Capteurs photoélectriques : les 3 modes de fonctionnement de base

Trois principaux types de capteurs photoélectriques sont utilisés dans l'industrie. Il s'agit de : réflexion directe, rétroréfléchissants et à diffusion. La fonction de base de chacun est de détecter la présence ou l'absence d'objets, ou bien de mesurer la distance par rapport à l'objet.  Dans le secteur de la fabrication, ils contribuent à préserver un bon fonctionnement des processus tout en fournissant des informations en temps réel qui sont renvoyées à des unités centrales de traitement. Avec d'autres capteurs de proximité tels que les détecteurs inductifs, les capteurs capacitifs et les capteurs à ultrasons, les capteurs photoélectriques sont très répandus dans le secteur de l'automatisation. Leur capacité de détection d'objets sans aucun contact fait qu'ils conviennent parfaitement aux domaines de production par processus. Ils existent dans divers types de logements tels que cylindre, bloc et cube et dans diverses tailles. L'ingénieur est à même d'associer chaque partie du processus au capteur le mieux adapté.

Capteurs à réflexion directe

Les capteurs à réflexion directe sont estimés être la forme de photo-détection la plus fiable. Leur principe se fonde sur deux logements distincts : un pour l'émetteur et un pour le récepteur.  L'émetteur diffuse un faisceau de lumière continu au récepteur. Chaque fois qu'un objet traverse le faisceau, la trajectoire entre l'émetteur et le récepteur est interrompue ce qui provoque l’envoi d’un signal électrique par le récepteur à la sortie. Les capteurs à réflexion directe sont capables de détecter presque n'importe quel objet, quelle que soit la couleur ou peu importe l'angle de déplacement. Ils conviennent à la détection longue distance.

Considérations :

Pour un capteur photoélectrique à réflexion directe, il est essentiel que l'émetteur et le récepteur soient optiquement alignés avant toute opération. Deux points d'installation opposés sont nécessaires pour l'émetteur et le récepteur. Il est important de porter une attention particulière à l'alignement sur les longues distances.

Capteurs rétroréfléchissants

Les capteurs rétroréfléchissants sont plus faciles à installer et demandent moins de temps d'installation que les capteurs à réflexion directe. Par conséquent, ils constituent souvent un choix de prédilection. L'émetteur et le récepteur se trouvent dans le même logement. Il suffit donc tout simplement de positionner le réflecteur face au capteur. Le principe est semblable à celui de la réflexion directe à savoir qu'une détection a lieu lorsque le faisceau lumineux entre l'émetteur et le récepteur est interrompu. Le réflecteur renvoie le faisceau lumineux au capteur lorsqu'un objet est présent ce qui rompt le faisceau et provoque l’envoi d’un signal électrique par le capteur à la sortie.

Considérations :

Les objets hautement réfléchissants comme les boîtes en aluminium ont besoin de capteurs dotés de filtres polarisants. De nombreux capteurs possèdent de manière générale des filtres polarisants mais il convient toujours de vérifier. Ces capteurs reconnaissent que la lumière réfléchie d'une boîte en aluminium est différente de celle provenant du réflecteur. Le filtre au sein du récepteur ne reconnaît pas la lumière provenant d'une boîte, ainsi le capteur peut détecter la présence de boîtes. Lors de l'utilisation de capteurs polarisés, vérifiez que le réflecteur est également de type polarisé. Il existe par ailleurs des capteurs rétroréfléchissants spécifiquement conçus pour la détection d'objets transparents.

Capteurs à diffusion

Les capteurs à diffusion sont très faciles à installer puisqu’un seul dispositif doit être installé, l'émetteur et le récepteur étant tous deux dans le même logement. Au contraire des capteurs rétroréfléchissants, les capteurs à diffusion n'ont pas besoin d'un réflecteur pour fonctionner. Les capteurs à diffusion utilisent la réflexion de l'objet cible au sein de la plage de détection prédéterminée. L'émetteur envoie un faisceau de lumière continu. Une fois qu'il touche la cible, il est diffusé dans tous les sens. Une partie de cette lumière revient et est reconnue par le récepteur qui envoie ensuite un signal électrique à la sortie.

 

Considérations :

Les capteurs avec suppression du fond font appel à une distance de détection ajustable. Ils sont particulièrement utiles dans l'industrie puisque l'on peut ignorer les objets au fond réfléchissant pour garantir que seuls les objets inclus dans la distance de détection sont détectés.

L'industrie emploie énormément les capteurs pour contrôler tous les aspects de la production. De grandes marques telles que Omron, Schneider, Pepperl & Fuchs, Erwin Sick, Baumer et Turck Banner, pour n'en citer que quelques-unes, ne cessent de développer des capteurs afin de répondre aux demandes croissantes de l'industrie.

Des délais de réponse plus courts et des logements plus petits combinés à de meilleures fonctionnalités sont autant d'éléments qui permettent d'accroître l'étendue des applications, ce qui en échange engendre des processus d'automatisation plus efficaces.

Les capteurs sont en première ligne de l'automatisation et les ingénieurs spécialisés dans les systèmes de commande continueront de considérer les capteurs comme étant les principaux acteurs des procédés industriels.