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Technologie des capteurs à fibre optique

Les cap­teurs à fibre op­tique dé­tectent les ob­jets et les états en di­ri­geant la lu­mière sur un objet à contrô­ler et en éva­luant le chan­ge­ment d’in­ten­si­té de la lu­mière ren­voyée. Ils peuvent dé­tec­ter de très pe­tits ob­jets, sont par­ti­cu­liè­re­ment flexibles à mon­ter et ex­trê­me­ment ré­sis­tants dans des en­vi­ron­ne­ments dif­fi­ciles, même à des tem­pé­ra­tures éle­vées, en pré­sence d’hu­mi­di­té ou de fluides hu­mides. 
Définition
Comparaison des technologies
Amplificateurs pour fibres optiques
Câbles à fibre optique
Modes de fonctionnement
Têtes de câbles à fibre optique
Montage
Secteurs

Qu’est-​ce qu’un cap­teur à fibre op­tique ?

Les cap­teurs à fibre op­tique uti­lisent les pro­prié­tés phy­siques de la lu­mière lors de sa trans­mis­sion par des fibres op­tiques en fibre de verre ou en plas­tique pour dé­tec­ter les ob­jets. Ils se com­posent d’un am­pli­fi­ca­teur pour fibre op­tique et de câbles à fibre op­tique avec ou sans op­tique. L’am­pli­fi­ca­teur pour fibre op­tique contient la source lu­mi­neuse et l’élé­ment ré­cep­teur ainsi que l’unité de trai­te­ment du cap­teur. Les câbles à fibre op­tique servent ex­clu­si­ve­ment à en­voyer et à re­ce­voir de la lu­mière. Comme les fibres op­tiques ne contiennent pas de com­po­sants élec­tro­niques, les cap­teurs à fibre op­tique sont par­ti­cu­liè­re­ment adap­tés aux ap­pli­ca­tions dans des es­paces confi­nés, dans des en­vi­ron­ne­ments exi­geants ou là où d’autres cap­teurs ne peuvent pas être uti­li­sés.

   

Com­ment fonc­tionnent les cap­teurs à fibre op­tique ?

En prin­cipe, les cap­teurs à fibre op­tique me­surent dif­fé­rentes gran­deurs de lu­mière telles que la lon­gueur d’onde et l’in­ten­si­té afin d’en dé­duire d’autres va­leurs de me­sure. Dans l’au­to­ma­ti­sa­tion in­dus­trielle, on uti­lise sou­vent le prin­cipe éner­gé­tique. L’émet­teur, gé­né­ra­le­ment une source de lu­mière LED, couple la lu­mière dans un câble à fibre op­tique. À l’ex­tré­mi­té du câble à fibre op­tique, la lu­mière s’échappe et ren­contre soit un objet qui la ré­flé­chit (prin­cipe de pal­page/ré­flexion), soit elle est di­rec­te­ment dé­tec­tée par un ré­cep­teur (prin­cipe de bar­rage). La lu­mière ren­voyée est en­suite di­ri­gée vers l’unité de trai­te­ment où une pho­to­diode me­sure la quan­ti­té de lu­mière reçue. L’élec­tro­nique com­pare en per­ma­nence cette quan­ti­té de lu­mière à une va­leur de seuil dé­fi­nie et com­mute la sor­tie du cap­teur en consé­quence.

Quels sont les avan­tages des cap­teurs à fibre op­tique ?

Ins­tal­la­tion flexible

Les cap­teurs à fibre op­tique sont ex­trê­me­ment com­pacts et conviennent par­fai­te­ment à un mon­tage dans des en­vi­ron­ne­ments in­dus­triels exi­gus. De plus, la grande flexi­bi­li­té et le faible amor­tis­se­ment des câbles à fibre op­tique per­mettent éga­le­ment de grandes dis­tances de trans­mis­sion.

Grande fia­bi­li­té opé­ra­tion­nelle

Les cap­teurs à fibre op­tique sont ex­trê­me­ment ro­bustes et ga­ran­tissent des per­for­mances fiables même dans des condi­tions am­biantes dif­fi­ciles telles que des tem­pé­ra­tures éle­vées, l’hu­mi­di­té et des fluides agres­sifs tels que les li­quides de re­froi­dis­se­ment ou les pro­duits de net­toyage. 

