Qué es un sensor fotoeléctrico
Un sensor fotoeléctrico detecta un objeto poniendo luz en el espacio por el que va a pasar y observando qué vuelve o qué deja de llegar. En una línea de producción eso lo convierte en el dispositivo para comprobar la presencia de una pieza, contarla, detectar un borde y confirmar posiciones de resguardo, y suele ser la forma menos costosa de responder a una pregunta de sí o no sobre la posición.
Se diferencia de un sensor inductivo o capacitivo de una manera que decide a la vez su fortaleza y su debilidad. No hay campo que amortiguar, así que puede detectarse casi cualquier material, a distancias que un sensor inductivo no alcanza, y puede distinguirse un objeto transparente o una marca impresa igual de bien que uno sólido. Ese mismo camino óptico que lo hace posible es lo que interrumpen el polvo, la niebla, el lavado y una línea de visión obstruida.
La selección gira en torno a cuatro preguntas: dónde puede montarse el sensor respecto al objeto, qué es el objeto y cuánta luz devuelve, cómo es el fondo que hay detrás y qué espera la entrada del controlador. La segunda y la tercera son las que separan los modos de detección más que la distancia de detección por sí sola.
Cómo mide un sensor fotoeléctrico
Los modos de detección se diferencian en por dónde va la luz, y cada uno responde a un problema distinto. Un sensor difuso simple emite luz y conmuta cuando vuelve suficiente, lo que no necesita nada al otro lado del objeto pero hace que el punto de conmutación dependa de cuán reflectante sea el objeto. Un sensor fotoeléctrico con supresión de fondo averigua de dónde viene la luz en lugar de cuánta ha llegado, usando los ángulos distintos con que el emisor y el receptor ven el objeto, así que conmuta por distancia y puede ajustarse para ignorar lo que hay detrás del objetivo.
Un sensor reflexivo envía un haz a un reflector y detecta el objeto cuando el haz se interrumpe, lo que necesita solo un tendido de cable y una posición de montaje, pero un reflector enfrente. Un par de barrera coloca el emisor y el receptor en extremos opuestos y detecta cuando se interrumpe el haz entre ambos, lo que da el alcance más largo y la detección más fiable a cambio de cablear y alinear los dos extremos. El camino óptico en los dos últimos es fijo, así que el punto de conmutación no depende del objeto en absoluto.
Lo que limita a los cuatro en la práctica es el contraste entre el objeto y lo que lo rodea. Un objeto reflectante puede devolver más luz desde un ángulo de la que devuelve uno difuso de frente, y un objeto oscuro devuelve muy poca, así que un punto de conmutación ajustado sobre una pieza puede no valer para otra. Un bastidor de máquina, una cinta transportadora o un resguardo brillante detrás del objeto pueden aportar más luz reflejada que el propio objeto, que es el problema que la supresión de fondo existe para resolver y la razón por la que un sensor difuso simple a veces no hay manera de que funcione en una instalación concreta.
Opciones de configuración
La mayor parte de la especificación viene determinada por estas decisiones y no por la clase de exactitud. Cada una condiciona la siguiente, y por eso se resuelven en orden.
| Configuración | Opciones a definir | Qué decide realmente |
| Modo de detección | Difuso, difuso con supresión de fondo, reflexivo, de barrera | Qué hay que montar al otro lado del objeto, y si el punto de conmutación depende del objeto o de un camino óptico fijo. |
| Distancia de detección | Desde unos pocos milímetros hasta varios metros, según el modo | Dónde puede montarse el sensor. La cifra publicada se mide sobre un objetivo de referencia, así que la distancia de trabajo es más corta con un objeto oscuro o rugoso. |
| Fuente de luz y tamaño del punto | Rojo visible o infrarrojo, y el diámetro del punto a la distancia de trabajo | Si el haz puede apuntarse y qué objeto tan pequeño puede detectarse de forma fiable. Los tamaños de punto declarados a distancias distintas no son directamente comparables. |
| Tipo de salida | PNP, NPN o una salida analógica en algunos modelos | Cómo se conecta el sensor a la entrada del controlador, y si el valor es un límite o una medición. |
| Acción de la salida | Normalmente abierta, normalmente cerrada o conmutable | Qué ve el controlador cuando no hay ningún objeto, que es una decisión de cableado y no una preferencia. |
| Ajuste de sensibilidad | Potenciómetro de una vuelta, aprendizaje por pulsador o ajuste fijo | Cómo se establece el punto de conmutación en el emplazamiento, y si puede reajustarse rápido durante un cambio de formato. |
| Carcasa y sellado | Rectangular o cilíndrica, con un grado de protección | Si el sensor sobrevive donde está montado. Un grado apto para salpicaduras no es un grado para lavado a alta presión. |
| Conexión | Cable incorporado o un conector | Con qué rapidez puede sustituirse un sensor dañado, lo que importa en una máquina que lleva muchos. |
Cómo elegir un sensor fotoeléctrico
| Criterio | Por qué decide la respuesta | Cómo resolverlo antes de consultar |
