Vantaggi delle ottiche coassiali polarizzate nel rilevamento di oggetti trasparenti

I sensori fotoelettrici a riflessione trovano impiego in numerose applicazioni. In questa popolare modalità di rilevamento , sia l'emettitore che il ricevitore si trovano nello stesso alloggiamento. L'emettitore dirige il raggio di rilevamento prodotto da una sorgente LED verso un catarifrangente, che riflette il raggi di nuovo verso il ricevitore. Un oggetto che attraversa l'area compresa tra il sensore e il catarifrangente interrompe il raggio e viene così rilevato.

Poiché sia l'emettitore che il ricevitore sono contenuti nella stessa custodia, è necessario portare l'alimentazione solo a un lato dell'installazione, semplificando il cablaggio e l'installazione e riducendo i costi complessivi. Inoltre, questa modalità di rilevamento offre una quantità relativamente elevata di guadagno in eccesso che aumenta il campo di rilevamento e la capacità del sensore di superare i contaminanti ambientali come l'accumulo di polvere o residui sul sensore o sul riflettore. 

I sensori fotoelettrici a riflessione utilizzati in applicazioni di rilevamento di oggetti trasparenti offrono gli stessi vantaggi in termini di alimentazione, installazione e spazio descritti al paragrafo precedente. Oltre a ciò, questi sensori assicurano prestazioni affidabili su lunghe distanze, offrono elevati livelli di precisione e tempi di risposta rapidi rispetto a molte delle normali tecnologie di rilevamento impiegate in queste applicazioni. Tuttavia, gli alti livelli di eccesso di guadagno, che generalmente caratterizzano questa modalità di rilevamento, permettono al raggio di attraversare molti oggetti trasparenti, con conseguente mancato rilevamento.

I sensori fotoelettrici a riflessione impiegati in queste applicazioni utilizzano algoritmi interni che li rendono sensibili a bassi livelli di contrasto. Un oggetto trasparente colpito dal raggio del sensore attenua una piccola ma significativa parte di luce emessa, venendo così rilevato. Questi sensori presentano un eccesso di guadagno molto inferiore, che impedirà ai raggi di attraversare gli oggetti trasparenti. In questo modo però saranno più sensibili ai contaminanti ambientali, con conseguenze negative sulle prestazioni e sulla durata. Per mitigare questi effetti viene spesso utilizzato un algoritmo di compensazione interno, che si adatta automaticamente ai livelli di contaminazione sul sensore o sul catarifrangente, oltre che alle variazioni nella temperatura ambiente. 

Molti oggetti trasparenti (vetro o plastica lucenti, contenitori con molte sfaccettature, pellicole lucide ecc.) possono presentare caratteristiche riflettenti. Anche i macchinari e oggetti sullo sfondo possono riflettere la luce. I riflessi di luce provenienti da questi oggetti possono colpire il ricevitore e generare falsi rilevamenti.

I sensori a riflessioni che non dispongono di ottica coassiale effettuano una triangolazione della luce dall'emettitore al catarifrangente e di nuovo al ricevitore, ubicato in prossimità dell'emettitore. Questa triangolazione crea una "zona morta", in cui non può avvenire alcun rilevamento, posta di fronte al sensore, nel punto in cui la luce emessa e riflessa sono maggiormente separate.

I sensori fotoelettrici a riflessione rappresentano una soluzione molto apprezzata per applicazioni di rilevamento di oggetti trasparenti. Sono convenienti, facili da installare e da collegare e assicurano tempi di riposta rapidi e alti livelli di precisione. La sensibilità alla luce richiesta per il rilevamento affidabile di oggetti trasparenti rende questi sensori suscettibili ai falsi rilevamenti causati da riflessi di luce. I sensori che utilizzano una configurazione con ottica polarizzata presentano una maggiore immunità a raggi di luce casuali e riflessi indesiderati. Inoltre, questa configurazione elimina la presenza di zone morte nel campo di rilevamento tra il sensore e il catarifrangente, assicura un'elevata accuratezza nel posizionamento e permette di proteggere i sensori in applicazioni con condizioni ambientali estreme.  

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