Com­pa­ti­bi­li­té élec­tro­ma­gné­tique

Dans les câbles à fibre op­tique, la trans­mis­sion du si­gnal est pu­re­ment op­tique, de sorte que les défis liés à la CEM ne jouent aucun rôle pour les cap­teurs à fibre op­tique. Ils sont éga­le­ment ex­trê­me­ment in­sen­sibles aux per­tur­ba­tions élec­tro­ma­gné­tiques.

Câble à fibre optique vs petite cellule photoélectrique : Aperçu des technologies

 
Câble à fibre op­tique Pe­tite cel­lule pho­to­élec­trique
Por­tée de me­sure
 
Tem­pé­ra­ture am­biante
 
Mon­tage né­ces­saire
Dé­tec­tion d’ob­jets trans­pa­rents
 
Dé­tec­tion des très pe­tites pièces
Flexi­bi­li­té et per­son­na­li­sa­tion
 

Qu’est-​ce qu’un am­pli­fi­ca­teur pour fibres op­tiques ?

Les am­pli­fi­ca­teurs pour fibres op­tiques, éga­le­ment ap­pe­lés am­pli­fi­ca­teurs op­tiques, sont des com­po­sants qui am­pli­fient les si­gnaux dans les sys­tèmes de com­mu­ni­ca­tion op­tiques et jouent un rôle cen­tral dans la com­mu­ni­ca­tion par fibre de verre. Ils aug­mentent ici la por­tée de trans­mis­sion.

Dans le contexte de l’au­to­ma­ti­sa­tion in­dus­trielle, les am­pli­fi­ca­teurs pour fibres op­tiques sont des cap­teurs qui uti­lisent des fibres op­tiques telles que les fibres op­tiques en verre ou les fibres op­tiques en plas­tique pour me­su­rer dif­fé­rentes gran­deurs phy­siques telles que la pres­sion, la tem­pé­ra­ture, l’al­lon­ge­ment ainsi que la pré­sence ou la po­si­tion d’ob­jets. Ils ex­ploitent la ca­pa­ci­té des fibres op­tiques à trans­mettre la lu­mière et dé­tectent les chan­ge­ments dans le spectre ou la quan­ti­té de lu­mière.


Qu’entend-​on par Multi Unit ?

Un ré­seau de cap­teurs, éga­le­ment ap­pe­lé Multi Unit, se com­pose de plu­sieurs cap­teurs qui peuvent com­mu­ni­quer di­rec­te­ment entre eux. Les cap­teurs n’in­ter­fèrent pas les uns avec les autres, même s’ils sont si­tués à proxi­mi­té im­mé­diate ou face à face et ins­pectent le même objet. Cela per­met une co­or­di­na­tion et une col­la­bo­ra­tion ef­fi­caces entre les cap­teurs. De plus, le câ­blage est ré­duit au mi­ni­mum grâce au ré­seau de cap­teurs, car un seul câble est né­ces­saire pour la connexion au maître IO-​Link. La trans­mis­sion des ni­veaux de si­gnal et des ca­naux de com­mu­ta­tion de tous les cap­teurs rac­cor­dés s’ef­fec­tue via les don­nées de pro­cess IO-​Link, un câble de connexion et un port sur le maître IO-​Link. Cela op­ti­mise la trans­mis­sion des don­nées et ré­duit consi­dé­ra­ble­ment les coûts de câ­blage et d’ins­tal­la­tion.

Qu’est-​ce que le mode d’ali­gne­ment ?

