¿Cómo funcionan los sensores de contraste?
Los sensores de contraste son sensores optoelectrónicos que funcionan según el principio de un sensor réflex: La luz emitida es reflejada por el objeto, y es captada y evaluada de nuevo. Los sensores de contraste sirven para detectar marcas a partir de diferencias de contraste. Se caracterizan por unas altas velocidades de conmutación y unas bajas fluctuaciones. Para lograr la mejor detección posible, se puede elegir entre diferentes tecnologías de detección de contraste:
- Luz roja láser + fotodiodo monocromático
- Luz blanca + fotodiodo monocromático
- Luz blanca + fotodiodo RGB
¿Cuál es la diferencia entre luz y luz láser?
La luz se compone de radiación electromagnética visible para el ojo humano que se propaga en diferentes rangos de longitud de onda cuando se emite desde una fuente de luz. La luz láser se genera mediante la amplificación de la luz mediante emisión estimulada; es decir, las ondas de luz rectificadas se concentran en un haz.
¿Qué es un espacio de color y cuál es especialmente relevante para los sensores?
Un espacio de color es un sistema de coordenadas de color definido que sirve para sistematizar y estandarizar los colores. Así se define la cantidad de colores y el método de representación del color. En un espacio cromático, los colores se describen mediante coordenadas cuyos ejes representan diferentes propiedades del color, como la intensidad del color, el brillo, el tono o la saturación. Para la industria, los espacios cromáticos RGB y CMYK son especialmente relevantes. Para los sensores se utiliza el espacio de color RGB, ya que capturan información de color en forma de canales de color rojo, verde y azul.
Espacio de color RGB
RGB utiliza luz para crear colores combinando rojo, verde y azul.
Espacio de color CMYK
El espacio cromático CMYK se utiliza principalmente en la impresión y genera colores con cian, magenta, amarillo y negro.
¿Qué es la luz blanca según el espacio cromático RGB?
El modelo de color RGB funciona como una mezcla aditiva de colores. La mezcla de luz roja, verde y azul produce luz blanca. El negro se produce en ausencia de luz de cualquier longitud de onda.
¿Qué propiedades de reflexión tienen las superficies coloreadas?
Tecnologías de los sensores de contraste
¿Cómo funcionan los sensores de contraste con luz blanca?
Los sensores de contraste con iluminación LED de luz blanca emiten luz blanca en forma de un punto de luz rectangular que se refleja desde la superficie hacia el receptor del sensor, que evalúa esta luz.
Receptor con fotodiodo RGB (P1PWxxx)
El receptor consta de tres zonas que corresponden al espacio de colores RGB. En función del color de la marca de contraste, la luz se refleja en el receptor de acuerdo con las propiedades de reflexión y se evalúa en función de los tres canales.
Receptor con fotodiodo monocromático (WM03xxx)
El fotodiodo del receptor consta de una sola superficie continua. Dependiendo del color de la marca de contraste, la luz se refleja hacia el receptor en función de las propiedades de reflexión. El receptor evalúa la luminosidad recibida y la clasifica en una escala de grises.
¿Cómo funcionan los sensores de contraste con luz láser?
Los sensores de contraste con luz láser emiten un punto de luz láser roja cuya reflexión es evaluada por el receptor. El receptor funciona con un fotodiodo monocromático. Existen sensores de contraste con luz láser en versión digital y en versión analógica:
- Versión digital (YM24PAH, YP11VAH): el umbral de conmutación se ajusta a un determinado nivel de luminosidad. Este valor de brillo se compara con la cantidad de luz reflejada por el objeto.
- Versión analógica (YP11MGV): la salida analógica emite una tensión proporcional a la luminosidad. Cuanto más claro sea el objeto, más alta será la tensión de salida.
Comparación tecnológica de los sensores de contraste con luz láser y con luz LED blanca
| Luz LED blanca | Luz láser (roja) |
|---|---|
| Alcance cercano hasta 50 mm | Distancias de hasta 150 mm |
| Detección de marcas impresas y de color | Detección de diferencias de contraste |
| Velocidad muy alta, de hasta 50 kHz | Velocidad alta, de hasta 20 kHz |
| Punto luminoso rectangular | Punto luminoso redondo pequeño |
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Luz LED blanca
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|---|---|---|---|---|
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Alcance cercano hasta 50 mm
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Detección de marcas impresas y de color
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Velocidad muy alta, de hasta 50 kHz
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Punto luminoso rectangular
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Luz láser (roja)
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Distancias de hasta 150 mm
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Detección de diferencias de contraste
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Velocidad alta, de hasta 20 kHz
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Punto luminoso redondo pequeño
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Aplicaciones con sensores de contraste
Sectores en los que se prefiere el uso de sensores de contraste LED de luz blanca
Industria del envasado
En la industria del envasado se utilizan sensores de contraste con luz LED blanca para la detección de marcas de impresión.
Industria alimentaria
Los sensores de contraste con luz LED blanca se utilizan en la industria alimentaria para detectar marcas de impresión.
Industria de la impresión
Los sensores de contraste con luz LED blanca detectan las marcas de impresión más diversas en la industria de la impresión.
Sectores con uso preferente de sensores de contraste con luz láser
Industria del automóvil
Los sensores de contraste con luz láser se utilizan en la industria automovilística para la detección de contraste.
Industria del plástico
En la industria del plástico se utilizan sensores de contraste con luz láser para la detección de contraste.
¿Cómo funciona la programación de los sensores de contraste en la aplicación?
En los sensores de contraste con luz láser, el ajuste se realiza mediante un potenciómetro. Esto significa que el valor umbral se ajusta manualmente.
Los sensores de contraste con luz LED blanca se programan pulsando una tecla, mientras que el sensor calcula automáticamente el umbral de conmutación mediante la tecla teach-in. Para ello están disponibles dos modos de Teach diferentes:- Teach-in de dos puntos: En el teach-in de dos puntos se utiliza un procedimiento de teach-in para el objeto (es decir, la marca) y otro procedimiento teach-in para programar el fondo. El sensor calcula el punto de conmutación entre ambos valores de medición calculados y almacenados de modo que se encuentre entre ambos puntos de teach-in.
- Teach-in dinámico: En el teach-in dinámico el sensor pasa a funcionar en un modo de registro que posibilita el teach-in automático. En este modo se registran valores de medición. Tras la finalización del modo de registro, se calcula el punto de conmutación entre los valores de medición mínimos y máximos.
