Los detectores ópticos son sensores usados generalmente en aplicaciones industriales, que operan con luz roja o infraroja ( roja visible ), una clasificación de los mismos sería :

Margen de funcionamiento de los sensores de proximidad ópticos:
– La contaminación por polvo, virutas, etc . produce interferencias en los sensores y mal funcionamiento, debido a
> Ensuciamiento de las lentes de la óptica del sensor
> De los reflectores.
> Contaminación del rayo de luz
> Reflexión directa . La suciedad en el objeto a detectar.
– Para obtener un funcionamiento fiable de los detectores:
> Hacerlo funcionar con suficiente margen operativo (ensayos previos, seleccionando uno con suficiente margen de funcionamiento,...)
> Utilizando sensores con ayuda al ajuste. Parpadeo de un LED en zonas límite de detección.
> Si es posible, usar sensores con indicación automática de ensuciamiento.

Barreras fotoeléctricas directas:

Fig. Light barrier optical detector ( emitter, receiver and light path, effective beam) - detector óptico tipo barrera de luz ( emisor, receptor, paso de luz, haz efectivo)

– Se componen de un sensor y de un receptor. El sensor está dispuesto de tal manera que la mayor parte posible del haz de luz enviado por su diodo incide sobre el receptor.
– Éste evalúa la cantidad de luz recibida de forma tan clara que la puede distinguir de la luz ambiental o de otras fuentes de luz. Una interrupción del haz de luz origina una conexión de la salida .

> Ventajas del sensor de barrera
– Incremento de la fiabilidad debido a la presencia permanente de luz durante el estado de reposo
– Amplio alcance
– Pueden detectarse pequeños objetos incluso a largas distancias
– Adecuado para ambientes agresivos
– Buena precisión de posicionado.
> Desventajas
– Dos elementos separados(emisor-receptor) conexiones independientes
– No para objetos completamente transparentes (podría ajustarse)
– Un fallo en el emisor es evaluado como objeto presente (importante en aplicaciones para prevención de accidentes)

Otra aplicación de los detectores ópticos son las barreras fotoeléctricas por reflexión

> Ventajas: Alcance mayor que los de reflexión directa
Tenemos también la cortina fotoeléctrica (barrera fotoeléctrica por reflexión de 7 haces)

Fig. Photoelectric barrier ( emitter, receiver and light path, effective beam) - detector óptico tipo barrera fotoeléctrica ( emisor, receptor, paso de luz, haz efectivo)

> Todos los emisores de este Opto BERO especial están dirigidos hacia un reflector que refleja la luz a siete receptores del BERO. La salida lógica se conecta cuando se interrumpe uno de los haces de luz. Se pueden cubrir completamente un margen de 42 cm.

Ventajas
– Mejor fiabilidad dado que la luz permanentemente durante el estado de reposo
– Instalación y ajustes sencillos
– El objeto a detectar puede ser reflectante, especular o transparente, siempre que absorba un porcentaje suficiente de luz
– Mayor rango que los de reflexión directa
> Inconvenientes
– Objetos transparentes muy claros o brillantes pueden pasar
inadvertidos (se puede ajustar)
> Notas
– Un fallo en el emisor es evaluado como objeto presente
– Reflectantes deterioro por envejecimiento o suciedad

Optical devices detect motion by sensing the presence or absence of light. Light from the light-emitting diode (LED) shines through windows in the disc on to an array of photodiodes. As the shaft turns, the position of the image moves along the array of diodes. At the end of the array, the image of the next slot is at the start of the array. The relative position of the wheel with respect to its previous location can be obtained by counting the number of photodiodes traversed and multiplying them by the number of slots monitored. The diode array enhances the accuracy of the position of the slots, i.e., the resolution of the sensor is 360° divided by the number of slots in the disc divided by the number of diodes in the array. The slots can also be replaced by reflective strips, in which case the light from the LED is reflected back to a photodiode array. (Instrumentación Industrial y Control de Procesos; definiciones básicas de posición - Industrial Instrumentation and Process Control, basic position definitions ). Los dispositivos ópticos detectan el movimiento midiendo la presencia o ausencia de luz. La luz del diodo emisor de luz (LED) brilla a través de las ventanas del disco hacia una serie de fotodiodos. A medida que gira el eje, la posición de la imagen se mueve a lo largo de la matriz de diodos. Al final de la matriz, la imagen de la siguiente ranura se encuentra al comienzo de la matriz. La posición relativa de la rueda con respecto a su ubicación anterior se puede obtener contando el número de fotodiodos interceptados y multiplicándolos por el número de ranuras monitoreadas. La matriz de diodos mejora la precisión de la posición de las ranuras, es decir, la resolución del sensor es de 360° dividida por la cantidad de ranuras en el disco dividida por la cantidad de diodos en la matriz. Las ranuras también se pueden reemplazar por tiras reflectantes, en cuyo caso la luz del LED se refleja de vuelta a una matriz de fotodiodos. (Instrumentación Industrial y Control de Procesos; definiciones básicas - Industrial Instrumentation and Process Control, basic definitions ) Optical position sensors require clean operating conditions and in dirty or environmentally-unfriendly applications they are being replaced by Hall or MRE devices in both rotational and linear applications. These devices are small, sealed, and rugged with very high longevity and will operate correctly in fluids, in a dirty environment, or in contaminated areas.

Optical devices can be used for reading bar codes on containers and imaging. Sensors in remote locations can be powered by solar cells that fall into the light sensor category.

Los sensores de posición ópticos requieren condiciones de operación limpias y en aplicaciones sucias o no amigables con el medio ambiente, están siendo reemplazados por dispositivos Hall o MRE en aplicaciones rotativas y lineales. Estos dispositivos son pequeños, sellados y resistentes con una durabilidad elevada y funcionarán correctamente en fluidos, en un ambiente sucio o en áreas contaminadas.

Los dispositivos ópticos se pueden usar para leer códigos de barras en contenedores e imágenes. Los sensores en ubicaciones remotas pueden funcionar con celdas solares que entran en la categoría de sensores de luz.

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Fig. Símbolo gráfico de un optoacoplador u optoaislador.

Fig. Símbolo gráfico de puerta OR.