Pour une dé­tec­tion d’objet fiable, les câbles à fibre op­tique doivent être orien­tés exac­te­ment vers la cible. En par­ti­cu­lier lors de l’uti­li­sa­tion du mode bar­rage, l’émet­teur et le ré­cep­teur doivent être po­si­tion­nés le plus exac­te­ment pos­sible l’un par rap­port à l’autre dans l’axe. Étant donné que l’am­pli­fi­ca­teur ou l’unité de trai­te­ment est sou­vent ins­tal­lé(e) dans l’ar­moire de com­mande ou en de­hors du champ de vi­sion, la confi­gu­ra­tion est sou­vent ef­fec­tuée à la vue et à l’ap­pré­cia­tion des opé­ra­teurs. Le mode d’ali­gne­ment vi­sua­lise l’in­ten­si­té du si­gnal par une pul­sa­tion de la lu­mière émise. Comme pour les cap­teurs de sta­tion­ne­ment dans les voi­tures, la fré­quence d’im­pul­sion aug­mente avec l’in­ten­si­té du si­gnal reçu. L’angle et l’axe de la tête du cap­teur sont ajus­tés jusqu’à ce que l’ali­gne­ment op­ti­mal soit at­teint avec le si­gnal maxi­mal. Cela per­met une confi­gu­ra­tion ef­fi­cace et pré­cise, même sur de grandes dis­tances entre l’émet­teur et le ré­cep­teur.

À quoi sert un adap­ta­teur de rail nor­ma­li­sé ?

L’am­pli­fi­ca­teur est gé­né­ra­le­ment monté sur des rails nor­ma­li­sés, éga­le­ment ap­pe­lés rails DIN. L’ins­tal­la­tion s’ef­fec­tue sans outil en en­cli­que­tant sim­ple­ment et ra­pi­de­ment les am­pli­fi­ca­teurs sur le rail. En cas d’uti­li­sa­tion du mode Multi Unit, plu­sieurs am­pli­fi­ca­teurs pour fibres op­tiques peuvent ainsi être dis­po­sés côte à côte dans l’ar­moire de com­mande pour ga­gner de la place et évi­ter tout glis­se­ment.

Quels sont les avan­tages de dif­fé­rents types de lu­mière ?

Selon les exi­gences spé­ci­fiques de l’ap­pli­ca­tion, les cap­teurs à fibre op­tique wen­glor uti­lisent de la lu­mière rouge, bleue, rose ou in­fra­rouge.

  • Les LED rouges (633 nm) offrent une grande sta­bi­li­té de pro­ces­sus, même avec des ob­jets à tes­ter très clairs ou blancs.

  • Les LED bleues (455 nm) sont par­ti­cu­liè­re­ment adap­tées aux me­sures pré­cises sur des sur­faces in­can­des­centes, brillantes ou sombres, car elles pé­nètrent moins pro­fon­dé­ment dans l’objet à contrô­ler.

  • En mode lu­mière rose, les LED rouge et bleue sont ac­ti­vées si­mul­ta­né­ment pour aug­men­ter la puis­sance lu­mi­neuse et amé­lio­rer la por­tée des cap­teurs.

  • La lu­mière in­fra­rouge (su­pé­rieure à 750 nm) est in­vi­sible à l’œil nu, ce qui évite les dis­trac­tions vi­suelles et les ma­ni­pu­la­tions, ce qui est idéal pour les cap­teurs mo­biles sur les pré­hen­seurs ro­bo­ti­sés ou les vé­hi­cules au­to­nomes. De plus, grâce à sa puis­sance su­pé­rieure, elle per­met une plus grande por­tée.

Qu’est-​ce qu’un câble à fibre op­tique ?

Les câbles à fibre op­tique sont des fibres op­tiques com­po­sées d’un cœur conduc­teurs de lu­mière et d’une gaine, cha­cun pré­sen­tant un in­dice de ré­frac­tion dif­fé­rent. La lu­mière est alors trans­por­tée à tra­vers le cœur qua­si­ment sans perte grâce à la ré­flexion to­tale sur la gaine. Lorsque la lu­mière sort du câble à fibre op­tique, elle est dif­fu­sée sous un angle d’ou­ver­ture d’en­vi­ron 60 de­grés.
 

Qu’est-​ce que l’in­dice de ré­frac­tion ?

L’in­dice de ré­frac­tion dé­crit la me­sure dans la­quelle les rayons lu­mi­neux changent de di­rec­tion lors­qu’ils passent d’un fluide à un autre. Il est dé­fi­ni par le rap­port entre la vi­tesse de la lu­mière dans le vide c et la vi­tesse de la lu­mière dans le fluide consi­dé­ré v. L’in­dice de ré­frac­tion n est in­di­men­sion­nel et varie en fonc­tion de fac­teurs tels que la tem­pé­ra­ture et la lon­gueur d’onde de la lu­mière.

