Luz Como Medio Detector

Luz como medio detector
se emplea en muchos sectores de la técnica y de la vida cotidiana en sistemas de control y regulación. Para ello se evalúa una variación de la intensidad de luz en un segmento óptico (entre emisor y receptor) que es producida por un objeto a detectar. En función de las características de este objeto y de la estructura del segmento óptico se interrumpe el haz luminoso o serefleja, o bien, se dispersa el mismo. Mayoritariamente se utilizan como emisores LEDs de luz infrarroja a impulsos controlados por reloj y como receptores se utilizan fototransistores. La señal de salida es en gran medida independiente de la iluminación ambiental, ya que la luz visible puede eliminarse fácilmente por filtración. En operaciones de detección vitales se emplean preferiblementedetectores fotoeléctricos, o bien, barreras fotoeléctricas con LEDs de luz roja, porque el haz luminoso y el punto de detección pueden captarse visualmente y ajustarse con mayor facilidad. Para las diversas condiciones de aplicación Balluff ofrece tres variantes de sensor: Detectores fotoeléctricos, barreras fotoeléctricas de reflexión, barreras fotoeléctricas unidireccionales.

Refracción de luzLos haces luminosos experimentan un cambio de dirección, es decir, una refracción, en la superficie límite de dos medios ópticos con diferente densidad óptica n (p. ej. vidrio/ aire). El grado de la refracción depende del cociente de las densidades ópticas n de ambos medios y del ángulo de incidencia e respecto al eje óptico.

Si un haz luminoso cambia de un medio de densidad n a otro de menordensidad n', entonces dicho ángulo presenta un ángulo superior e’. Encima de ecrit. (ángulo límiteen el que el haz refractado pasa paralelamente a la capa límite), sin embargo, el haz vuelve a penetrar en el medio con la densidad n, es decir,aquí existe una reflexión total.

Conducción luz por refleccion total
Sin la reflexión total descrita anteriormente en las capas límite, los conductores defibra óptica no podrían realizarse con la calidad actual. Están compuestos por un núcleo cilíndrico conductor de luz y una vaina de pared fina que rodea el mismo firmemente. La densidad óptica n del núcleo es superior a la de la vaina. Un haz luminoso se refleja totalmente una y otra vez en la capa de separación entre núcleo y vaina y no puede por tanto abandonar el núcleo en dirección radial.Teóricamente la luz no es debilitada por estas reflexiones; sin embargo, las impurezas y las posiciones erróneas tanto en el material de núcleo como también en la capa de separación originan pérdidas y limitan la longitud de conductor de fibra óptica, en la cual queda garantizada una transmisión de información asegurada.

Detector fotoeléctrico
En los detectores fotoeléctricos el emisor y elreceptor están alojados en una misma carcasa. La alineación respecto a un objeto a detectar prácticamente carece de importancia. Un objeto a detectar (p. ej. una placa normalizada con reflexión del 90 %) devuelve al receptor en la zona del haz luminoso mediante reflexión difusa en su superficie una parte de la luz. Si la placa normalizada alcanza la curva de aproximación (ver figura), se realiza unaconmutación, es decir, una variación de la señal de salida. La distancia de detección varía en función del tamaño, la forma, el color y las características de la superficie de objeto reflectante. Con una tarjeta gris de Kodak con reflexión del 90 % (~ papel blanco) pueden alcanzarse hasta 2 m.

Luminiscencia
Para detectar marcas invisibles en objetos, se utilizan las llamadas sustanciasfluorescentes (contenidas en tizas, tintas, lacas, etc. especiales) que sólo pueden hacerse visibles con luz ultravioleta (UV). Las sustancias fluorescentes transforman la luz UV invisible (de onda corta, en este caso 380 nm) en luz visible (entre azul 450 nm y rojo oscuro 780 nm). Este efecto se denomina fotoluminiscencia. La luz visible puede entonces ser detectada, como es habitual, por la unidad...