Tipos de sensores ópticos

Durante décadas, los sensores ópticos se han abierto camino en un número creciente de aplicaciones. El desarrollo de semiconductores en las décadas de 1940 y 1950 condujo a dispositivos de detección de luz compactos y eficientes de menor costo. Se utilizaron fotodetectores en fotómetros de cámaras, semáforos y contadores de tráfico. La fibra óptica permitió que los equipos sensibles funcionaran en entornos eléctricamente ruidosos. Los sensores empaquetados con pequeños circuitos integrados produjeron detectores que eran más fáciles de usar. Los sensores ópticos han mejorado la eficiencia y confiabilidad de los sistemas de control a un costo razonable.

Se han utilizado materiales semiconductores sensibles a la luz en una variedad de componentes electrónicos. Los fotodetectores van desde simples fotocélulas resistivas hasta fotodiodos y transistores. El detector debe formar parte de un circuito de conmutación o amplificación; por sí mismos, solo pueden transportar pequeñas cantidades de corriente. Se utilizan para controlar los cierrapuertas de los ascensores, los contadores de piezas de la línea de montaje y los sistemas de seguridad.

La fibra óptica tiene ventajas sobre el cableado eléctrico estándar para algunos entornos. Las fibras no transportan corriente, por lo que son inmunes a las interferencias eléctricas. No presentan peligro de chispas o descargas si el cable está dañado. Dependiendo del diseño, la luz en la fibra puede usarse como un sensor en sí mismo, o puede servir como una ruta de señal para un paquete de sensor separado.

Los objetos irradian luz según su temperatura y producen los mismos colores a las mismas temperaturas. Un pirómetro estima la temperatura de un objeto detectando el color de la luz que emite. Un pirómetro óptico es un dispositivo más antiguo; el operador compara un filamento incandescente en un visor con un objeto caliente para determinar su temperatura. Los pirómetros electrónicos utilizan un semiconductor sensible a la luz para medir la temperatura automáticamente. Los pirómetros se utilizan cuando el contacto directo es inconveniente, inseguro o imposible. Las aplicaciones incluyen monitorear hornos de fundición y determinar la temperatura de las estrellas.

Los detectores de proximidad en miniatura utilizan la luz para detectar la presencia de objetos cercanos. Contienen una fuente de LED y un detector para medir la luz reflejada. Miden unos pocos milímetros de lado y son lo suficientemente pequeños para ser utilizados en pequeños aparatos electrónicos y teléfonos móviles. Tienen un rango de unas pocas pulgadas, útil para determinar la alineación del papel en una fotocopiadora, por ejemplo, la presencia de su mano, o si la carcasa de una computadora portátil está abierta o cerrada.

Los sensores infrarrojos se utilizan en situaciones en las que la luz visible sería inconveniente o contraproducente. Pueden usarse para saber si alguien está en una habitación, por el calor que emite el cuerpo de una persona. Los infrarrojos también son útiles para la señalización, ya que forman la base de los controles remotos para video y audio.