Pour dé­ter­mi­ner l’in­dice de ré­frac­tion, on uti­lise la for­mule phy­sique sui­vante :
 
n = v/c

Qu’est-​ce que l’angle d’ou­ver­ture ?

L’angle d’ou­ver­ture se rap­porte à l’angle sous le­quel la lu­mière sort de la fibre op­tique. Un grand angle d’ou­ver­ture offre l’avan­tage de per­mettre une dé­tec­tion fiable, même d’ob­jets hé­té­ro­gènes à courte dis­tance. De plus, la ma­ni­pu­la­tion est simple, car in­dé­pen­dante de l’orien­ta­tion de l’ap­pa­reil. Ce­pen­dant, la puis­sance lu­mi­neuse se ré­par­tit ra­pi­de­ment sur une grande sur­face, ce qui ré­duit la por­tée, car la lu­mière ne reste pas concen­trée.

Pour contrô­ler ce grand angle d’ou­ver­ture, des len­tilles sont uti­li­sées pour fo­ca­li­ser ou col­li­ma­ter la lu­mière si né­ces­saire. Cela per­met de dé­tec­ter de très pe­tits ob­jets ou d’aug­men­ter consi­dé­ra­ble­ment la por­tée du câble à fibre op­tique.

Com­pa­rai­son des fibres op­tiques

Les câbles à fibre op­tique en plas­tique sont par­faits pour la dé­tec­tion d’ob­jets dans des ap­pli­ca­tions à faible en­com­bre­ment. Les câbles à fibre op­tique en verre, en re­vanche, font leurs preuves dans des condi­tions am­biantes dif­fi­ciles avec des tem­pé­ra­tures éle­vées et offrent une ré­sis­tance chi­mique. Grâce à ces avan­tages et à d’autres en­core, ces ma­té­riaux offrent de nom­breuses pos­si­bi­li­tés d’ap­pli­ca­tion pour ré­pondre aux exi­gences les plus di­verses.

Câble à fibre op­tique en fibre de verre

Trans­mis­sion de lu­mière vi­sible et de lu­mière in­fra­rouge
To­lère les plages de tem­pé­ra­tures ex­trêmes
Convient aux en­vi­ron­ne­ments in­dus­triels cor­ro­sifs ou hu­mides
At­té­nua­tion par­ti­cu­liè­re­ment faible dans la zone de la lu­mière in­fra­rouge
Risque de rup­ture en cas de flexion im­por­tante ou ré­pé­tée

Câble à fibre op­tique en plas­tique

Trans­mis­sion de la lu­mière vi­sible
To­lère moins les plages de tem­pé­ra­tures ex­trêmes
Ne convient pas aux en­vi­ron­ne­ments in­dus­triels cor­ro­sifs ou hu­mides
At­té­nua­tion par­ti­cu­liè­re­ment faible dans la zone de la lu­mière vi­sible
Peut être plié de ma­nière ré­pé­tée grâce à sa grande flexi­bi­li­té

Fibres pa­ral­lèles

Dans ce type de ré­flexion, les fibres sont pa­ral­lèles les unes aux autres pour trans­mettre des si­gnaux lu­mi­neux. Cette dis­po­si­tion de fibres est dis­po­nible en tant que fibre op­tique en plas­tique et en fibre de verre et est uti­li­sée dans la plu­part des ap­pli­ca­tions stan­dard.


 

Fibres co­axiales

Le type de ré­flexion co­axiale est une mé­thode de me­sure de haute pré­ci­sion com­po­sée d’un cœur (émet­teur) et d’une zone en­vi­ron­nante (ré­cep­teur). Dans ce type, le sens d’en­trée de l’objet testé dans la plage de me­sure n’a au­cune im­por­tance pour la po­si­tion du cap­teur à fibre op­tique.


