Sensori fotoelettrici: come sono fatti e a cosa servono

Dispositivi sempre più comuni e di dimensioni ridotte presenti ovunque.

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Sensori fotoelettrici

I sensori fotoelettrici vengono usati in molti settori diversi: dalla produzione allo smistamento, dal packaging alla sicurezza. Questi piccoli dispositivi permettono di rilevare in maniera molto accurata la presenza di oggetti o persone in un determinato perimetro senza la necessità di contatto fisico.

I sensori fotoelettrici trovano moltissime applicazioni: dalle apparecchiature industriali alle comuni porte automatiche e nei sistemi di allarme. Ne esistono di diversi tipi, ognuno dei quali ha le proprie caratteristiche, vantaggi e svantaggi.

Com’è fatto un sensore fotoelettrico

I sensori fotoelettrici o fotocellule sono dispositivi in grado di monitorare e avvertire cambiamenti nell’ambiente circostante in base alla presenza o all’assenza di oggetti che colpiscono un raggio di luce emesso dal sensore stesso.

Come si vedrà più avanti, il metodo di rilevamento varia a seconda del tipo di sensore fotoelettrico. Tutti, però, presentano alcuni componenti:

  • L’emettitore, cioè la sorgente luminosa (LED);
  • Un ricevitore (fototransistor);
  • Un convertitore di segnale;
  • L’amplificatore.

La luce emessa dall’emettitore viene registrata dal ricevitore che è in grado di rilevare quando il fascio di luce viene interrotto dal passaggio o dalla presenza di qualcuno o qualcosa.

Le fotocellule sono disponibili in diverse forme e dimensioni. Possono essere acquistate online su RS e altri siti specializzati e sono adatte a molte applicazioni domestiche e industriali. Chiaramente, ne esistono diversi modelli che andiamo ad esaminare qui di seguito.

Fotocellule con trasmettitore e ricevitore

I sensori fotoelettrici con trasmettitore e ricevitore separati prevedono l’installazione di questi due elementi uno di fronte all’altro in modo che la luce del trasmettitore arrivi direttamente sul ricevitore. Quando una massa interrompe il raggio luminoso, il segnale viene mandato al sistema per attivare la funzione necessaria.

Alcune fotocellule di questo tipo sono così potenti che possono coprire 70 metri e possono anche essere dotate di un amplificatore. Per intendersi, assomigliano a quelle dei sistemi di allarme che si vedono nei film.

 

Sensori fotoelettrici di prossimità

A differenza delle precedenti, queste fotocellule hanno il trasmettitore e il ricevitore installati nello stesso alloggiamento e sono in grado di percepire la presenza di oggetti o persone in maniera diffusa.

In questo caso, il trasmettitore emana una luce che si disperde nell’ambiente. Al passaggio di un oggetto o di una persona, il raggio rimbalza indietro verso la sua fonte dove il ricevitore è pronto a intercettarlo.

Questi sensori hanno una portata più limitata rispetto ai precedenti che può variare da 1 fino a 5 metri per i modelli più potenti. Sono ideali per essere installati nelle porte degli ascensori, ad esempio, oppure in quelle dei centri commerciali che si aprono automaticamente.

 

Fotocellule retroriflettenti e polarizzate

Nei sensori fotoelettrici retroriflettenti o con riflettore, il trasmettitore e il ricevitore si trovano nello stesso alloggiamento. Tuttavia, invece di un oggetto definito o in transito, la fotocellula guarda sempre un riflettore che è posizionato direttamente davanti al trasmettitore. Quando il fascio luminoso viene interrotto la fotocellula si accende.

I rilevatori polarizzati sono dotati di uno speciale filtro di polarizzazione, un po’ come le lenti di alcuni modelli di occhiali da sole. Il ricevitore accetta solo la luce riflessa dal riflettore polarizzato. Ciò aiuta ad evitare azionare la fotocellula quando, ad esempio, passa una persona che indossa indumenti riflettenti, oppure al passaggio di oggetti con uno strato di vernice metallizzata o di metallo riflettente.

Un riflettore retroriflettente restituisce la luce esattamente come è stata ricevuta, con lo stesso angolo di incidenza. In questo modo il raggio luminoso proveniente dal trasmettitore di un sensore a riflessione viene rinviato direttamente al ricevitore del sensore attraverso il riflettore.

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