Qu’est-ce qu’un photo-interrupteur ?
Un photo-interrupteur est un dispositif capable de détecter la présence ou l’absence et la position d’un objet au moyen de la lumière, en utilisant un ensemble d’émetteurs et de récepteurs de lumière.
Les photo-interrupteurs peuvent être divisés en deux catégories : les photo-interrupteurs à transmission et les photo-interrupteurs à réflexion. Les photo-interrupteurs transmissifs détectent en bloquant la lumière lorsqu’un objet passe entre l’émetteur et le récepteur de lumière. Les photo-interrupteurs à réflexion, quant à eux, détectent la lumière émise par un émetteur de lumière lorsqu’elle est réfléchie par un objet et le récepteur de lumière détecte la lumière réfléchie.
En général, le type de transmission est appelé photo-interrupteur et le type de réflexion est appelé photo-réflecteur pour faire la distinction entre les deux. Cet article se limite aux premiers. Pour les photo-capteurs transmissifs, les fabricants de semi-conducteurs vendent des produits (composants) dans lesquels les éléments émetteurs et récepteurs de lumière sont installés face à face et sont contenus dans un seul boîtier, qui est utilisé dans une variété de dispositifs.
Des émetteurs et des récepteurs de lumière séparés sont utilisés pour détecter des objets relativement grands, tels que des produits sur des chaînes de production ou des personnes à l’extérieur. Le premier est parfois appelé type intégré et le second type séparé.
Utilisations des photo-interrupteurs
Les photo-interrupteurs sont utilisés comme capteurs dans des mécanismes qui détectent le passage d’objets.
Certaines applications spécifiques sont énumérées ci-dessous.
- Dans les appareils photo numériques et autres équipements photographiques, détection de la quantité d’éjection de l’objectif, du diamètre de l’ouverture, etc.
- Détection de la synchronisation du tambour photosensible dans les photocopieurs, détection du passage du papier, etc.
- Détection de la position et de la synchronisation de la tête d’impression dans les imprimantes, détection du passage du papier d’impression, etc.
- Détection du flux de personnes dans les contrôleurs automatiques de billets.
- Détection du passage des billets de banque dans les distributeurs automatiques.
Comme indiqué ci-dessus, ils sont utilisés pour une variété d’applications dans de nombreux domaines.
Principe des photo-interrupteurs
Les photo-interrupteurs se composent d’un émetteur de lumière qui émet une lumière de détection et d’un photodétecteur qui reçoit cette lumière.
- Émetteur de lumière.
Une LED dans le proche infrarouge, qui est un élément émetteur de lumière, projette de la lumière dans le proche infrarouge dans une direction spécifique à travers une fente. - Photodétecteur.
Un phototransistor est utilisé comme capteur de lumière proche infrarouge pour détecter la présence ou l’absence d’un objet à partir des variations du courant collecteur du phototransistor.
En d’autres termes, la lumière proche infrarouge projetée par l’émetteur de lumière est toujours reçue par le photodétecteur, de sorte que si un objet se trouve sur son chemin lumineux, la lumière est interceptée et le courant collecteur du phototransistor dans le photodétecteur diminue. Le circuit de traitement du photodétecteur détecte le changement d’intensité du courant du collecteur et émet un signal, ce qui permet de détecter le passage d’un objet.
Dans le type intégré, les axes optiques de l’émetteur de lumière et du photodétecteur sont alignés au moment de la fabrication, de sorte qu’il n’est pas nécessaire d’ajuster à nouveau la position de l’émetteur de lumière et du photodétecteur. En revanche, avec le type séparé, l’axe optique de l’émetteur de lumière et la position du capteur du photodétecteur doivent être alignés avec précision lors de l’installation, et si cet ajustement est insuffisant, l’objet ne peut pas être détecté.
Autres informations sur les photo-interrupteurs
Précautions d’utilisation des photo-interrupteurs
Lors de l’utilisation de photo-interrupteurs transmissifs, les points suivants doivent être pris en compte.
1. Détection d’objets très transparents
Les objets présentant une transparence et une transmission lumineuse élevées transmettent également de la lumière dans le proche infrarouge, qui peut ne pas être détectée par le photorécepteur.
2. Détection d’objets de petite taille
Les objets plus petits que la fente de l’émetteur de lumière peuvent ne pas être détectés parce qu’ils ne bloquent pas suffisamment la lumière proche infrarouge. La taille de la fente est indiquée dans les spécifications, il est donc important de la vérifier lors de la conception.
3. Utilisation dans des environnements où la lumière ambiante circule
Si une lumière intense est projetée sur le capteur d’un photodétecteur, le phototransistor qui constitue le capteur sera saturé, ce qui rendra difficile la détection de l’objet. En particulier, la lumière ayant une grande énergie autour de la longueur d’onde de 1 000 nm, comme les ampoules à incandescence, a un effet significatif sur le phototransistor lorsqu’elle traverse le filtre de coupure de la lumière visible installé devant le phototransistor.
4. Diminution de la puissance de l’émetteur de lumière (lumière proche infrarouge) au fil du temps
Lorsqu’il est utilisé dans un équipement qui est continuellement sous tension, le rendement lumineux de la LED proche infrarouge de l’émetteur de lumière diminuera progressivement et ne fonctionnera plus normalement. Il est recommandé d’effectuer un réglage avec une marge suffisante pour une diminution de la sensibilité.