 

Fibres mé­lan­gées

Le type de ré­flexion mixte se ré­fère à une struc­ture de fibre de verre dans la­quelle de nom­breuses fibres émet­trices et ré­cep­trices sont dis­po­sées sans sé­pa­ra­tion. La po­si­tion et la dis­tance du câble à fibre op­tique par rap­port à l’objet sont moins im­por­tantes. La zone de l’image est très pe­tite ou in­exis­tante.

Effet du dia­mètre des fibres / du dia­mètre du fais­ceau de fibres

Plus le dia­mètre du cœur de la fibre op­tique est grand, plus la ca­pa­ci­té du câble à trans­por­ter la lu­mière est éle­vée. Cela per­met d’aug­men­ter la por­tée et d’amé­lio­rer la dé­tec­tion des ob­jets noir pro­fond. Cer­taines têtes de câble à fibre op­tique, telles que les bandes lu­mi­neuses, né­ces­sitent donc plus de fibres et donc un dia­mètre plus grand.

Que si­gni­fie le rayon de cour­bure ?

Le rayon de cour­bure dé­ter­mine la force de cour­bure d’un câble sans l’en­dom­ma­ger ni af­fec­ter la qua­li­té du si­gnal. Une cour­bure ex­ces­sive d’un câble à fibre op­tique risque de cas­ser le gaine de la fibre dans le câble et d’émettre de la lu­mière à par­tir du cœur de la fibre. Cela peut en­traî­ner non seule­ment un amor­tis­se­ment accru, mais aussi des mi­cro­fis­sures dans le cœur de la fibre, ce qui en­traîne des dom­mages per­ma­nents. C’est pour­quoi il est im­por­tant de res­pec­ter le rayon de cour­bure, en par­ti­cu­lier pour les câbles à fibre op­tique en fibre de verre.

Quelle est la struc­ture des câbles à fibre op­tique ?

Fibres optiques plastiques

Fibres optiques verre

Quels types de gaines existe-​t-il pour les câbles à fibre op­tique en fibre de verre ?

Plas­tique PVC

La va­riante la plus éco­no­mique. Convient aux ap­pli­ca­tions stan­dard qui ne né­ces­sitent pas de ré­sis­tance par­ti­cu­lière aux in­fluences en­vi­ron­ne­men­tales.

Acier in­oxy­dable

Offre la meilleure pro­tec­tion contre les contraintes mé­ca­niques. Moins flexible dans la pose, car des rayons de cour­bure plus grands sont né­ces­saires. Pas de pro­tec­tion contre les gaz ou les li­quides.

Si­li­cone

Ré­sis­tance maxi­male aux mi­lieux agres­sifs. Ab­so­lu­ment étanche, de sorte que les fluides et les gaz ne peuvent pas pé­né­trer dans la gaine et en­dom­ma­ger les fibres op­tiques. Conforme aux exi­gences de la FDA.

Quels sont les modes de fonc­tion­ne­ment des cap­teurs à fibre op­tique ?

Mode ré­flexion

En mode tac­tile, l’émet­teur et le ré­cep­teur sont logés dans un boî­tier. La lu­mière émise par l’émet­teur frappe l’objet à contrô­ler et est ren­voyée au ré­cep­teur. La dé­tec­tion de l’objet s’ef­fec­tue sur la base de la quan­ti­té de lu­mière ré­flé­chie qui at­teint le ré­cep­teur du câble à fibre op­tique.

Mode bar­rage

Le mo­dèle de cel­lule pho­to­élec­trique se com­pose d’un émet­teur et d’un ré­cep­teur op­po­sés. Dès que l’objet à contrô­ler tra­verse l’es­pace entre l’émet­teur et le ré­cep­teur, la lu­mière du câble à fibre op­tique est in­ter­rom­pue. La dé­tec­tion s’ef­fec­tue en­suite par di­mi­nu­tion de l’in­ten­si­té lu­mi­neuse reçue.

Bar­rage sur ré­flec­teur

Avec le prin­cipe du bar­rage sur ré­flec­teur, l’émet­teur et le ré­cep­teur se trouvent dans un boî­tier, tan­dis qu’un ré­flec­teur est po­si­tion­né du côté op­po­sé. L’objet à contrô­ler est dé­tec­té lorsque la lu­mière ré­flé­chie par le ré­flec­teur est com­plè­te­ment in­ter­rom­pue ou ré­duite.

