¿Qué es un Sensor de Haz?
Los sensores de haz son sensores que detectan objetos emitiendo un haz de luz.
Como haces luminosos se utilizan la luz visible, la luz infrarroja y la luz láser. Pueden detectar intrusión y movimiento de personas, intrusión de objetos, posición de objetos, pasos, etc.
Aplicaciones de los Sensores de Haz
Los sensores de haz se utilizan en muchos campos, como fábricas, casas, aparcamientos, oficinas, hospitales y plantas de energía solar.
Cuando un sensor de haz es ultracompacto, se utiliza en las industrias de semiconductores y electrónica para la detección de pasos, elevación, posicionamiento, detección de presencia/ausencia de orificios mecanizados, posicionamiento de componentes, detección de puntas, confirmación de llegada de placas de circuitos, etc.
En los hospitales, se utiliza para liberar camas, llamar a enfermeras, etc. En garajes, se utilizan para avisar mediante luces de patrulla, etc., cuando una persona pasa por una entrada o salida. También garantizan la seguridad dando marcha atrás y abriendo las puertas que están a punto de cerrarse.
En la vigilancia nocturna de locales, el sistema emite una alarma de aviso cuando se pasa por una zona determinada. Se detectan intrusos en zonas de almacenamiento de material, por ejemplo. También tiene una aplicación de alarma cuando un vehículo elevado entra más allá de una altura especificada.
Principio de los Sensores de Haz
Los componentes de un sensor de haz incluyen un emisor de luz que emite un haz de luz, un receptor de luz que recibe la luz, una fuente de alimentación y un amplificador. Cuando el haz de luz es bloqueado, transmitido o reflejado por un objeto, la cantidad de luz detectada por la parte receptora de luz cambia. Este cambio se detecta y se produce una señal de salida.
Los colores de la fuente de luz incluyen infrarrojos, rojo, verde, azul y tres colores (rojo, verde y azul).
Los circuitos de salida incluyen transistor NPN de colector abierto, transistor PNP de colector abierto, CC de 2 hilos, transistor NPN universal, contacto de relé y otras salidas de contacto. También hay disponibles salidas analógicas con tensión analógica.
Tipos de Sensores de Haz
Existen muchos tipos de sensores de haz, según la forma de detección y la configuración.
1. Tipos Según la Forma de Detección
Los métodos de proyección y recepción de luz incluyen los tipos de transmisión, reflexión en espejo y reflexión.
En el tipo de transmisión, el emisor y el receptor de luz se instalan por separado y el haz de luz se detecta cuando una persona u objeto interrumpe el haz de luz. Ambos requieren una fuente de alimentación, etc. Larga distancia de detección.
El tipo espejo-reflectante combina el emisor y el receptor de luz en una sola unidad, con el espejo reflectante instalado por separado, y detecta los cambios en la luz reflejada por el espejo debidos a personas u objetos. Pueden utilizarse a larga distancia y son más baratos que los de tipo transmisivo.
El tipo reflexivo tiene el proyector y el receptor integrados en una unidad y capta la luz reflejada por personas y objetos. Las desventajas son las distancias de detección cortas y la susceptibilidad a los efectos cromáticos.
Como otro método de proyección, también existen sensores en miniatura de fibra óptica que utilizan fibras ópticas.
2. Tipos Según la Configuración
Existen diferentes tipos de circuitos electrónicos, cada uno de los cuales está incorporado o separado. Hay amplificadores incorporados, fuentes de alimentación incorporadas, amplificadores separados, sensores de fibra, etc. La selección se basa en la consideración del espacio de instalación, la fuente de alimentación y la inmunidad al ruido.
Los tipos de amplificador incorporado y fuente de alimentación incorporada pueden sacar salidas sin contacto y salidas de contacto de relé.
En el tipo de amplificador separado, los elementos emisores y receptores de luz están separados del amplificador. La unidad del sensor puede hacerse más pequeña y, si se añade una fuente de alimentación de CC, puede obtenerse una salida sin contacto.
En el tipo de fibra, se conecta una fibra óptica a los elementos emisor y receptor de luz del cuerpo del amplificador y se separa el extremo de detección. La luz se proyecta y se recibe a través de las fibras ópticas. Tiene una excelente resistencia medioambiental.
Características de los Sensores de Haz
1. Detección sin Contacto
Los sensores de haz no se ven afectados en absoluto por el montaje del sensor, ya que pueden detectar condiciones a distancia sin contacto. Es posible la detección a largo plazo.
2. Respuesta Rápida
El uso de un haz óptico y de todos los circuitos electrónicos permite un tiempo de respuesta rápido. Incluso las líneas de alta velocidad pueden manejarse con facilidad.
3. Largas Distancias de Detección
Los sensores transmisivos pueden detectar a distancias de hasta varias decenas de metros.
4. Otras Características
Los distintos colores pueden detectarse como diferencias en la intensidad de la luz debido a las diferentes relaciones de reflexión y absorción de la luz de longitudes de onda específicas en función del color.
También es posible la detección de alta precisión. Gracias a la precisión del sistema óptico y a la tecnología de circuitos electrónicos, es posible una precisión de hasta 20 µm.
Los sensores de haz tienen desventajas. Si hay mucho polvo o suciedad, la superficie de la lente puede quedar cubierta, lo que provoca una emisión o recepción inadecuada de la luz y un mal funcionamiento.