|---|
| De qué está hecho el objeto y cómo refleja | La distancia de detección se mide sobre un objetivo blanco mate, y un objeto oscuro, brillante o inclinado se comporta de otra manera | Describa el objeto, su color y su superficie, y si el mismo sensor tiene que atender a más de un tipo. |
| El fondo detrás del objeto | Un fondo reflectante puede aportar más luz que el objeto, que es para lo que sirve la supresión de fondo | Indique qué hay detrás del objeto y a qué distancia, porque eso decide si un sensor difuso simple puede funcionar. |
| Posiciones de montaje disponibles | Algunos modos necesitan un punto de montaje y otros dos, y el alcance cambia según el modo | Dé la distancia entre donde puede ir el sensor y por donde pasa el objeto, y el espacio disponible al otro lado. |
| Tamaño y velocidad del objeto | Un objeto pequeño o rápido necesita un punto que quepa dentro de él y un tiempo de respuesta que resuelva el paso | Dé la dimensión más pequeña del objeto a través del haz y la velocidad de la línea. |
| Luz ambiente y atmósfera | Una luz ambiente fuerte interfiere, y el polvo, la niebla y el lavado interrumpen el camino óptico | Describa la célula en la que está el sensor, incluido si le llega la luz del sol y si recibe manguerazos. |
| Entrada del controlador | El tipo de entrada fija la forma de salida, y la lógica decide la acción de la salida | Confirme el tipo de entrada y qué espera el programa cuando no hay ningún objeto. |
| Qué ocurre si se pierde una detección | La consecuencia decide cuánto margen y cuánta estabilidad de alineación hacen falta | Diga si una pieza no detectada provoca un retrabajo o una parada, porque cambia la forma de elegir el modo. |
Un sensor fotoeléctrico detecta la interrupción o el retorno de la luz, no el objeto en sí. Cualquier cosa que entre en el haz o bloquee la línea de visión puede dispararlo, y por eso un resguardo o una tapa de registro en el camino óptico forma parte de la consideración de montaje y no es un añadido posterior.
Las alternativas más cercanas
Estos son los tipos a los que normalmente se refiere una consulta por un sensor fotoeléctrico, y el punto en el que la elección se decide realmente.
| Alternativa más cercana | Qué la diferencia de un sensor fotoeléctrico |
| Sensores de proximidad | Los tipos inductivos y capacitivos ignoran por completo el camino óptico, así que el polvo, la niebla y una línea de visión obstruida no les afectan, y pueden embeberse enrasados en un soporte metálico. Solo responden a metal, sin embargo, y a una distancia mucho más corta, así que una pieza de plástico o un objetivo a varios cientos de milímetros pide un sensor fotoeléctrico. |
| Sensores de posición | Un sensor de posición informa de dónde está algo, normalmente como un valor continuo a lo largo de un recorrido. Un sensor fotoeléctrico informa de que algo ha llegado a un punto. Donde el controlador necesita la posición real y no una confirmación, un sensor fotoeléctrico solo aporta una parte de la respuesta. |
| Sensores de desplazamiento | Miden un movimiento pequeño como una distancia continua, algo que un sensor óptico también puede hacer en algunas formas, pero no en las versiones de conmutación aquí descritas. Donde importa la magnitud del movimiento y no el hecho de que se produzca, el instrumento es un sensor de desplazamiento, y un interruptor fotoeléctrico no lo sustituye. |
| Sensores de nivel | La detección de nivel es un caso particular de la detección de presencia y a veces se realiza con elementos ópticos, pero un sensor de nivel se especifica contra el material, el recipiente y las condiciones que hay en él. Donde el requisito es un límite de llenado en un tanque, la familia que hay que mirar es la de nivel y no un interruptor óptico de propósito general. |
| Sistemas de encóder y de conteo | Contar piezas en una línea puede hacerse contando impulsos del accionamiento de la máquina en lugar de detectar cada pieza. Donde las piezas están regularmente espaciadas y el accionamiento es fiable, eso elimina el sensor por completo; donde no lo están, un sensor fotoeléctrico que detecte cada pieza es la medición más directa. |
Qué incluir en la consulta
La primera respuesta puede ser una cotización en lugar de una lista de preguntas si la consulta incluye estos datos. Si no conoce una cifra, envíe la descripción de la aplicación y le confirmaremos lo que implica.
- Qué es el objeto, su color y su acabado superficial
- La dimensión más pequeña del objeto a través del haz, y la velocidad de la línea
- Qué hay detrás del objeto y a qué distancia
- La distancia entre la posición de montaje y el objeto, y el espacio disponible al otro lado
- Si el mismo sensor tiene que atender a más de un tipo de objeto
- El tipo de entrada del controlador, y qué espera el programa cuando no hay ningún objeto
- Las condiciones ambientales: luz del sol, polvo, niebla, lavado
- Con qué rapidez tiene que poder sustituirse un sensor en servicio
- Si la consecuencia de una detección perdida es un retrabajo o una parada