Bandes lu­mi­neuses

Les bandes lu­mi­neuses servent à sur­veiller cer­taines zones. Contrai­re­ment aux spots lu­mi­neux qui ne sur­veillent la pré­sence d’un objet qu’à l’in­té­rieur d’un point, les bandes lu­mi­neuses dé­tectent des zones de plu­sieurs cen­ti­mètres. Le cap­teur dé­tecte l’objet dès que le si­gnal est af­fai­bli ou com­plè­te­ment in­ter­rom­pu.

Com­pa­rai­son du ré­ajus­te­ment dy­na­mique et de la dé­tec­tion des sauts

Le ré­ajus­te­ment dy­na­mique et la dé­tec­tion de saut conviennent à la dé­tec­tion fiable d’ob­jets dans des condi­tions en­vi­ron­ne­men­tales chan­geantes. Lors du ré­ajus­te­ment dy­na­mique, une va­leur de seuil quasi fixe est uti­li­sée, tan­dis que la dé­tec­tion de saut n’a pas de va­leur de seuil et ana­lyse ex­clu­si­ve­ment les mo­di­fi­ca­tions du si­gnal.

Point de com­mu­ta­tion fixe

Le mode de fonc­tion­ne­ment le plus cou­rant d’un cap­teur est basé sur un point de com­mu­ta­tion fixe. Le cap­teur dé­ter­mine la va­leur de seuil ou le point de com­mu­ta­tion selon une lo­gique d’ap­pren­tis­sage pré­dé­fi­nie pen­dant le pro­ces­sus d’ap­pren­tis­sage. Dans le cas de l’ap­pren­tis­sage nor­mal, cette va­leur de seuil ou ce point de com­mu­ta­tion cor­res­pond par exemple à 50 % du si­gnal ac­tuel. Si les condi­tions am­biantes ainsi que les ob­jets à dé­tec­ter sont très constants, le mode de fonc­tion­ne­ment avec un point de com­mu­ta­tion fixe offre la plus grande in­sen­si­bi­li­té aux per­tur­ba­tions, car les in­fluences ex­té­rieures ne peuvent pas mo­di­fier le point de com­mu­ta­tion : Si le si­gnal est su­pé­rieur au seuil dé­fi­ni, la sor­tie est ac­ti­vée ; s’il est in­fé­rieur, la sor­tie reste in­ac­tive. Si le si­gnal est mo­di­fié, par exemple en rai­son d’un en­cras­se­ment, des er­reurs de com­mu­ta­tion per­ma­nentes peuvent se pro­duire.

Ré­ajus­te­ment dy­na­mique

Le ré­ajus­te­ment dy­na­mique est par­ti­cu­liè­re­ment adap­té au mode ré­flexion avec arrière-​plans sta­tiques ainsi qu’au mode bar­rage. L’état non com­mu­té doit pré­va­loir, car la va­leur de seuil n’est ré­ajus­tée que dans cet état. En cas d’en­cras­se­ment de la tête du câble à fibre op­tique ou de l’arrière-​plan, celui-​ci est com­pen­sé par l’adap­ta­tion dy­na­mique de la va­leur de seuil.

Dé­tec­tion de saut

Lors de la dé­tec­tion de saut, les va­leurs de si­gnal ab­so­lues ne sont pas im­por­tantes. Au lieu de cela, le sens de la mo­di­fi­ca­tion du si­gnal (né­ga­tif, po­si­tif ou les deux sens), l’im­por­tance de la mo­di­fi­ca­tion et la pé­riode consi­dé­rée peuvent être pris en compte dans l’éva­lua­tion. Cela per­met la dé­tec­tion d’ob­jets très va­riables (par ex. cou­leur ou pro­prié­tés des sur­faces) sur des arrière-​plans non sta­tiques (comme un convoyeur à en­cras­se­ment lent) ainsi que la dé­tec­tion d’ob­jets sans ap­pren­tis­sage préa­lable (par ex. en cas de chan­ge­ment de lot).

