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Detectores fotoeléctricos - Monografía



 
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Electrónica. Salida transistorizada. Sistema de barrera. Aplicación. Ensayo


INTRODUCCION



Hoy en día los procesos productivos nos han exigido un mayor desarrollo en esta área, esta se a conseguido gracias al desarrollo de la automatización la cual a sido acompañada con la aparición de elementos tales como sensores, detectores y elementos controladores como los PLC.

Estos en cierta forma estos han venido reemplazando la intervención del hombre en el proceso ya que realizan tareas que nos resultan tediosas, peligrosas o simplemente irrealizables con nuestras capacidades (sentidos).

Es por eso que en el presente informe estudiaremos un tipo de detector este es, el fotoeléctrico

DETECTOR FOTOELECTRICO DE SALIDA TRANSISTORIZADA


Este es un elemento que nos permite señalar o advertir el paso de un objeto atravez de un
haz luminoso. Este detecta cuando el haz es interrumpido por el objeto existen tres sistemas de detección fotoeléctrica estos son:

- reflex
- de proximidad
- de barrera

SISTEMA DE BARRERA



En esta oportunidad este será el objetivo de nuestro ensayo, en este caso el emisor y el receptor se encuentran separados por lo que el emisor entrega un haz luminoso emitido por un diodo electroluminicente (LED) el cual tiene la propiedad de emitir rayos infrarrojos invisibles los cuales son concentrados por una lente y proyectados a un receptor el cual esta constituido por un foto transistor seguido de un amplificador y un dispositivo conmutador que nos entrega señales (on-off).

El emisor y el receptor deben ser posicionados exactamente uno enfrente del otro exigiendo una robusta e indeformable fijación

DATOS TECNICOS


Detector fotoeléctrico de salida transistorizada.

Marca : Autonic Modelo : BM3M-TDT

- Alimentación 12/24 Vdc riplley 10%.
- Velocidad de respuesta < 3mseg.
- Salida por transistor conexión NPN, 100mA máximo.
- Consumo < 20 mA.
- Alcance 3 Mts.
- Nivel de iluminación del ambiente:
- Luz solar 11000lux (max).
- Luz incandescente 3000 lux (max).
- Temperatura de operación -10º a 60º.
- Temperatura de almacenamiento -25º a 90º.
- Sensibilidad fija no ajustable.
- Diámetro mínimo del objeto a detectar 8mm.

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CAMPO DE APLICACIÓN



Este tipo de detector es usado principalmente en las siguientes ocasiones:

- La detección de materiales opacos y brillantes.
- Entornos contaminados por polvo y lluvia.
- En distancias largas.
- En la detección de objetos pequeños.
- En puertas y ascensores.

NOTA : No puede usarse en la detección de objetos transparentes.

PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO.


En el presente ensayo se instalara el dispositivo de acuerdo a lo que indica la figura “1″. Se alimentara el emisor y el receptor con 24v, el receptor quien conforma el circuito de salida esta compuesto por tres terminales rojo, negro y blanco los cuales hemos identificado como positivo, negativo y salida o (output), respectivamente.

En el terminal rojo se instalara un mili amperímetro para verificar la corriente de consumo otorgada por el fabricante. Desde el positivo de la fuente se sacara un terminal con el fin de polarizar en conjunto con la salida output del detector, el ssr que comandara la campanilla en dicho terminal ira un mili amperímetro para vigilar la corriente de salida del transistor la que será limitada por la resistencia interna que posee el relé de estado sólido de 500 ohm.

MATERIALES



2- Mili amperímetros.
1- Fuente ajustable de VDC 24v.
1- SSR opto 22.
1- Transformador 220/12v.
1- Timbre.

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FIG 1.

OBJETIVOS DEL ENSAYO.



Se realizara el circuito de la figura “1″, para observar el comportamiento del dispositivo ante las pruebas que se le realizaran y determinar con certeza su operación, además de comprobar valores otorgados por el fabricante.

PRUEBAS :



- Se interceptará el haz luminoso con objetos transparentes, reflectores y opacos.
- Se medirá la corriente de consumo.
- Se medirá corriente en salida del transistor.
- Se verificara la amplitud del haz en la extensión del mismo.

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Nota



Con objetos de 8 mm de diámetro solo eran percibidos frente a los respectivos lentes y no en medio del haz donde comprobamos que tenia una amplitud aprox de 3 cm en forma vertical.

HIPOTESIS.



En consideración a los datos recogidos del fabricante como las propias observaciones realizadas al propio dispositivo hemos deducido que se trata de un detector foto eléctrico ya que posee dos lentes entre los cuales fluye un haz luminoso proveniente del emisor que es emitido por un led infrarrojo y dicho haz llega a un elemento receptor el cual esta conformado por un foto transistor el que se encuentra unido a un elemento conmutador quien es el encargado de entregar las señales on-off.

Además debido a esta característica de entregar señales on-off afirmamos que se trata de un detector y no un sensor ya que entrega una señal de salida discreta, otra observación que realizamos fue que en este caso se trata de un elemento en que el emisor se encuentra separado físicamente del receptor por lo que creemos que se trata de un “detector foto eléctrico con sistema de barrera de tres hilos”, todas estas afirmaciones serán aclaradas
Debidamente en el ensayo que se le realizara al elemento.

CONCLUSION



En vista y considerando los resultados obtenidos en el ensayo realizado concluimos que el elemento analizado era un detector “foto eléctrico de barrera”, con tres hilos ya que su haz era proyectado desde un emisor asta un receptor que se encontraba en un modulo aparte. El detector reaccionaba cada vez que el haz luminoso era interrumpido por algún objeto reflectante o opacos ya que comprobamos que ante un objeto transparente este no era capaz de detectar su presencia. Además pudimos comprobar que el diámetro mínimo de los objetos a detectar dado por el fabricante solo es valido frente a los respectivos lentes ya que en el centro se produce una deformidad del haz que le hace tener una mayor amplitud, otra cosa que logramos verificar es la que el haz debe de ser interrumpido por completo para que el detector cambie su estado de salida (on-off).

En el siguiente esquema se puede apreciar la deformación del haz luminoso:

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Autor:

Patricio Grandon





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