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Ao selecionar sensores industriais para linhas de produção automatizadas, as equipas de aprovisionamento e engenharia enfrentam frequentemente uma questão fundamental:devem escolher um sensor de deslocamento a laser ou um sensor fotoelétricoAmbos são amplamente utilizados na detecção de objetos, confirmação de posição e controlo de processos de produção, mas são concebidos para tarefas muito diferentes.

Um sensor fotoelétrico é geralmente a primeira escolha quando você só precisa confirmar se um objeto está presente, bloqueado ou no lugar.É usado quando você precisa saber a distância do objeto., quão espessa é, quão alta é ou se a sua posição mudou continuamente.

Escolher o tipo de sensor errado não só afetará a precisão da detecção, mas também pode levar a custos adicionais de hardware, problemas de integração de sinal e reformulação da linha de produção.Este artigo compara sensores de deslocamento a laser e sensores fotoeléctricos a partir de uma perspectiva de aquisição, abrangendo os princípios de funcionamento, as capacidades de detecção, os tipos de saída, os custos e as aplicações industriais típicas.

Se ainda está a desenvolver uma compreensão básica da tecnologia de medição a laser, comece com o nosso guia introdutório:O que é um sensor de deslocamento a laser?.

A diferença mais importante entre um sensor de deslocamento a laser e um sensor fotoelétrico reside no seu propósito principal:

• Um sensor fotoelétrico detecta se existe um objeto, passa através de um feixe ou reflete luz de volta.
• Um sensor de deslocamento a laser mede a distância entre o sensor e o objeto alvo.

Esta diferença determina directamente tudo o resto: método de instalação, saída de sinal, requisitos de programação PLC, estrutura de custos e cenários de aplicação adequados.

Um sensor fotoelétrico funciona com base na interrupção ou reflexão do feixe de luz.Quando um objeto bloqueia o feixe de luz ou o reflete de volta para o receptor, o sensor desencadeia um sinal de interrupção.

Os tipos mais comuns incluem:

• Feixe transversal: O transmissor e o receptor estão opostos um ao outro.
• Retro-refletor: o sensor e o reflector são instalados um em frente do outro.
• Reflexão difusa: o sensor emite luz e recebe a reflexão da superfície do objeto.

Este princípio é simples, confiável e de baixo custo, mas geralmente se limita a detectar a presença, ausência ou passagem de eventos.

Um sensor de deslocamento a laser normalmente funciona com base no princípio de triangulação a laser.A luz refletida é recebida por um elemento CMOS ou PSD interno, e o sistema calcula a distância de acordo com a posição do ponto luminoso no receptor.

Isto significa que o sensor não diz simplesmente “objeto detectado”; fornece um valor de medição contínuo que representa a distância real do sensor ao objeto.

Por esta razão, os sensores de deslocamento a laser são mais adequados para:

• Medição da altura
• Inspecção da espessura
• Detecção de lacunas
• Monitorização da posição
• Controle de circuito fechado
• Inspecção da qualidade

Se quiser saber mais sobre como funcionam os sensores de deslocamento a laser, consulte:O que é um sensor de deslocamento a laser?.

Uma das diferenças mais práticas para a aquisição e integração de sistemas é o tipo de saída.

A maioria dos sensores fotoelétricos fornece saída de interruptor digital, geralmente NPN ou PNP. Eles enviam um sinal binário para o PLC:

• Objeto detectado = ligado
• Nenhum objeto detectado = desligado

Este sistema é suficiente para tarefas de automação básicas, como contagem, transporte, classificação e detecção da posição da porta.

Para mais informações sobre a compatibilidade NPN e PNP, leia:NPN versus PNP Output.

Os sensores de deslocamento a laser geralmente fornecem opções de saída mais ricas:

• Output do interruptor: para a presença de objetos e a activação da posição.
• Output duplo: Combina a saída do interruptor com a saída analógica.
• Saída analógica: fornece dados de distância contínuos, tais como 0 5 V ou 4 20 mA.
• Saída de comunicação digital: Alguns modelos suportam RS485, RS422 ou outra comunicação serial.

Isto significa que um sensor de deslocamento a laser pode desempenhar duas funções ao mesmo tempo: pode desencadear uma ação da máquina e enviar dados de medição em tempo real para o sistema de controlo.

Se você estiver comparando a saída do interruptor e a saída dupla, consulte:Saída de interruptor vs saída dupla.