Vue d’en­semble des têtes de câbles à fibre op­tique

Coudé

Les têtes de cap­teurs cou­dées sont idéales pour les es­paces exi­gus où l’axe op­tique et la sor­tie de câble doivent être orien­tés dif­fé­rem­ment. Grâce au fi­le­tage, les têtes de cap­teurs peuvent être fa­ci­le­ment vis­sées dans des trous pré­pa­rés ou fixées à un angle ou à une tôle à l’aide de deux écrous.

Type L

Le type L per­met un mon­tage fa­cile à l’aide de deux vis et offre des po­si­tions pré­dé­fi­nies des axes op­tiques. Grâce au grand angle d’ou­ver­ture des câbles à fibre op­tique, un ali­gne­ment pré­cis n’est pas né­ces­saire.
 

Plate

Les têtes de cap­teurs plates s’in­tègrent fa­ci­le­ment dans le fond du porte-​pièce. La flexi­bi­li­té de la sor­tie de câble sur la tête du cap­teur per­met un ache­mi­ne­ment fa­cile du câble vers la gauche, la droite ou l’ar­rière.

Flexible

La fine et longue sonde mé­tal­lique peut être adap­tée aux exi­gences spé­ci­fiques de l’ap­pli­ca­tion en la pliant sim­ple­ment.

Bandes lu­mi­neuses

Les bandes lu­mi­neuses ba­sées sur le prin­cipe de bar­rières uni­di­rec­tion­nelles sont idéales pour la sur­veillance de grandes zones. En re­vanche, les bandes lu­mi­neuses tac­tiles sont par­ti­cu­liè­re­ment ef­fi­caces pour la dé­tec­tion d’ob­jets hé­té­ro­gènes et peuvent éga­le­ment être uti­li­sées pour des ap­pli­ca­tions de me­sure grâce à l’éva­lua­tion de la lu­mière ré­flé­chie.

Mi­nia­ture

Les têtes de cap­teurs mi­nia­tures sont par­ti­cu­liè­re­ment adap­tées aux ap­pli­ca­tions dans les es­paces les plus exi­gus.

Fi­le­tage

Les têtes de cap­teurs fi­le­tées per­mettent une ins­tal­la­tion ra­pide et simple. Elles peuvent être vis­sées di­rec­te­ment dans des trous pré­per­cés ou fixés à des équerres ou des tôles à l’aide de deux écrous.

Lisse

Les têtes de cap­teurs lisses sont idéales pour une uti­li­sa­tion dans des es­paces confi­nés et peuvent être in­sé­rées ou col­lées dans des sup­ports de mon­tage pré­fa­bri­qués.

Les points à sur­veiller lors du mon­tage de cap­teurs à fibre op­tique

Pour ga­ran­tir une dé­tec­tion d’objet fiable et des don­nées de me­sure pré­cises, il convient de res­pec­ter les consignes sui­vantes lors du mon­tage du cap­teur.

Lon­gueur et sec­tions

Les câbles à fibre op­tique sont dis­po­nibles en dif­fé­rentes lon­gueurs. Les câbles à fibre op­tique en plas­tique peuvent être dé­cou­pés par le client, les câbles à fibre op­tique en verre uni­que­ment en usine, car ils doivent être pon­cés et polis après la coupe. La lon­gueur a peu d’in­fluence sur la plage de dé­tec­tion, mais les câbles à fibre op­tique plus longs laissent pas­ser moins de lu­mière.


Conseil : Sé­lec­tion­ner le câble à fibre op­tique en fibre de verre ap­pro­prié.

Plage de dé­tec­tion

En rai­son du grand angle d’ou­ver­ture, les câbles à fibre op­tique pré­sentent de faibles plages de dé­tec­tion. Des plages de dé­tec­tion plus éle­vées peuvent être ob­te­nues grâce à des fais­ceaux de fibres/dia­mètres de cœur plus grands ou à des len­tilles qui fo­ca­lisent la lu­mière.


Conseil : Uti­li­ser les câbles à fibre op­tique prin­ci­pa­le­ment pour les courtes por­tées et la dé­tec­tion des plus pe­tites pièces.

