Hoje em dia a maioria dos sensores fotoelétricos utiliza LEDs como fontes de luz. Um LED é um semicondutor, eletricamente semelhante a um diodo, mas com a característica de emitir luz quando uma corrente flui diretamente através dele.

Os LEDs podem ser construídos para emitir verde, azul, amarelo, vermelho, infravermelho, etc. As cores mais utilizadas em aplicações de detecção são o vermelho e o infravermelho, mas em aplicações onde é necessário detectar contraste, a escolha da cor de emissão é essencial, sendo o verde a cor mais utilizada.

Os fototransistores são os componentes mais utilizados como receptores de luz, pois oferecem a melhor relação entre sensibilidade à luz e velocidade de resposta, em comparação aos componentes fotorresistivos, e também respondem bem à luz visível e infravermelha.

As fotocélulas são utilizadas quando não é necessária grande sensibilidade e é utilizada uma fonte de luz visível. Por outro lado, fotodiodos onde é necessária extrema velocidade de resposta.

Fontes de luz comuns.

Com exceção do infravermelho, os LEDs produzem menos luz do que as fontes incandescentes e fluorescentes que normalmente iluminam o ambiente. A modulação da fonte de luz fornece a potência de detecção necessária para detectar com segurança esses níveis baixos de luz. Muitos sensores fotoelétricos usam diodos emissores de luz modulados e receptores fototransistores.

Os LEDs podem ser “ligados” e “desligados” (ou modulados) com uma frequência que normalmente gira em torno de um quiloHertz).

O funcionamento de sensores que não possuem luz modulada fica limitado a áreas onde o receptor não recebe luz ambiente e recebe apenas luz do emissor. Um receptor modulado ignora a presença de luz ambiente e responde apenas à fonte de luz modulada.

Os LEDs infravermelhos são os mais eficazes e também aqueles com espectro que funcionam melhor com fototransistores; É por esta razão que eles são usados ​​em muitas aplicações. Porém, sensores fotoelétricos também são utilizados para detectar contraste (detecção de marcas) ou cor, e para isso é necessário que a luz seja visível.

A curva de excesso de ganho é especificada em cada tipo de sensor fotoelétrico e é função da distância de detecção.

Esta curva é usada ao selecionar o sensor, para prever a confiabilidade da detecção em um ambiente conhecido.

barreira luminosa

As barreiras do tipo emissor-receptor são compostas por duas partes, um componente que emite o feixe de luz e outro componente que o recebe. É estabelecida uma área de detecção onde o objeto a ser detectado é reconhecido quando interrompe o feixe de luz. Como o modo de operação desta classe de sensores é baseado na interrupção do feixe de luz, a detecção não é afetada pela cor, textura ou brilho do objeto a ser detectado. Esses sensores operam precisamente quando o emissor e o receptor estão alinhados.

A luz só precisa passar uma vez pela área de trabalho, portanto, longas distâncias de operação, de até 60 metros, são favorecidas. São apropriados para condições ambientais desfavoráveis, como sujeira, umidade ou uso externo, bem como, independente da cor do objeto, realizam detecção precisa do objeto.

A instalação é dificultada pela necessidade de colocar dois dispositivos separados com os eixos ópticos alinhados de forma precisa e delicada, já que o detector emite infravermelho. Além da impossibilidade dos objetos serem detectados serem transparentes.

Na montagem devem ser levadas em consideração as superfícies refletivas próximas aos dispositivos, causando mau funcionamento da fotocélula. Também é necessário levar em consideração possíveis interferências mútuas devido à proximidade de vários desses dispositivos, além de controlar ambientes sujos, uma vez que a sujeira afeta negativamente a lente emissora.

Reflexo no espelho

Possuem o componente emissor e o componente receptor em um único corpo, o feixe de luz é estabelecido por meio de um refletor catadióptrico. O objeto é detectado quando o feixe formado entre o componente emissor, o refletor e o componente receptor é interrompido. Por causa disso, a detecção não é afetada pela sua cor. A vantagem das barreiras reflexas é que a fiação fica apenas de um lado, ao contrário das barreiras emissor-receptor que ficam em ambos os lados.[1]​.

Nestas fotocélulas o feixe de luz percorre o dobro da distância de detecção, o que significa que as distâncias de trabalho alcançadas são médias (cerca de 15 metros). O espelho é fácil de instalar e não é necessária nenhuma fiação, portanto, você só precisa conectar um detector. Além de serem válidos para detecção de objetos opacos, também abrangem com eficiência aplicações com detecção de objetos com certo grau de transparência.

