Les différents types de système

Système barrage :

Emetteur et récepteur sont situés dans deux boîtiers séparés. C'est le système qui autorise les plus longues portées, jusqu'à 30 m pour certains modèles. Le faisceau est émis en infrarouge. A l'exception des objets transparents qui ne bloquent pas le faisceau lumineux, il peut détecter des objets de toutes natures (opaques, réfléchissants ...), ceci avec une excellente précision grâce à la forme cylindrique de la zone utile du faisceau.

Les détecteurs barrage disposent d'une marge de gain très importante. lls sont de ce fait particulièrement bien adaptés aux environnements pollués (fumées, poussières, emplacements soumis aux intempéries, etc.). L'alignement entre émetteur et récepteur doit être réalisé avec soin.

Système reflex :

Emetteur et récepteur sont regroupés dans un même boîtier. En l'absence de cible, le faisceau émis en infrarouge par l'émetteur est renvoyé sur le récepteur par un réflecteur. Celui-ci est constitué d'une multitude de trièdres tri-rectangles à réflexion totale et dont la propriété est de renvoyer tout rayon lumineux incident dans la même direction. La détection est réalisée lorsque la cible bloque le faisceau entre l'émetteur et le réflecteur. C'est donc un système qui n'est pas adapté pour la détection d'objets réfléchissants qui pourraient renvoyer une quantité plus ou moins importante de la lumière sur le récepteur.

La portée nominale d'un détecteur photoélectrique reflex est de l'ordre de deux à trois fois inférieure à celle d'un système barrage.

Système reflex polarisé :

Les objets brillants. qui ne bloquent pas le faisceau mais réfléchissent une partie de la lumière vers le recepteur, ne peuvent pas être détectés par un système reflex standard. Il faut utiliser dans ce cas un système reflex polarisé. Ce type de détecteur, qui émet en lumière rouge visible, est équipé de deux filtres polarisants opposés :

- un filtre sur l'émetteur qui ne laisse passer que les rayons émis dans un plan vertical .

- un filtre sur le récepteur qui ne laisse passer que les rayons reçus dans un plan horizontal.

En l'absence de cible

Le faisceau émis, polarisé verticalement, est renvoyé par le réflecteur après avoir été dépolarisé par ce dernier. Le filtre récepteur laisse passer la lumière réfléchie dans le plan horizontal.

En présence de cible

Le faisceau émis est renvoyé par la cible sans subir de modification. Le faisceau réfléchi, polarisé verticalement, est donc bloqué par le filtre horizontal du récepteur. Le choix du réflecteur, le fonctionnement en zone proche et l'emploi en environnement pollué sont définis selon les mêmes

critères que pour un système reflex standard. Le fonctionnement d'un reflex polarisé peut être perturbé par la présence dans le faisceau de certains matériaux plastiques qui dépolarisent la lumière qui les traverse. Il est d'autre part recommandé d'éviter une exposition directe des optiques aux sources de lumière ambiantes.

Système proximité :

Comme pour le système reflex, émetteur et récepteur sont regroupés dans un même boîtier. Le faisceau lumineux, émis en infrarouge, est renvoyé vers le récepteur par tout objet suffisamment réfléchissant qui pénètre dans la zone de détection. La portée d'un système proximité est inférieure à celle d'un système reflex. Pour cette raison, son utilisation en environnement pollué est déconseillée.

Cette portée dépend :

- de la couleur de la cible et de son pouvoir réfléchissant (un objet de couleur claire est détecté à une distance plus grande qu'un objet de couleur sombre),

- des dimensions de la cible (la portée diminue avec les dimensions).

Les portées nominales annoncées sont définies à l'aide d'un écran blanc de dimensions 20 x 20 cm.

Les détecteurs proximité sont souvent équipés d'un potentiométre de réglage de la sensibilité. Pour une distance donnée cible/émetteur, la détection d'une cible moins réfléchissante nécessite d'augmenter la sensibilité. Ceci peut entraîner une détection de l'arrière-plan si celui-ci est plus réfléchissant que la cible. L'emploi d'un système proximité avec effacement de l'arrière-plan assure dans ce cas la détection de la cible seule.

Système proximité avec effacement de l'arrière plan :

 

Les détecteurs proximité avec effacement de l'arrière-plan sont équipés d'un potentiométre de réglage de portée qui permet de se "focaliser" sur une zone de détection en évitant la détection de l'arrière-plan. Ils peuvent détecter pratiquement à la même distance des objets de couleurs et de réflectivités différentes.

La tolérance de fonctionnement d'un système proximité avec effacement de l'arrière-plan dans un environnement pollué est supérieure à celle d'un système standard, la portée réelle n'évoluant pas en fonction de la quantité de lumière renvoyée par la cible.

Exemple d'application : secteur agro-alimentaire

Convoyage de bouteilles en verre.

Fonction de comptage.

Cahier des charges :

- Bouteilles en verre blanc ou vert foncé

- Cadence de 3 600 bouteilles à l'heure.

- Durée du "top présence bouteille" : 3,5 ms.

- Distance de détection en "proximité" : 2 cm.

- Détecteur soumis au passage fréquent des opérateurs : montage en saillie prohibé.

- Ambiance saine.

- Raccordement sur un API.


Solution

- détecteur photoélectrique, visée à 90°,

- boîtier métallique diamètre 18,

- système de proximité, portée 10 cm,

- raccordement par connecteur M12 , 4 broches

- sortie statique

- IP 67

 

Barrage, reflex, reflex polarisé, système proximitè
Extrait du Site ELEC: Les différentes utilisations des photoélectriques