Come funzionano i sensori di contrasto?
I sensori di contrasto sono sensori optoelettronici che funzionano secondo il principio di un tasteggio diretto: La luce emessa viene riflessa dall’oggetto, quindi riassorbita e valutata. I sensori di contrasto servono a riconoscere le marcature sulla base delle differenze di contrasto. Si contraddistinguono per le elevate velocità di commutazione e la bassa vibrazione. Per una rivelazione ottimale sono disponibili diverse tecnologie di riconoscimento del contrasto:
- Luce rossa laser + fotodiodo monocromatico
- Luce bianca + fotodiodo monocromatico
- Luce bianca + fotodiodo RGB
Qual è la differenza tra luce e luce laser?
La luce è costituita da radiazioni elettromagnetiche visibili all’occhio umano, che si propagano in diverse gamme di lunghezze d’onda quando vengono emesse da una sorgente luminosa. La luce laser viene prodotta amplificando la luce mediante l’emissione stimolata, vale a dire che le onde luminose raddrizzate vengono concentrate in un fascio ad alta concentrazione.
Cos’è uno spazio cromatico e quale è particolarmente rilevante per i sensori?
Uno spazio cromatico è un sistema di coordinate cromatiche definito che serve a sistematizzare e standardizzare i colori. Questo determina la quantità di colori e il metodo di rappresentazione dei colori. In uno spazio cromatico, i colori sono descritti da coordinate i cui assi rappresentano diverse proprietà del colore, come intensità del colore, luminosità, tonalità o saturazione. Per l’industria, lo spazio cromatico RGB e CMYK è particolarmente importante. Per i sensori viene utilizzato lo spazio cromatico RGB, poiché acquisiscono informazioni sui colori sotto forma dei canali cromatici rosso, verde e blu.
Spazio cromatico RGB
L’RGB utilizza la luce per creare colori attraverso la combinazione di rosso, verde e blu.
Spazio cromatico CMYK
Lo spazio cromatico CMYK viene utilizzato principalmente nella stampa e produce colori con ciano, magenta, giallo e nero.
Cos’è la luce bianca in base allo spazio cromatico RGB?
Il modello di colore RGB funziona come miscelazione additiva di colori. La miscelazione di luce rossa, verde e blu produce luce bianca. Il nero si ottiene in assenza di luce di qualsiasi lunghezza d’onda.
Quali caratteristiche di riflessione hanno le superfici colorate?
Tecnologie dei sensori di contrasto
Come funzionano i sensori di contrasto a luce bianca?
I sensori a contrasto con LED a luce bianca emettono luce bianca sotto forma di un punto luminoso rettangolare che viene riflesso dalla superficie al ricevitore del sensore, che la valuta.
Ricevitore con fotodiodo RGB (P1PWxxx)
Il ricevitore è composto da tre aree che corrispondono allo spazio cromatico RGB. A seconda del colore della marcatura di contrasto, la luce viene riflessa sul ricevitore in base alle caratteristiche di riflessione e valutata in base ai tre canali.
Ricevitore con fotodiodo monocromatico (WM03xxx)
Il fotodiodo del ricevitore è costituito da una singola superficie continua. A seconda del colore della marcatura di contrasto e delle caratteristiche di riflessione, la luce viene riflessa sul ricevitore. Il ricevitore valuta la luminosità ricevuta e la classifica in scala di grigi.
Come funzionano i sensori di contrasto con luce laser?
I sensori di contrasto con luce laser emettono un punto di luce laser rossa, la cui riflessione viene valutata dal ricevitore. Il ricevitore utilizza un fotodiodo monocromatico. I sensori di contrasto con luce laser sono disponibili in versione digitale e analogica:
- Versione digitale (YM24PAH, YP11VAH): la soglia di commutazione viene impostata su un determinato livello di luminosità. Questo valore di luminosità viene quindi confrontato con la quantità di luce riflessa dall’oggetto.
- Versione analogica (YP11MGV): l’uscita analogica emette una tensione proporzionale alla luminosità. Tanto più è luminoso l’oggetto, tanto maggiore è la tensione di uscita.
Confronto tecnologico dei sensori di contrasto con luce laser e luce bianca a LED
Applicazioni con sensori di contrasto
Settori in cui vengono utilizzati preferibilmente i sensori di contrasto a LED a luce bianca
Industria dell’imballaggio
Nell’industria dell’imballaggio vengono utilizzati sensori di contrasto con luce bianca a LED per il riconoscimento delle tacche di stampa.
Industria alimentare
I sensori di contrasto a luce bianca a LED vengono utilizzati nell’industria alimentare per il rilevamento delle tacche.
Industria tipografica
I sensori di contrasto con LED a luce bianca rilevano le più svariate tacche nell’industria della stampa.
Settori per l’impiego preferito di sensori di contrasto con luce laser
Industria automobilistica
I sensori di contrasto con luce laser vengono utilizzati nell’industria automobilistica per il riconoscimento del contrasto.
Industria della plastica
Nell’industria delle materie plastiche vengono utilizzati sensori di contrasto con luce laser per il riconoscimento del contrasto.
Come funziona l’apprendimento dei sensori di contrasto per l’applicazione?
Nei sensori di contrasto con luce laser la regolazione avviene tramite potenziometro. Ciò significa che il valore soglia viene impostato manualmente.
I sensori di contrasto con LED a luce bianca vengono appresi premendo un tasto; il sensore calcola automaticamente la soglia di commutazione tramite il tasto Teach-in. A tale scopo sono disponibili due diverse modalità Teach:- Teach-in a due punti: Con il Teach-in a due punti, l’oggetto, cioè la tacca, viene appreso in un processo di Teach-in e lo sfondo viene appreso in un altro processo di Teach-in. Il sensore calcola il punto di commutazione tra i due valori di misura determinati e memorizzati in modo che si trovi tra i due punti di Teach-In.
- Teach-in dinamica: Con il Teach-in dinamica, il sensore viene impostato su una modalità di registrazione che consente il teach-in automatico. In questa modalità vengono registrati i valori misurati. Al termine della modalità di registrazione viene calcolato un punto di commutazione tra i valori misurati minimo e massimo.