O problema mais marcante é que o objeto a ser detectado deve ser maior que o espelho e, se possível, não refletivo, além de o alinhamento ter que ser preciso.

Um objeto com superfície reflexiva pode causar erros de detecção. Isto pode ser evitado garantindo que o reflexo do objeto a ser detectado não tenha a mesma inclinação que o feixe do detector.

Reflexão sobre o objeto

A luz infravermelha viaja em linha reta. Quando um objeto está no caminho, o feixe de luz reflete contra ele e muda de direção, permitindo que a luz seja enviada ao receptor e que o elemento seja detectado. Um objeto preto não é detectado porque esta cor absorve a luz e o sensor não sofre alterações. Existem dois tipos de fotocélulas de reflexão de objetos, as de reflexão difusa e as de reflexão definida.

Nas fotocélulas de reflexão difusa sobre o objeto, o emissor lança um feixe de luz; Os raios do feixe se perdem no espaço se não houver objeto, mas quando um objeto está presente, sua superfície produz um reflexo difuso de luz, parte da qual incide sobre o receptor e assim altera o sinal de saída da fotocélula.

A reflexão na superfície do objeto a ser detectada pelas fotocélulas de reflexão definidas é normalmente de natureza difusa, como nos sensores de reflexão difusa, ou seja, a luz refletida sai sem um caminho determinado.

Isto é muito importante, para não cair na falsa ideia de que a diferença dos sensores de reflexão difusa está no tipo de reflexão; Está no tipo de óptica usada.

Nas fotocélulas de reflexão definida a fonte de luz está a uma distância maior que a distância focal, de modo que o feixe converge para um ponto no eixo óptico.

As fotocélulas de reflexão de objetos consistem apenas em um emissor e um receptor montados sob o mesmo invólucro, portanto a montagem é simples e rápida. Nestas fotocélulas o feixe de luz percorre o dobro da distância de detecção e o objecto também pode ter baixa reflectividade, pelo que apenas pequenas distâncias de detecção são alcançadas (geralmente menos de um metro).

Hoje em dia a maioria dos sensores fotoelétricos utiliza LEDs como fontes de luz. Um LED é um semicondutor, eletricamente semelhante a um diodo, mas com a característica de emitir luz quando uma corrente flui diretamente através dele.

Os LEDs podem ser construídos para emitir verde, azul, amarelo, vermelho, infravermelho, etc. As cores mais utilizadas em aplicações de detecção são o vermelho e o infravermelho, mas em aplicações onde é necessário detectar contraste, a escolha da cor de emissão é essencial, sendo o verde a cor mais utilizada.

Os fototransistores são os componentes mais utilizados como receptores de luz, pois oferecem a melhor relação entre sensibilidade à luz e velocidade de resposta, em comparação aos componentes fotorresistivos, e também respondem bem à luz visível e infravermelha.

As fotocélulas são utilizadas quando não é necessária grande sensibilidade e é utilizada uma fonte de luz visível. Por outro lado, fotodiodos onde é necessária extrema velocidade de resposta.

Fontes de luz comuns.

Com exceção do infravermelho, os LEDs produzem menos luz do que as fontes incandescentes e fluorescentes que normalmente iluminam o ambiente. A modulação da fonte de luz fornece a potência de detecção necessária para detectar com segurança esses níveis baixos de luz. Muitos sensores fotoelétricos usam diodos emissores de luz modulados e receptores fototransistores.

Os LEDs podem ser “ligados” e “desligados” (ou modulados) com uma frequência que normalmente gira em torno de um quiloHertz).

O funcionamento de sensores que não possuem luz modulada fica limitado a áreas onde o receptor não recebe luz ambiente e recebe apenas luz do emissor. Um receptor modulado ignora a presença de luz ambiente e responde apenas à fonte de luz modulada.

Os LEDs infravermelhos são os mais eficazes e também aqueles com espectro que funcionam melhor com fototransistores; É por esta razão que eles são usados ​​em muitas aplicações. Porém, sensores fotoelétricos também são utilizados para detectar contraste (detecção de marcas) ou cor, e para isso é necessário que a luz seja visível.

A curva de excesso de ganho é especificada em cada tipo de sensor fotoelétrico e é função da distância de detecção.

