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Sensores de contraste de alta frecuencia
Serie SPECTRO-1




Sensores de contraste de alta frecuencia para los rangos UV, VIS e IR

Los sensores SPECTRO-1 son sensores de contraste que pueden detectar diferencias mínimas de brillo casi en tiempo real. En la salida proporcionan señales analógicas y digitales a elección. Con los modelos de fibra óptica (FIO) pueden controlarse en modos de luz transmitida y luz reflejada.
 

Debido a la utilización de diferentes fuentes de luz (además de la versión de luz blanca, están disponibles también variantes con fuentes de luz UV, roja, azul e IR) pueden controlarse comenzando en el rango UV, pasando por toda la gama visible, hasta el rango IR. Pueden implementarse distancias al objeto de hasta 1000 mm aprox. gracias a la gran variedad de modelos.
 
El sensor puede parametrizarse cómodamente con el software de PC para Windows® SPECTRO1-Scope. La variación de la señal puede seguirse casi en tiempo real a través de la función de osciloscopio integrada en el software.
 
Los sensores de contraste de la serie SPECTRO-1 pueden controlar tanto objetos pasivos como activos. El software permite conmutar de objetos pasivos a activos. La salida analógica del sensor informa sobre el valor de contraste actual, mientras que a través de la salida digital puede controlarse si el objeto en cuestión se encuentra dentro del margen de tolerancia admisible.
 
Los sensores de contraste SPECTRO-1 impresionan por su elevada frecuencia de exploración de 200 kHz.

Información para selección de modelos
Principio de medición SPECTRO-1 con SPECTRO1-Scope


 

Información para selección de modelos

–COF (ópticas confocales)

Las ópticas de transmisión y recepción están en este caso enfocadas a la misma distancia. La óptica de transmisión está integrada en la óptica del receptor, lo que permite implementar una construcción muy compacta. La serie -COF se distingue sobre todo por un tamaño pequeño del punto de luz a grandes distancias, lo que permite incluso detectar objetos pequeños a gran distancia (< 1000mm). Además de los modelos de luz blanca, también existen variantes en el rango UV (en este caso del lado del transmisor se trabaja con luz UV-A y del lado del receptor se evalúa el rango de longitud de onda visible; los modelos -COF-UV sirven para el control de objetos fluorescentes) y con luz de láser roja (-COF-LAS y -COF-LAS-CYL, con ellos pueden conseguirse tamaños de punto en el rango de las décimas de milímetro para grandes distancias al sensor y más allá puede implementarse una filtración óptica de banda muy estrecha).

–DIF (luz difusa mediante cristal de dispersión volumétrica)

En este caso, la luz emitida por los LED del transmisor está sumamente expandida, lo que conduce a una reducción muy grande del brillo. Una superficie de color negro brillante es percibida por el sensor como negra, por lo tanto no hay desplazamiento del valor de gris hacia valores mayores. 
 
–DIL (luz difusa mediante cristal de dispersión superficial)

El objetivo aquí es reducir el efecto del brillo. La reflexión directa interfiere con la determinación del valor de gris (contraste), por lo que los objetos negros brillantes también podrían ser detectados como grises, es decir parecer más brillantes de lo que normalmente son. La reflexión directa puede contenerse con el uso de un cristal de dispersión superficial, dado que se incrementa la fracción de luz difusa transmitida. 
 
–FCL (luz dirigida por el uso de cristal transparente)

Los LED del transmisor dispuestos en forma de anillo se encuentran con los conos de luz de banda estrecha a una distancia predeterminada por el sistema de sensores (en el -50-FCL por ej. a 50 mm de distancia del sensor al objeto). En la óptica de recepción puede incidir luz reflejada tanto difusa como también directa. Se realiza, pues, una evaluación combinada del valor de gris (contraste) y de brillo. Un objeto negro brillante, por lo tanto, se diferencia de un objeto negro mate al utilizar estos sensores. Además de la variante con LED de luz blanca, existe también un modelo IR (860 nm), que entre otras cosas también puede utilizarse para control de opacidad. 
 
