro refletivo, o emissor e o recetor estão no mesmo alojamento, utilizando um refletor para devolver a luz ao recetor. Tal como no modo oposto, o sensor deteta o objeto quando este interrompe o feixe de luz. A deteção retro reflexiva, sendo um modo de quebra de feixe, geralmente, não depende da refletividade do objeto detetado.
No entanto, em ambientes com objetos muito brilhantes, pode ocorrer proxing, ou seja, o objeto reflete tanta luz que simula o feixe de volta ao sensor. Assim, a utilização de um sensor retro refletivo polarizado, que garante que a luz recebida pelo sensor vem apenas do refletor, ajuda a evitar este problema.
Quando o espaço é limitado ou quando as ligações elétricas são só possíveis num dos lados de um transportador ou de outra via de produção, um sensor retro refletor proporciona uma alternativa conveniente ao modo oposto.
As vantagens do modo retro refletivo incluem:
- Alcance relativamente longo;
- Segundo maior ganho excessivo (após o modo oposto);
- Prevenção de proxing com filtro polarizado;
- Alta precisão na deteção de objetos transparentes, graças às óticas coaxiais.
Modo de Proximidade: Deteção Refletida
Assim como em muitos sensores retro refletores, um sensor de proximidade inclui, normalmente, um emissor e um recetor no mesmo alojamento físico. Mas, enquanto os modos oposto e retro reflexivo funcionam ao indicar a presença de um objeto quando um feixe é interrompido, os sensores de modo de proximidade funcionam de forma oposta, ao indicar a presença de um objeto alvo apenas quando o feixe se reflete nele e regressa ao recetor.
Comparação com Outros Modos de Deteção
Uma forma de pensar nisto é: os sensores opostos e retro reflexivos detetam objetos que interrompem um feixe, mas os sensores de proximidade detetam objetos que formam um feixe.
Existem quatro subtipos de modo de proximidade, cada um com uma disposição ótica diferente: difuso, feixe divergente, feixe convergente e supressão de fundo.
Sensores Difusos
Os sensores difusos são os mais comuns e refletem a luz diretamente da superfície do objeto. A instalação destes sensores é simples e não requer um refletor, o que os torna ideais para aplicações onde os outros modos de deteção fotoelétrica não podem ser usados. No entanto, devolvem uma menor quantidade de luz (perda de sinal) e funcionam melhor a distâncias mais curtas do que os sensores opostos e retro refletores.
Sensores de Feixe Divergente
Os sensores de feixe divergente não utilizam lentes, tornando-se menos dependentes de ângulos de feixe precisos. Estes sensores são ideais para detetar objetos muito pequenos, como fios ou tecidos, em distâncias muito curtas (até uma polegada).
Sensores de Feixe Convergente
Por outro lado, os sensores de proximidade de feixe convergente utilizam lentes para focar tanto a luz emitida como o recetor no mesmo ponto exato. Isto cria uma área de deteção pequena e bem definida a uma distância fixa do sensor. Podem detetar objetos de muito baixa refletividade e ignorar alvos para além da sua profundidade de campo, o que os torna úteis para o posicionamento preciso de peças pequenas. Uma ressalva importante é que os sensores de feixe convergente podem potencialmente detetar objetos mais brilhantes para além do seu ponto focal. Este aspeto levou a um aumento do mercado de sensores de supressão de fundo de campo fixo ou ajustável, como descrito no ponto seguinte.
Sensores de Supressão de Fundo
Tal como o seu nome indica, os sensores de proximidade com supressão de fundo ignoram tudo o que passa para além de um limite definido. Funcionam ao comparar a quantidade de luz devolvida a dois elementos recetores separados.
Operação e Aplicações de Sensores de Supressão de Fundo
Sempre que o segundo recetor de um sensor de supressão de fundo regista uma quantidade de luz igual ou superior à do primeiro recetor, reconhece um alvo. O sensor cancela o sinal de saída quando o primeiro recetor recebe uma quantidade de luz superior. Os sensores de supressão de fundo são úteis se os objetos que se pretendem detetar forem mais escuros do que o fundo que está por trás deles. Por exemplo, um objeto escuro numa correia transportadora branca. Os sensores de supressão de fundo estão disponíveis em modos de campo fixo, que têm uma distância de corte consistente, e em modos de campo ajustável, que permitem aos utilizadores definir o corte.
Fonte: Banner Engineering
