Sensores

Sensores

Nombre: Luis Fernando Vivanco Calva

Carrera Nivel: Tecnología Superior en electronica Cuarto Semestre

Fecha: 28/02/2022

Objetivo:

Realizar una lectura complexiva mediante el uso de los documentos adjuntos y asi tener un conocimiento sobre el uso de los detectores ópticos y transductores de desplazamiento lineal.

En esta parte vamos a conocer sobre los detectores ópticos y sobre sus diferentes tipos y también las diferentes características que tienen cada uno de estos.

2.6 Detectores ópticos o fotoeléctricos

Además denominados fotocélulas. Constan de un emisor de luz, y un receptor que detecta la luz emitida. El emisor es un diodo LED, el receptor es un fotodiodo o fototransistor, con la electronica elemental de amplificación. El tipo de luz suele ser infrarroja, aunque en determinadas aplicaciones se utiliza además luz roja.

 El LED se suele atacar con una señal pulsante de frecuencia alta y un periodo de trabajo bajo. El receptor suele sincronizarse con esta señal pulsante del emisor, lo cual optimización la solidez ante la detección de luz ambiente o de luz de otros detectores. En varios casos los detectores disponen de un potenciometro de ajuste que posibilita cambiar la sensibilidad.  

[pic 1]

De barrera

Se tiene por una sección el emisor y por otra el receptor. Funcionando usual el haz emitido llega al receptor. Si se interpone un objeto entre ellos interrumpiendo el haz de luz, el receptor deja de recibir, y se detecta el objeto. La detección se crea una vez que el objeto es opaco e interrumpe una sección suficiente del haz efectivo.

Ventajas

• Muy largo alcance.
• Margen de operación muy grande, por lo tanto, muy robusto a la su ciedad.

Inconvenientes

• Más caro, por necesitar 2 elemento
• Necesita más cableado.
• Necesita poner un elemento a cada lado del objeto a detectar.

Reflex

El emisor y el receptor se hallan incluidos en el mismo dispositivo. El haz de luz emitido se refleja en una placa particular reflectora, siendo detectado aquel reflejo por el receptor, en condiciones habituales. Una vez que un objeto se interpone entre el detector y el reflector, el haz se interrumpe y el objeto es detectado. El objeto a identificar debería interrumpir una sección suficiente de este haz efectivo para que se genere la detección.

[pic 2]

Ventajas

• Es más barato por tener solo un elemento.
• El cableado es más sencillo que el de barrera.

Inconvenientes

• Alcance menor que el de barrera. Menor margen de operación que el de barrera.
• Sigue necesitando el montaje del reflector al otro lado del objeto a detectar.
• Puede tener errores de detección si el objeto es brillante.
• Para los detectores réflex en la que el emisor tiene un filtro que polariza evitar el inconveniente de la reflexión en objetos brillantes se utiliza una variante la luz.

Para eludir el problema de la reflexión en objetos brillantes se usa una variante de los detectores réflex en la que el emisor tiene un filtro que polariza la luz. Para diferenciar los dos reflejos el receptor solo detecta la luz no polarizada, y por consiguiente no detecta la reflejada en el objeto. Este detector se denomina reflex polarizado.

Difuso (o de reflexión sobre objeto, o de proximidad)

En esta clase de detector, el emisor y el receptor estan además en el mismo dispositivo. En esta situación, no hay ningun reflector, por lo cual si no hay objeto, la luz emitida no es detectada por el receptor. Se llama difuso ya que la meditación en el área del objeto es difusa, generalmente.

[pic 3]

Ventajas:

• No es necesario situar ningun elemento al otro lado del objeto a detectar.
• El cableado es sencillo.

Inconvenientes:

• La distancia de detección es pequeña (menor de un metro, normalmente).
• El margen de operación es pequeño, y depende mucho de las propiedades de reflexión del objeto que se detecta.

Existen diversos tipos de detectores difusos que presentan características especiales. Entre ellos podemos destacar:

Difuso con supresión. Posibilita desconocer la meditación de objetos localizados a más grande distancia de un umbral. Se usa una vez que hay un fondo que refleja la luz detrás del objeto a identificar. Al ajustar el potenciómetro, se puede identificar el objeto, no el fondo. Funciona inclusive si el fondo es más brillante que el objeto a identificar.