–POL (luz polarizada mediante filtro de polarización)

El sensor dispone en este caso de un filtro de polarización tanto del lado del transmisor como del lado del receptor. En este caso, las direcciones de polarización de ambos filtros están giradas 90° entre sí, por lo que la luz de la misma dirección de polarización no puede pasar el filtro de recepción. Dado que la dirección de polarización es modificada únicamente por la reflexión difusa, o sea que no por la reflexión directa, este modelo es ideal para la supresión del brillo pero también para la detección de películas de plástico transparente (incluso puede detectarse su rotación), ya que éstas también presentan un determinado efecto de polarización. 
 
–UV (Uso de diodos LED UV)

Con esta variante, la luz UV emitida por los LED del transmisor es convertida parcialmente por los objetos fluorescentes en la gama de longitudes de onda visibles, y puede entonces detectarse en el extremo receptor. 
 
–FIO (para la conexión de fibras ópticas y sistemas ópticos complemenarios serie FIO)

En este caso hay una gran variedad de fibras ópticas disponibles para luz transmitida y luz reflejada. En combinación con los respectivos sistemas ópticos complemenarios es posible alcanzar, por una parte en modo de luz reflejada, tamaños de punto comenzando desde un diámetro de 0,2 mm para una distancia al objeto de 10 mm hasta distancias al objeto de 500 mm y tamaños de punto de 50 mm, y por otra parte superar distancias transmisor-receptor de hasta 2000 mm. Además de una versión con LED de luz blanca, se dispone también de variantes en UV-A, azul, rojo y en el rango de longitudes de onda IR (control de opacidad a 860 nm).

 

Principio de medición SPECTRO-1
con SPECTRO1-Scope (Software de PC para Windows®)
 
Los sensores de la serie SPECTRO-1 tienen un solo canal. Es decir que capturan la señal analógica de un receptor y la evalúan. Como emisor pueden utilizarse en este caso diferentes fuentes de luz, como por ej. luz blanca, luz ultravioleta, luz infrarroja o un láser. El receptor está adaptado convenientemente al transmisor. La señal analógica detectada se emite a través de una salida de tensión y una salida de corriente.
 
Con el software pueden seleccionarse los diferentes modos de evaluación de la señal analógica. A través de 2 salidas digitales se emite el estado de la señal analógica dependiendo del modo de evaluación. Una entrada digital permite realizar un "Teach" o programación externa del sensor. Otra entrada permite "Congelar" la señal de salida analógica con un flanco de entrada positivo.
 
La adquisición de señal con el sensor de SPECTRO-1 es muy flexible. El sensor puede hacerse funcionar por ej. en modo de luz alterna (modo CA). Aquí, el sensor es insensible a la luz ambiente. También puede ajustarse un modo de luz continua (modo CC). Aquí el sensor es extremadamente rápido. Una función OFF apaga la fuente de luz integrada del sensor y cambia al modo CC, entonces el sensor puede detectar las denominados "fuentes primarias de luz". La posibilidad de ajuste continuo de la fuente de luz integrada, así como una ganancia seleccionable de la señal del receptor y una función INTEGRAL permiten el ajuste del sensor a casi cualquier superficie o cualquier "fuente primaria de luz".
 
Un microcontrolador se encarga de una conversión analógico/digital de 12 bits de la señal analógica, lo que permite registrar y evaluar la señal. Adicionalmente, el sensor SPECTRO-1 ofrece diferentes opciones para el acondicionamiento inteligente de señal, como por ej. compensación de la acumulación de suciedad.
 
Los parámetros y valores de medición pueden intercambiarse a elección a través de interfaces RS232 o Ethernet (con un adaptador Ethernet) entre el PC y el sensor. Todos los parámetros pueden almacenarse a través de la interfaz en la memoria EEPROM no volátil del sensor.
El software de PC facilita la parametrización, el diagnóstico y la calibración del sistema de sensores (función de osciloscopio). Por otra parte, el software dispone de una función de registrador de datos que captura automáticamente los datos y los almacena en el disco duro del PC.
 
Los sensores SPECTRO-1 poseen compensación de temperatura en un rango que va de 0°C a 80°C.
 
Si fuera necesaria una actualización de firmware, ésta puede hacerse fácilmente a través de RS232 con el sistema de sensores instalado.
 
Una vez realizada la parametrización, el sensor sigue funcionando en modo STAND-ALONE sin PC.
 


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