En el mundo de la tecnología y la innovación, los sensores fotónicos han revolucionado por completo la forma en que interactuamos con el entorno. Estos dispositivos sofisticados juegan un papel crucial en numerosas aplicaciones, desde la medicina hasta la industria automotriz. ¿Pero qué es exactamente un sensor fotónico y cómo funciona? En este artículo, exploraremos el principio de funcionamiento de los sensores fotónicos, así como sus ventajas y desventajas. Prepárate para sumergirte en un fascinante viaje a través de las maravillas de la tecnología de vanguardia.
Un sensor fotónico es un tipo de sensor sin contacto que se utiliza para medir cantidades como el desplazamiento, la posición y la vibración de cualquier superficie. El funcionamiento del sensor fotónico depende del principio de fibra óptica.
Principio de funcionamiento del sensor fotónico
Los sensores fotónicos utilizan fibra óptica junto con circuitos electrónicos para medir con precisión el desplazamiento, la posición y la vibración. Debido al uso de fibra óptica, los sensores fotónicos pueden funcionar con casi todas las superficies como plástico, metal, cerámica, líquidos e incluso con vidrio. Además, la respuesta del sensor fotónico es muy rápida debido a que este sensor utiliza fibra óptica cuya velocidad es muy alta.
Construcción de sensor fotónico
La construcción del sensor fotónico es muy simple. Un sensor fotónico consta de una fuente de luz que emite luz, un detector de luz que recibe luz, una fibra transmisora para transmitir la luz, una fibra receptora para recibir la luz reflejada de la superficie y un circuito electrónico para detectar la cantidad deseada, es decir, el desplazamiento, la posición , o vibración.
Funcionamiento del sensor fotónico
Como se ve en la figura, el objetivo colocado a cierta distancia reflejará parte de la luz hacia el sensor fotónico. Cuando no hay espacio entre el objetivo y la punta del sensor fotónico, no hay reflejo de luz del objetivo. Cuando aumenta el espacio entre el objetivo y la punta del sensor fotónico, la luz también comienza a reflejarse y se dirige a la fibra receptora. Hay un cambio en la intensidad cuando el objetivo se mueve en cualquier dirección.
Cuando el objetivo se mueve hacia la punta del sensor fotónico, hay menos reflejo de luz debido a la menor superficie. Debido a esto, la intensidad de la luz también es menor. Ahora que el objetivo comienza a alejarse de la punta del sensor fotónico, hay más espacio entre la punta del sensor fotónico y el objetivo. Debido a esto, la intensidad de la luz que se desvía también aumenta. Esto es nuevamente detectado por el detector de luz.
La relación entre la distancia entre la punta del sensor fotónico y la intensidad de la luz recibida por el detector de luz es directamente proporcional. Pero la proporcionalidad es lineal hasta que el espacio entre la punta del sensor fotónico y el objetivo es menor o igual que el diámetro de la punta del sensor fotónico.
La intensidad de la luz seguirá aumentando hasta que el espacio entre la punta del sensor fotónico y el objetivo sea aproximadamente igual al diámetro de la punta del sensor fotónico. A medida que la distancia entre la punta del sensor fotónico y la superficie objetivo aumenta por encima del diámetro de la punta del sensor fotónico, la intensidad de la luz que recibe el detector de luz seguirá disminuyendo, como se muestra en el gráfico.
Ventajas del sensor fotónico
- El sensor fotónico es un tipo de sensor sin contacto, que hace que sea muy fácil medir el desplazamiento, la posición o la vibración de materiales peligrosos o de alta temperatura.
- No hay partes móviles presentes en el sensor fotónico y, por lo tanto, el mantenimiento es muy bajo.
- Los sensores fotónicos se pueden utilizar para cualquier superficie.
- La respuesta del sensor fotónico es muy rápida.
Desventajas del sensor fotónico
- Como existe el uso de luz en el funcionamiento del sensor fotónico, la luz circundante afecta el funcionamiento del sensor fotónico.
- El procedimiento de calibración del sensor fotónico es un proceso muy típico y desafiante. Se necesitan habilidades especiales para calibrar un sensor fotónico.
- Existen limitaciones en la medición de parámetros como el desplazamiento, la posición o la vibración cuando la distancia entre el sensor fotónico y el objetivo aumenta por encima del diámetro de la punta del sensor fotónico.
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