Difuso de foco fijo. Además se le llama viga convergente, el transmisor y el receptor permanecen orientados de forma que el reflejo llega al receptor solo si el objeto está en cierta distancia. Por cierto, tiene un diminuto rango de distancia a la que se detecta el objeto. Comúnmente el punto de detección está bastante cerca del detector.

Difuso de gran angular. Es un detector difuso donde el campo de perspectiva del transmisor y del receptor es bastante extenso. Podría ser eficaz para identificar objetos pequeños cuya postura puede modificar relacionadas con el eje de perspectiva. Además se puede utilizar para desconocer orificios en objetos monumentales.

Detectores de fibra óptica

Se usan una vez que existe un problema de espacio o las condiciones de desempeño realizan imposible montar el sensor completo. Los detectores de fibra óptica poseen un módulo que tiene toda la electrónica. Las fibras ópticas permanecen conectadas a este módulo.. Hay fibra óptica de vidrio y plástico. Los de plástico son más flexibles y más baratos. Los de vidrio aguantan temperaturas más altas, empero no son flexibles y son más caros.

Hay muchos parámetros a tener en cuenta cuando se elige un detector fotoeléctrico. Las especificaciones más importantes son:

Operación por luz u operación por sombra (L ON o D ON). Un detector que funciona con luz tiene su salida activa si el receptor capta una cantidad suficiente de la luz emitida y se apaga si dicha luz es insuficiente. El que labora por la sombra labora a la inversa. Por otro lado, un detector de difusor que funciona con luz se desactiva si no hay un objeto presente y se activa una vez que se acerca un objeto que refleja suficiente luz.

Distancia máxima de detección. Es la distancia máxima a la que se crea la detección. Para detectores reflejados, esta distancia se define como la distancia entre el reflector y el sensor, por lo cual es libre del objeto detectado.

Distancia nominal de detección (Sn). Suele ser sutilmente inferior a la distancia máxima y es una indicación de la distancia máxima a la que se puede usar el detector con una amplitud suficientemente enorme mayor a 1.

Distancia mínima de detección. Los detectores de meditación y difusión poseen una pequeña región ciega en la que la luz reflejada no llega al receptor. Esto se debería a que el emisor y el receptor permanecen algo separados. Por consiguiente, hay una distancia mínima por abajo de la cual no se detecta el objeto o el reflector.

Curva de respuesta. Es una curva que representa el beneficio operativo ante la distancia. Para el detector de difusión, se usa un cuerpo humano blanco plano estándar. La distancia máxima de detección es la distancia a la que la curva es igual a 1.

Tiempo de respuesta. Este es la tiempo solicitado para que la salida se active a partir de que se detectó el objeto. Los tiempos de activación y desactivación tienen la posibilidad de perturbar. Es dependiente primordialmente del tipo de salida.

Curva de detección (contorno del haz). Es una curva que representa la zona del espacio en la que se genera la detección. La curva define la postura del borde interior del objeto. Para reflejos lo cual es aproximado es el reflector, para obstrucciones el receptor y para difusores es un objeto blanco estándar.

Tipo de salida. Es el tipo de salida que da el detector. Podría ser de cualquier persona de las ya descritas.

Forma y tamaño. La manera y la magnitud de los detectores determinan las modalidades de montaje, por lo cual podría ser un parámetro fundamental en el momento de escoger un detector. Las maneras más frecuentes son:

- Cilíndricas. Los más primordiales acostumbran ser cilíndricos y tienen la posibilidad de ser de barrera, reflejos o difusos.

- De petaca (paralelepipedica). Acostumbran tener esta modalidad los que poseen funcionalidades como eliminación de fondo, salida analogica, etcétera.

-Amplificador más cabeza óptica por separado. La virtud que poseen es que el cabezal óptico ocupa menos espacio que todo el detector. Solo está el LED emisor y el fototransistor receptor en la cabeza, dejando toda la electrónica en el amplificador que se puede montar en otro sitio.

- De Fibra óptica. Es una solución que ocupa menos espacio debido a que unicamente se sitúa el extremo de la fibra óptica en el punto de detección.

-Temporización lógica adicional. Ciertos detectores poseen funcionalidades extras, como un retardo de conexión o desconexión, o la generación de un solo pulso del ancho detallado cada vez que se detecta un objeto.

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