¿Qué es un Microsensor Fotoeléctrico?
Un microsensor fotoeléctrico es un dispositivo que utiliza la luz para determinar la presencia o ausencia y la posición de un objeto.
Son un tipo de sensor óptico, caracterizado por su diminuto tamaño y su capacidad de detección de luz altamente sensible. Los microsensores fotoeléctricos son muy pequeños y pueden integrarse fácilmente en una amplia gama de dispositivos. Esto permite mejorar el diseño y la funcionalidad de los dispositivos.
También son capaces de detectar la luz a alta velocidad, lo que los hace idóneos para aplicaciones de sensores de alta velocidad. Además, su capacidad para detectar niveles bajos de luz y funcionar eficazmente en entornos oscuros los hace ideales para aplicaciones como la fotografía en la oscuridad y la vigilancia del medio ambiente.
En general, se dividen en fotointerruptores transmisivos y fotoreflectores reflectantes. Los LED infrarrojos se utilizan habitualmente como elementos emisores de luz. Su uso está muy extendido por su bajo coste para las prestaciones que ofrecen.
Usos de los Microsensores Fotoeléctricos
Los microsensores fotoeléctricos se utilizan en una gran variedad de aplicaciones debido a su alta sensibilidad y miniaturización. Los siguientes son ejemplos de aplicaciones de los microsensores fotoeléctricos.
1. Cámaras
Se utilizan en cámaras digitales y cámaras de teléfonos inteligentes. Estos sensores se encargan de detectar la luz y capturar imágenes. Gracias a su alta sensibilidad y a sus características miniaturizadas, son capaces de captar imágenes en zonas oscuras y de captar imágenes de alta calidad.
A veces se utilizan para detectar objetos que requieren gran precisión, como dinero en efectivo o billetes.
2. Asistencia al Conductor de Vehículos
En los sistemas de asistencia al conductor de vehículos, los microsensores fotoeléctricos se utilizan para controlar las condiciones de iluminación ambiental. De este modo, se puede proporcionar un control adecuado de los faros y asistencia a la conducción.
El sistema se utiliza para encender automáticamente los faros en entornos oscuros, como de noche o en túneles. También suele utilizarse en sistemas de detección que detectan vehículos y obstáculos circundantes y emiten avisos en el momento oportuno.
3. Equipos Médicos
También se utilizan en el sector médico para diversas aplicaciones. Suelen incorporarse a endoscopios y endoscopios para facilitar la observación y la cirugía en el interior del cuerpo. También se utilizan para medir las propiedades ópticas de los tejidos, lo que ayuda a diagnosticar afecciones y enfermedades tisulares.
Principios de los Microsensores Fotoeléctricos
Los microsensores fotoeléctricos son dispositivos sensores utilizados para detectar y convertir la luz en señales eléctricas. Cuando la luz incide en el sensor, el material semiconductor que contiene absorbe la energía luminosa y genera una carga eléctrica. Este proceso de generación y conversión de la carga es la forma en que la información sobre la intensidad y las propiedades de la luz se adquiere en forma de señal eléctrica.
Los materiales semiconductores suelen ser sensibles a un rango específico de longitudes de onda de la luz. Cuando la luz entra en el sensor, la energía luminosa es absorbida por los electrones del semiconductor. Los electrones excitados por la energía luminosa pasan de la banda de energía a la banda de conducción.
Estos electrones excitados pueden comportarse como electrones libres en la banda de conducción. Al mismo tiempo, la excitación provoca la ausencia de electrones en la banda de valencia. El movimiento de estos electrones se adquiere en forma de señal eléctrica.
Las señales pueden leerse en forma analógica o digital. La cantidad de carga producida cambia en función de la intensidad y las características de la luz, y la intensidad y el patrón de la señal eléctrica cambian en consecuencia.
Tipos de Microsensores Fotoeléctricos
Existen dos tipos de microsensores fotoeléctricos: transmisivos y reflectivos.
1. Microsensores Fotoeléctricos Transmisivos
Este método emite luz por un lado y recibe luz por el otro. También se denominan fotointerruptores. Si un objeto pasa entre ellos, la luz es interceptada y se puede detectar la presencia o ausencia del objeto.
Este método tiene una estructura sencilla y es muy preciso. Sin embargo, la distancia entre las partes emisora y receptora de luz viene determinada por el dispositivo de medición, por lo que el tamaño del objeto que pasa entre ellas es limitado. Para resolver este problema, existen también microsensores fotoeléctricos en los que las partes emisora y receptora de luz están separadas.
2. Microsensores Fotoeléctricos Reflectantes
Se trata de un método de medición por reflexión de la luz sobre el objeto a medir. También se denomina foto-reflector. La luz emitida es reflejada por el objeto de medición y recibida por el receptor.
La posición del objeto de medición también puede medirse por la diferencia en la cantidad de luz reflejada. Las mediciones pueden realizarse incluso si hay una cierta distancia entre el dispositivo y el objeto a medir.