Esta curva é usada ao selecionar o sensor, para prever a confiabilidade da detecção em um ambiente conhecido.

barreira luminosa

As barreiras do tipo emissor-receptor são compostas por duas partes, um componente que emite o feixe de luz e outro componente que o recebe. É estabelecida uma área de detecção onde o objeto a ser detectado é reconhecido quando interrompe o feixe de luz. Como o modo de operação desta classe de sensores é baseado na interrupção do feixe de luz, a detecção não é afetada pela cor, textura ou brilho do objeto a ser detectado. Esses sensores operam precisamente quando o emissor e o receptor estão alinhados.

A luz só precisa passar uma vez pela área de trabalho, portanto, longas distâncias de operação, de até 60 metros, são favorecidas. São apropriados para condições ambientais desfavoráveis, como sujeira, umidade ou uso externo, bem como, independente da cor do objeto, realizam detecção precisa do objeto.

A instalação é dificultada pela necessidade de colocar dois dispositivos separados com os eixos ópticos alinhados de forma precisa e delicada, já que o detector emite infravermelho. Além da impossibilidade dos objetos serem detectados serem transparentes.

Na montagem devem ser levadas em consideração as superfícies refletivas próximas aos dispositivos, causando mau funcionamento da fotocélula. Também é necessário levar em consideração possíveis interferências mútuas devido à proximidade de vários desses dispositivos, além de controlar ambientes sujos, uma vez que a sujeira afeta negativamente a lente emissora.

Reflexo no espelho

Possuem o componente emissor e o componente receptor em um único corpo, o feixe de luz é estabelecido por meio de um refletor catadióptrico. O objeto é detectado quando o feixe formado entre o componente emissor, o refletor e o componente receptor é interrompido. Por causa disso, a detecção não é afetada pela sua cor. A vantagem das barreiras reflexas é que a fiação fica apenas de um lado, ao contrário das barreiras emissor-receptor que ficam em ambos os lados.[1]​.

Nestas fotocélulas o feixe de luz percorre o dobro da distância de detecção, o que significa que as distâncias de trabalho alcançadas são médias (cerca de 15 metros). O espelho é fácil de instalar e não é necessária nenhuma fiação, portanto, você só precisa conectar um detector. Além de serem válidos para detecção de objetos opacos, também abrangem com eficiência aplicações com detecção de objetos com certo grau de transparência.

O problema mais marcante é que o objeto a ser detectado deve ser maior que o espelho e, se possível, não refletivo, além de o alinhamento ter que ser preciso.

Um objeto com superfície reflexiva pode causar erros de detecção. Isto pode ser evitado garantindo que o reflexo do objeto a ser detectado não tenha a mesma inclinação que o feixe do detector.

Reflexão sobre o objeto

A luz infravermelha viaja em linha reta. Quando um objeto está no caminho, o feixe de luz reflete contra ele e muda de direção, permitindo que a luz seja enviada ao receptor e que o elemento seja detectado. Um objeto preto não é detectado porque esta cor absorve a luz e o sensor não sofre alterações. Existem dois tipos de fotocélulas de reflexão de objetos, as de reflexão difusa e as de reflexão definida.

Nas fotocélulas de reflexão difusa sobre o objeto, o emissor lança um feixe de luz; Os raios do feixe se perdem no espaço se não houver objeto, mas quando um objeto está presente, sua superfície produz um reflexo difuso de luz, parte da qual incide sobre o receptor e assim altera o sinal de saída da fotocélula.

A reflexão na superfície do objeto a ser detectada pelas fotocélulas de reflexão definidas é normalmente de natureza difusa, como nos sensores de reflexão difusa, ou seja, a luz refletida sai sem um caminho determinado.

Isto é muito importante, para não cair na falsa ideia de que a diferença dos sensores de reflexão difusa está no tipo de reflexão; Está no tipo de óptica usada.

Nas fotocélulas de reflexão definida a fonte de luz está a uma distância maior que a distância focal, de modo que o feixe converge para um ponto no eixo óptico.

As fotocélulas de reflexão de objetos consistem apenas em um emissor e um receptor montados sob o mesmo invólucro, portanto a montagem é simples e rápida. Nestas fotocélulas o feixe de luz percorre o dobro da distância de detecção e o objecto também pode ter baixa reflectividade, pelo que apenas pequenas distâncias de detecção são alcançadas (geralmente menos de um metro).