Recomenda-se um sensor fotoelétrico se a sua aplicação só precisar confirmar se um objeto está presente ou passou por uma determinada posição.

As aplicações típicas incluem:

• Detecção de objetos por correia transportadora
• Contagem dos produtos
• Confirmação da presença na linha de embalagem
• Detecção da posição da porta ou do portão
• Detecção da presença de paletes
• Sistemas de triagem simples
• Ativamento básico da linha de montagem

Nesses cenários, a tarefa é essencialmente digital: algo está lá ou não. Um sensor fotoelétrico é geralmente simples, confiável e econômico.

Um sensor de deslocamento a laser é recomendado quando você precisa medir, monitorar ou controlar a posição real de um objeto.

As aplicações típicas incluem:

• Inspecção da espessura
• Medição da altura
• Detecção de lacunas
• Monitorização da posição da superfície
• Posicionamento do robô
• Controle de distância da pinça robótica
• Automatização de circuito fechado
• Inspecção da qualidade
• Medição da espessura do revestimento da peça do poste da bateria
• Detecção SMT da espessura da pasta de solda
• Posicionamento do conjunto automotivo

Para aplicações de posicionamento robótico, ver:Sensores a laser para posicionamento robótico.

A partir de uma perspectiva de aquisição, o custo não pode ser avaliado apenas pelo preço unitário do sensor.

Os sensores fotoelétricos são geralmente mais baixos em preço unitário. Eles são fáceis de instalar, fáceis de substituir e amplamente suportados por módulos de entrada digital PLC padrão.

No entanto, têm limitações:

• Não existem dados de distância contínua
• Não adequado para inspecção de qualidade de precisão
• Podem ser necessários sensores adicionais se as funções de medição forem adicionadas posteriormente.
• Difícil de suportar o controlo de circuito fechado

Os sensores de deslocamento a laser são geralmente mais caros por unidade, mas podem reduzir o custo total do sistema em muitas aplicações.

Um sensor pode substituir:

• Sensor fotoelétrico para detecção
• Sensor de distância analógico para medição
• Conversores de sinal adicionais
• Aparelhos de montagem múltiplos
• Cablagem mais complexa

Se a sua aplicação exigir tanto detecção como medição, um sensor de deslocamento a laser de dupla saída pode ser mais rentável do que usar vários sensores.

Utilize as seguintes perguntas para decidir qual tipo de sensor escolher:

A KRONZ recomenda a selecção de sensores com base nos requisitos da aplicação e não apenas no preço.

• Se o seu requisito principal é a detecção da presença de objetos, escolha um sensor fotoelétrico.
• Se o seu requisito inclui a medida de distância, altura, espessura, espaço ou posição, escolha um sensor de deslocamento a laser.
• Se precisar de detecção e medição contínua, escolha um sensor de deslocamento de laser de saída dupla.

Para métodos de selecção pormenorizados, ver:Como escolher o sensor de deslocamento laser certo. Para a selecção do intervalo de medição, ver:Que distância de medição você deve escolher para um sensor de deslocamento a laser?.

Os sensores de deslocamento a laser e os sensores fotoelétricos são ambos importantes na automação industrial, mas servem a propósitos diferentes.

Um sensor fotoelétrico é ideal para tarefas simples e de baixo custo de detecção de objetos.

Um sensor de deslocamento a laser é a melhor escolha quando a aplicação requer medição precisa de distância, monitoramento de posição, inspeção de espessura, detecção de altura ou controle de circuito fechado.Fornece dados mais ricos e maior flexibilidade, especialmente nos processos de produção críticos para a qualidade.

Para as equipas de aquisição, a chave é responder primeiro a uma pergunta: Preciso apenas de detectar o objeto ou preciso medí-lo?

Se você só precisa de detecção, um sensor fotoelétrico é geralmente suficiente.

• O que é um sensor de deslocamento a laser?
• Como escolher o sensor de deslocamento laser certo
• Que distância de medição você deve escolher para um sensor de deslocamento a laser?
• NPN versus PNP Output
• Saída de interruptor vs saída dupla

• Como instalar um sensor de deslocamento a laser
• Erros comuns de instalação de sensores a laser
• Guia de solução de problemas do sensor de deslocamento do laser

• Sensores a laser para posicionamento robótico

Se não tiver a certeza se deve escolher um sensor de deslocamento a laser ou um sensor fotoelétrico, a equipa técnica da KRONZ pode ajudar.e configuração de saída com base na sua aplicação, sistema de controlo e ambiente de produção.

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