Så väljer du rätt fotocell
Publicerat: 2022-07-05

Så väljer du rätt fotocell

Med hjälp av en fotocell kan du detektera olika objekt. Här kan du läsa mer om hur en fotocell fungerar och hur vi kan hjälpa dig med en lösning till din fotocellapplikation. Du får kunskap om de olika fotocellsteknikerna och olika alternativ av ljuskällor. Avslutningsvis hittar du frågeställningar som hjälper dig att välja rätt fotocell just för din applikation.

Kunskap

Hur fungerar en fotocell?

Fotocell är ett samlingsnamn för sensorer som använder ljus för att detektera olika objekt. En fotocell skickar ut en ljusstråle från optiken som reflekteras och detekteras på olika sätt beroende på vilken sensorteknik som valts. 

En fotocell hjälper dig att ha närvarokoll, räkna och att ha koll på positioneringen. Till exempel ser den om det finns det en kapsyl på flaskan eller inte, hur många bilar som passerar och om borret på maskinen sitter rätt innan den borrar. 

 

Så kan vi hjälpa dig

Vi har ett brett sortiment av fotoceller som gör att vi kan erbjuda en lösning till alla era fotocellapplikationer som kräver beröringsfri detektering med optiska givare. Vi gör även speciallösningar anpassade just för dig och ditt behov. 

Sensortekniker

Fotoceller finns med olika sensortekniker. De vanligaste som vi brukar prata om är sändare/mottagare, polariserad reflektoravkänning, direktavkänning, direktavkänning med bakgrundsavbländning och fiberoptik. Här kan du kunna läsa mer om hur dessa fungerar. 

Sändare/mottagare

Sändare/mottagare består av två separata enheter, en sändare och en mottagare. Objektet bryter ljusstrålen mellan sändaren och mottagaren och detekteras då. Denna typ av sensorteknik är ett bra val vid smutsiga miljöer och när objektet varierar i färg och form, exempelvis vid detektering av boskap, virke eller fordon. Sändare/mottagare är även bra vid krav på hög repeternoggrannhet. Finns med osynligt IR-ljus, synlig röd LED och synlig röd laser.
Sändare/mottagare
Ljuset går från sändare till mottagare.
Sändare/mottagare
Ljuset från sändaren blockeras och når inte mottagaren och då detekteras föremålet.
Sändare mottagare aktivzon

Fördelar och nackdelar med sändare/mottagare

Långa avkänningsavstånd – upp till 60 m

Bra repeternoggrannhet

Okänslig för färg och form på objektet

Smalstrålig för detektering av små objekt

Klarar att arbeta i smutsig miljö

Nackdel Två enheter

Nackdel Kan vara problem med transparenta objekt

Polariserad reflektoravkänning

Polariserad reflektoravkänning är som sändare/mottagare fast i samma enhet. Ljuset reflekteras av en polariserad reflektor. Objektet hindrar ljuset att nå tillbaka till mottagaren. Polarisationsfiltret gör att man undviker spökreflexer från blanka föremål. Fotoceller med polarisationsfilter släpper bara in ljus till mottagaren som har reflekterats mot en polariserande reflektor. Finns med osynligt IR-ljus, synlig röd LED och synlig röd laser.
Polariserad reflektoravkänning
Ljuset reflekteras av en polariserad reflektor.
Vinkling polariserad reflektoravkänning
Vinkling av prismareflektorn ±15° påverkar inte ljusriktningen.
Polariserad reflektoravkänning
Ljuset reflekteras mot en blank yta och släpper då inte in ljuset genom polarisationsfiltret och då kan föremålet detekteras.

Fördelar och nackdelar med polariserad reflektoravkänning

Långa avkänningsavstånd – upp till 22 m

Okänslig för färg och form på objektet

Klarar detektera blanka objekt

Avkänningsavstånd varierar beroende av storlek och kvalitet på reflektorn

Nackdel Kan vara problem med transparenta objekt – särskilda fotoceller mot reflektor finns för detta

Direktavkänning

Direktavkänning har sändaren och mottagaren i samma enhet. Ljuset reflekteras direkt av objektet. Fotocellen reagerar på mängden reflekterat ljus vilket gör att avkänningsavståndet varierar kraftigt med färg, form och blankhet på objektet. Finns med osynligt IR-ljus, synlig röd LED och synlig röd laser.
Direktavkänning
Fotocellen får inte tillbaka tillräckligt med reflekterat ljus.
Direktavkänning
Objektet reflekterar tillräcklig mängd ljus för att detekteras.

fördelar och nackdelar med direktavkänning

Enkel installation – en enhet

Färgkänslig - klarar detektera skillnad på svart och vitt

Nackdel Avkänningsavstånd varierar med färg och form

Direktavkännande med bakgrundsavbländning

Direktavkänning med bakgrundsavbländning har sändaren och mottagaren i samma enhet och ljuset reflekteras direkt av objektet likt den direktavkännande. Det som skiljer dem åt är att med den direktavkännande med bakgrundsavbländning går avkänningsavståndet att ställa väldigt noggrannt vilket gör att man kan blända bort en bakgrund. Exempelvis en vägg eller maskindelar. Fotocellen mäter då vinkeln (triangulering) i stället för mängden reflekterat ljus. Färg, yta och form på objektet har mindre betydelse så den klarar det mesta. 
Direktavkänning bakgrundsavbländning
Fotocellen får inte tillbaka ljus från inställt avstånd.
Direktavkänning med bakgrundsavbländning
Objektet måste närma sig fotocellen från sidan (blå pil) eller rakt mot (grön pil). Om objektet närmar sig ovanifrån eller underifrån (röd pil) kan det orsaka felsignal.
Direktavkänning bakgrundsavbländning
Objektet reflekterar ljus från inställt avstånd och blir detekterat. Trälådornas färgvariation påverkar inte detekteringen. 

fördelar och nackdelar med direktavkännande med bakgrundsavbländning

Detekterar objekt oberoende av färg, yta och form från samma avstånd

Avbländar bakgrunden – kan detektera mörka objekt framför en ljus bakgrund

Smalstrålig – klarar att detektera små föremål

Klarar att arbeta i smutsig miljö

Nackdel Korta avkänningsavstånd

Nackdel Objekt bör inte passera ovanifrån eller underifrån. Se skiss ovan.

