Sensores Opticos
Páginas: 6 (1397 palabras)
Publicado: 3 de julio de 2012
Objetivos:
* Conocer de forma más de detalla da que son los sensores ópticos de que están compuestos
* Conocer la manera correcta de funcionamiento de estos dispositivos
* Saber las aplicaciones prácticas de los sensores ópticos en la vida real.
Marco teórico:
Cuando hablamos de sensores ópticos nos referimos a todos aquellos que son capaces de detectar diferentes factores através de un lente óptico.
Los detectores ópticos basan su funcionamiento en la emisión de un haz de luz que es interrumpido o reflejado por el objeto a detectar. Tiene mucha aplicaciones en al ámbito industrial y son ampliamente utilizados.
Partes de un sensor óptico
Los sensores ópticos están conformados por las siguientes partes:
* Fuente
* Receptor
* Lentes
* Circuito de salidaFuente
Origina un haz luminoso, usualmente con un LED, que puede tener un amplio rango en el espectro (incluyendo luz visible e infrarroja). Para la mayoría de las aplicaciones se prefiere las radiaciones infrarrojas pues son las que mayor porcentaje de luz emite y disipan menos calor. Los LEDs tipos visibles son muy útiles sobre todo para facilitar el ajuste de la operación del sensor. Entrelos LED de luz visible los LEDs de luz roja son los más eficaces para esta aplicación.
Fotoemisor
El haz con frecuencia es modulado con pulsos, ya que la modulación presenta ventajas como son: mayor luminosidad en el haz, mayor vida útil del LED, inmunidad del sensor a otras fuentes de luz que puedan interferir con la señal. Presenta la desventaja de reducir la respuestaen frecuencia del detector óptico. La figura 2 presenta los pulsos de alimentación para la modulación de un emisor.
Modulación
Receptor
Recibe el haz luminoso de la fuente, usualmente es un fotodiodo o un foto transistor. El foto sensor debe estar acoplado espectralmente con el emisor, esto significa que el fotodiodo o el foto transistor que se encuentra en el detector debepermitir mayor circulación de corriente cuando la longitud de onda recibida sea igual a la del LED en el emisor. El receptor recibe los pulsos de luz en sincronía con el emisor, esto permite ignorar radiaciones provenientes de otras fuentes. Este tipo de recepción sincrónica sólo es posible cuando la fuente y el receptor están en el mismo encapsulado. En el receptor, además, existe un circuitoasociado que acondiciona la señal antes de llegar al dispositivo de salida.
Lentes
Tienen la función de dirigir el haz de luz tanto en el emisor como en el receptor para restringir el campo de visión, esto trae como consecuencia aumentar la distancia de detección. El área de la base del cono de haz emitido por el LED y el lente aumenta a mayor distancia. Utilizandoun lente se puede generar un cono muy estrecho, lo que permitiría darle más alcance al sensor pero con el inconveniente de presentar mayor dificultad en el momento de alinearlo. Algunos detectores son diseñados para tener un amplio campo de visión, esto permite detectar objetos grandes, pero a distancias relativamente cortas.
Circuito de salida
Existen varios tiposde salidas discretas o digitales (se denominan así por tener dos estados y la más comunes son: relé, NPN o PNP, TRIAC, MOSFET), En la figura se muestra un diagrama de bloque de un sensor fotoeléctrico con todas sus partes
La fuente de alimentación suministra la potencia necesaria para el funcionamiento del detector, en el regulador de voltaje se ajustan y mantienen losniveles de tensión utilizados por el resto de los bloques del sensor. El generador de pulsos suministra al LED la señal modulada que permitirá la emisión de un haz discontinuo de luz que al chocar con un objeto regresa a la foto detector. La salida de foto detector es amplificada (note que la ganancia del amplificador puede ser cambiada para ajustar la sensibilidad) y luego es comparada con la...
* Conocer de forma más de detalla da que son los sensores ópticos de que están compuestos
* Conocer la manera correcta de funcionamiento de estos dispositivos
* Saber las aplicaciones prácticas de los sensores ópticos en la vida real.
Marco teórico:
Cuando hablamos de sensores ópticos nos referimos a todos aquellos que son capaces de detectar diferentes factores através de un lente óptico.
Los detectores ópticos basan su funcionamiento en la emisión de un haz de luz que es interrumpido o reflejado por el objeto a detectar. Tiene mucha aplicaciones en al ámbito industrial y son ampliamente utilizados.
Partes de un sensor óptico
Los sensores ópticos están conformados por las siguientes partes:
* Fuente
* Receptor
* Lentes
* Circuito de salidaFuente
Origina un haz luminoso, usualmente con un LED, que puede tener un amplio rango en el espectro (incluyendo luz visible e infrarroja). Para la mayoría de las aplicaciones se prefiere las radiaciones infrarrojas pues son las que mayor porcentaje de luz emite y disipan menos calor. Los LEDs tipos visibles son muy útiles sobre todo para facilitar el ajuste de la operación del sensor. Entrelos LED de luz visible los LEDs de luz roja son los más eficaces para esta aplicación.
Fotoemisor
El haz con frecuencia es modulado con pulsos, ya que la modulación presenta ventajas como son: mayor luminosidad en el haz, mayor vida útil del LED, inmunidad del sensor a otras fuentes de luz que puedan interferir con la señal. Presenta la desventaja de reducir la respuestaen frecuencia del detector óptico. La figura 2 presenta los pulsos de alimentación para la modulación de un emisor.
Modulación
Receptor
Recibe el haz luminoso de la fuente, usualmente es un fotodiodo o un foto transistor. El foto sensor debe estar acoplado espectralmente con el emisor, esto significa que el fotodiodo o el foto transistor que se encuentra en el detector debepermitir mayor circulación de corriente cuando la longitud de onda recibida sea igual a la del LED en el emisor. El receptor recibe los pulsos de luz en sincronía con el emisor, esto permite ignorar radiaciones provenientes de otras fuentes. Este tipo de recepción sincrónica sólo es posible cuando la fuente y el receptor están en el mismo encapsulado. En el receptor, además, existe un circuitoasociado que acondiciona la señal antes de llegar al dispositivo de salida.
Lentes
Tienen la función de dirigir el haz de luz tanto en el emisor como en el receptor para restringir el campo de visión, esto trae como consecuencia aumentar la distancia de detección. El área de la base del cono de haz emitido por el LED y el lente aumenta a mayor distancia. Utilizandoun lente se puede generar un cono muy estrecho, lo que permitiría darle más alcance al sensor pero con el inconveniente de presentar mayor dificultad en el momento de alinearlo. Algunos detectores son diseñados para tener un amplio campo de visión, esto permite detectar objetos grandes, pero a distancias relativamente cortas.
Circuito de salida
Existen varios tiposde salidas discretas o digitales (se denominan así por tener dos estados y la más comunes son: relé, NPN o PNP, TRIAC, MOSFET), En la figura se muestra un diagrama de bloque de un sensor fotoeléctrico con todas sus partes
La fuente de alimentación suministra la potencia necesaria para el funcionamiento del detector, en el regulador de voltaje se ajustan y mantienen losniveles de tensión utilizados por el resto de los bloques del sensor. El generador de pulsos suministra al LED la señal modulada que permitirá la emisión de un haz discontinuo de luz que al chocar con un objeto regresa a la foto detector. La salida de foto detector es amplificada (note que la ganancia del amplificador puede ser cambiada para ajustar la sensibilidad) y luego es comparada con la...
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