Qu’est-ce qu’un capteur photoélectrique à faisceau ?
Un capteur photoélectrique à faisceau est un capteur qui détecte un objet en émettant un faisceau de lumière.
La lumière visible, la lumière infrarouge et la lumière laser sont utilisées comme faisceaux lumineux. Ces capteurs sont capables détecter l’intrusion ou le mouvement de personnes, l’intrusion d’objets, la position d’objets et de pas.
Utilisations des capteurs photoélectriques à faisceau
Les capteurs photoélectriques sont utilisés dans de nombreux domaines, tels que les usines, les maisons, les parkings, les bureaux, les hôpitaux et les centrales solaires. Les utilisations typiques des capteurs ultra-compacts se trouvent dans les industries des semi-conducteurs et de l’électronique. Ils sont utilisés au sein de celles-ci pour détecter les marches, le levage, le positionnement, la présence/absence de trous d’usinage, le positionnement des composants, la détection des pointes et la confirmation de l’arrivée des cartes de circuits imprimés.
Dans les hôpitaux, ils servent à appeler les infirmières. Dans les garages, les feux de signalisation, ces capteurs sont utilisés pour signaler le passage d’une personne à l’entrée ou à la sortie. Un autre de ses rôles est d’assurer la sécurité en inversant et en ouvrant les portes qui sont sur le point de se fermer.
Dans le cadre de la surveillance nocturne des locaux, une alarme est déclenchée lorsqu’une zone spécifique est franchie. Il détecte les intrus dans les zones de stockage de matériel, par exemple. Il a également une fonction d’alarme lorsqu’un véhicule surélevé pénètre au-delà d’une hauteur spécifiée.
Principe des capteurs photoélectriques à faisceau
Les composants d’un capteur photoélectrique à faisceau comprennent un émetteur de lumière qui émet un faisceau lumineux, un récepteur de lumière qui reçoit la lumière, une alimentation électrique et un amplificateur. Le faisceau lumineux est bloqué, transmis ou réfléchi par l’objet. La quantité de lumière détectée par le récepteur de lumière change par la suite. Ce changement est alors détecté et un signal de sortie est produit.
Les couleurs de la source lumineuse comprennent l’infrarouge, le rouge, le vert, le bleu et les trois couleurs (rouge, vert et bleu). Les circuits de sortie comprennent des transistors NPN à collecteur ouvert, des transistors PNP à collecteur ouvert, des sorties CC à 2 fils, des transistors NPN universels, des contacts de relais et d’autres sorties de contact. Les types de sorties analogiques avec tension analogique sont également typiques.
Caractéristiques des capteurs photoélectriques à faisceau
1. La détection sans contact
Les capteurs photoélectriques à faisceau peuvent détecter des conditions à distance sans contact et ne sont donc absolument pas affectés par le montage du capteur. La détection à long terme est également possible.
2. Le temps de réponse rapide
L’utilisation d’un faisceau optique et de tous les circuits électroniques permet un temps de réponse rapide. Même les lignes à grande vitesse peuvent être traitées sans problème.
3. Les longues distances de détection
Ces capteurs peuvent détecter à des distances allant jusqu’à plusieurs dizaines de mètres.
4. Autres
Les différentes couleurs peuvent être détectées comme des différences d’intensité lumineuse dues aux différents rapports de réflexion et d’absorption de la lumière de longueurs d’onde spécifiques. Une détection de haute précision est également possible. L’optique est précise et la technologie des circuits électroniques permet d’atteindre une précision de 20 µm.
Toutefois, les capteurs à faisceau présentent l’inconvénient que la surface de la lentille peut être recouverte de poussière et de saleté. Lorsque c’est le cas, cela entraîne une émission ou une réception insuffisante de la lumière et des dysfonctionnements.
Types de capteurs photoélectriques à faisceau
Il existe de nombreux types de capteurs photoélectriques à faisceau, en fonction de la forme de détection et de la configuration.
1. La classification selon la forme de détection
Les méthodes les plus courantes de projection et de réception de la lumière sont la transmission, la réflexion sur un miroir et la réflexion. D’autres types comprennent les capteurs compacts à fibres optiques.
Le type transmissif
L’émetteur et le récepteur de lumière sont installés séparément et le faisceau lumineux est détecté lorsqu’une personne ou un objet interrompt le faisceau lumineux. Tous deux nécessitent une alimentation électrique. Ce type de capteur dispose d’une longue distance de détection.
Le type à réflexion sur miroir
L’émetteur et le récepteur de lumière sont intégrés et le miroir réfléchissant est installé séparément. Les changements peuvent être détectés dans la lumière réfléchie par le miroir, par exemple lors de la présence de personnes ou d’objets. Il peut être utilisé sur de longues distances et est moins cher que le type transmissif.
Le type réfléchissant
Le projecteur ainsi que le récepteur sont intégrés et la lumière réfléchie par les personnes ou les objets est captée. La courte distance de détection et la sensibilité à l’influence de la couleur sont des inconvénients.
2. La classification par configuration
Il existe deux types de configurations de circuits électroniques : les circuits intégrés et les circuits séparés. Il existe des amplificateurs intégrés, des alimentations intégrées, des amplificateurs séparés, des fibres optiques, etc. Le choix se fait en fonction de l’espace d’installation, de l’alimentation et de l’immunité au bruit.
Les types d’amplificateurs intégrés et d’alimentations intégrées peuvent utiliser des sorties sans contact et des sorties à contact de relais. Dans le type d’amplificateur séparé, les éléments émetteurs et récepteurs de lumière sont séparés de l’amplificateur. L’unité de détection peut être plus petite et, lorsqu’une alimentation en courant continu est ajoutée, une sortie sans contact peut être obtenue.
Dans le type à fibre, une fibre optique est connectée aux éléments d’émission et de réception de la lumière dans le corps de l’amplificateur et l’extrémité de détection est séparée. La lumière est projetée et reçue à travers les fibres optiques. Il présente une excellente résistance à l’environnement.