Rayon de cour­bure

Les câbles à fibre op­tique sont flexibles, mais des rayons de cour­bure mi­ni­maux doivent être res­pec­tés pour évi­ter les dom­mages et les pertes de lu­mière. Les câbles à fibre op­tique en plas­tique ultra flexible conviennent aux rayons de cour­bure étroits ou aux mon­tages mo­biles. En règle gé­né­rale : Des dia­mètres plus pe­tits per­mettent des rayons de cour­bure plus pe­tits.

Conseil : Mon­ter des câbles à fibre op­tique ultra flexibles.

Tem­pé­ra­ture

Les câbles à fibre op­tique en plas­tique et en fibre de verre se dis­tinguent par leur ré­sis­tance à la tem­pé­ra­ture. Au-​dessus de 85 °C, il convient d’uti­li­ser des câbles à fibre op­tique en fibre de verre avec gaine en acier in­oxy­dable ou en si­li­cone.

Conseil : Grâce à des lon­gueurs in­di­vi­duelles, l’unité de trai­te­ment peut éga­le­ment être pla­cée dans l’ar­moire élec­trique.

Orien­ta­tion du cap­teur

En mode ré­flexion, l’émet­teur et le ré­cep­teur doivent être ins­tal­lés à un angle de 90° par rap­port à l’objet à tes­ter en cas d’ap­proche la­té­rale, afin de ga­ran­tir un com­por­te­ment d’en­clen­che­ment et de cou­pure uni­forme.

Conseil : Un ali­gne­ment pla­naire par rap­port à l’objet en­traîne un dé­ca­lage avec une ac­ti­va­tion et une désac­ti­va­tion re­tar­dées.

Câble avec émet­teur dédié

Pour les têtes de câble à fibre op­tique à émis­sion de lu­mière co­axiale et pour cer­taines bandes lu­mi­neuses, il est im­pé­ra­tif de veiller à l’af­fec­ta­tion cor­recte de l’émet­teur sur la tête de câble à fibre op­tique à l’émet­teur sur l’am­pli­fi­ca­teur.

Conseil : Les am­pli­fi­ca­teurs sont mar­qués par des flèches à cet effet.

Secteurs et industries dans lesquels des capteurs à fibre optique sont utilisés

Dans le cadre de la fa­bri­ca­tion de pro­fi­lés mé­tal­liques, la pré­sence et les di­men­sions des ob­jets doivent être dé­tec­tées avant leur im­mo­bi­li­sa­tion par un dis­po­si­tif de ser­rage. Les pro­fi­lés peuvent être noirs, blancs, chro­més, brillants ou mats. Dans les es­paces confi­nés, on uti­lise à cet effet des ri­deaux de câbles à fibre op­tique en fibre de verre, qui fonc­tionnent selon le prin­cipe émetteur-​récepteur, ainsi qu’un cap­teur re­flex uni­ver­sel. Les fibres op­tiques sont dis­po­sées sur une ligne, créant ainsi une bande lu­mi­neuse. La lar­geur est me­su­rée, le si­gnal li­néaire est émis pro­por­tion­nel­le­ment à la cou­ver­ture de la fibre op­tique et per­met de dé­ter­mi­ner la po­si­tion cor­recte.

Quels ob­jets ne peuvent pas être dé­tec­tés de ma­nière op­ti­male par les cap­teurs à fibre op­tique ?

  • L’eau et d’autres li­quides clairs qui ab­sorbent for­te­ment la lu­mière ou la mo­di­fient par ré­frac­tion peuvent en­traî­ner des me­sures in­exactes.
  • Les ob­jets hau­te­ment trans­pa­rents, tels que le verre trans­pa­rent, qui laissent pas­ser toute la lu­mière sans la ré­flé­chir, com­pliquent la dé­tec­tion.
  • Les ob­jets noir pro­fond qui ab­sorbent for­te­ment la lu­mière en­trante et ne la re­flètent que très peu, voire pas du tout, en­travent le re­tour du si­gnal vers le cap­teur.
  • Les ob­jets très brillants qui ré­flé­chissent la lu­mière dans des di­rec­tions im­pré­vi­sibles em­pêchent une dé­tec­tion d’objet pré­cise.
     
 

 
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