Fiberoptik

Fiberoptik har sändare och mottagare i samma enhet (förstärkare). Med fiberoptiska ledare leds ljuset fram till detekteringsstället. Med fibern väljer man om man vill ha sändare/mottagare eller direktavkänning på objektet. Fiberfotocellerna är väldigt små i utförandet vilket gör att man kommer åt i de flesta utrymmen. Fiberoptik är en bra sensorteknik där små föremål ska detekteras och den klarar både höga och låga temperaturer. Allt i från ugnar till kylrum.

fiberoptik med sändare/mottagare

Fiberoptik
Ljuset går från sändare till mottagare via fibern.
Fiberoptik
Ljuset från sändaren blockeras och når inte mottagaren och då detekteras föremålet.

fiberoptik med DIREKTAVKÄNNING

Fiberoptik
Fotocellen får inte tillbaka tillräckligt med reflekterat ljus.
Fiberoptik
Objektet reflekterar tillräcklig mängd ljus för att detekteras.

fördelar och nackdelar med fiberoptik

Tar liten plats

Hög noggrannhet – klarar att detektera små föremål

Klarar höga temperaturer

Finns med olika färger på ljuskällan för färgmärkesdetektering

Snabb reaktionstid och förmåga att detektera små föremål

Nackdel Korta avkänningsavstånd

Nackdel Kräver separat förstärkare

Ljuskällor

Vid val av fotocell kan du också välja vilken typ av ljuskälla din fotocell ska ha. Det som finns att välja på är laser, röd led och IR-ljus. Här förklarar vi skillnaden på de olika ljuskällorna. 

Laser

Laserljuset ger en distinkt ljuspunkt som går att få väldigt fokuserad. Den lilla spridningen på ljuset gör även att det går att nå långa avstånd. Enkel inriktning när man tydligt ser laserpunkten.

Laserfotoceller finns som:

  • Sändare/mottagare
  • Polariserad reflektoravkänning
  • Direktavkänning
  • Bakgrundsavbländad direktavkänning
Laser

fördelar och nackdelar med laser

Synlig röd punkt

Hög noggrannhet – klarar att detektera små föremål

Långa avkänningsavstånd

Snabb reaktionstid

Nackdel Bör undvikas att titta in i laserstrålen

Divider

Röd led

Synligt ljus förenklar inställningen av fotocellerna. Man ser var ljuspunkten är och även hur stor yta den täcker. Beroende på LED och lins kan man få olika storlek och styrka på ljuset.

Fotoceller med röd LED finns som:

  • Sändare/mottagare
  • Polariserad reflektoravkänning
  • Direktavkänning
  • Bakgrundsavbländad direktavkänning
Röd-LED

Fördelar och nackdelar med röd led

Synlig röd punkt

Hög noggrannhet – klarar att detektera små föremål

Färgkänslig - klarar detektera skillnad på svart och vitt

Snabb reaktionstid

Divider

IR-ljus

Ljus som är osynligt för det mänskliga ögat. Ger ett kraftfullt ljus som klarar långa avstånd och tuff miljö. Lämpligt när man måste kunna lysa igenom exempelvis damm eller dimma. 

Fotoceller med IR-ljus finns som:

  • Sändare/mottagare
  • Polariserad reflektoravkänning
  • Direktavkänning
  • Bakgrundsavbländad direktavkänning
IR-ljus

fördelar och nackdelar med ir-ljus

Osynligt ljus – man ser inte ljuspunkten

Långa avkänningsavstånd

Snabb reaktionstid

Vilken fotocell passar dig bäst?

För att hitta den fotocell som passar din applikation allra bäst kan det vara bra att fundera kring dessa frågor. 

1. Vilket föremål skall detekteras?

  • Storlek 
  • Färg
  • Form
  • Avstånd

2. Miljö i applikationen?

  • Ren luft, inomhus, lager
  • Lätt förorening, lätt industri
  • Måttlig förorening, utomhus, bearbetningsmaskiner
  • Hög förorening, spannmålsmagasin, hyvleri

3. Vilken detekteringsteknik kan användas?

  • Sändare/mottagare
  • Polariserad reflektoravkänning
  • Direktavkänning
  • Direktavkännande med bakgrundsavbländning
  • Fiberoptik 
  • Laser

4.Vilken matningsspänning?

  • AC 
  • DC

5. Vilken utgång?

  • PNP
  • NPN
  • Relä
  • Analog

6. Temperatur i applikationen?

  • -X° C
  • +X° C

7. Vilken kapslingsklass krävs?

  • IPXX
  • IPXX
Teknisk rådgivning
Johan RosellJohan Rosell

Produktansvarig, Sensor & Maskinsäkerhet

076-527 84 35

Skicka e-post

Kundsupport

Vår kundsupport svarar på alla typer av frågor.

075-242 42 00

Skicka e-post

Chatta