Fotocell – så väljer du rätt typ av optisk givare

Vad är en fotocell?

En fotocell, eller optisk givare, har en ljuskälla och en mottagare. När ett föremål bryter eller reflekterar ljuset slår utgången om. Fotoceller används där objekten är för långt bort, för små eller av fel material för en induktiv givare: kartonger på ett transportband, flaskor, etiketter, pallar eller fordon i en port.

Ljuset är oftast synligt rött, vilket gör givaren lätt att rikta in, eller infrarött. Det finns fyra grundtyper, och valet styrs av hur du kan montera givaren och hur objekten ser ut.

Envägs, reflex eller direktavkännande?

Räckvidden för direktavkännande givare anges mot ett vitt referenskort. Ett svart objekt ger betydligt kortare räckvidd, ibland bara en bråkdel. En gaffelgivare är en envägsfotocell med sändare och mottagare i samma hus, för etiketter, kanter och små detaljer.

Bakgrundsundertryckning och laseravståndsgivare

En vanlig direktavkännande fotocell mäter hur mycket ljus som kommer tillbaka. Därför kan ett vitt objekt långt bort koppla lika lätt som ett svart nära. Med bakgrundsundertryckning ser mottagaren i stället var ljusfläcken träffar, och givaren räknar ut avståndet med triangulering. Allt bortom det inställda avståndet ignoreras, hur ljust det än är.

En laseravståndsgivare går ett steg längre och ger avståndet som ett mätvärde, till exempel 4–20 mA, 0–10 V eller via IO-Link. Triangulering ger hög upplösning på korta avstånd, ned till mikrometer. För längre avstånd, upp till flera meter, mäts ljusets gångtid (time of flight). Laserklass 1 är ögonsäker vid normal användning.

Svåra objekt: blanka, genomskinliga och mörka

• Blanka objekt – en blank yta kan spegla tillbaka ljuset och lura en vanlig reflexfotocell. En polariserad reflexfotocell släpper bara igenom ljus som har vridits av reflektorns prismor, så blanka ytor ignoreras.
• Genomskinliga objekt – glas och PET-flaskor släpper igenom det mesta av ljuset. Använd en givare gjord för transparenta objekt, som reagerar redan när en liten del av ljuset försvinner.
• Mörka och matta objekt – reflekterar lite ljus. Bakgrundsundertryckning eller en laseravståndsgivare hjälper. Det finns lasergivare med blått ljus som är gjorda för mörka, blanka och heta ytor.
• Små objekt – välj en liten, synlig ljusfläck. En fläck på 1–3 mm ser en tunn tråd eller ett litet hål som en bred stråle missar.

Ljuskopplad, mörkerkopplad och vanliga misstag

Ljuskopplad betyder att utgången är aktiv när mottagaren får ljus, mörkerkopplad att den är aktiv när ljuset är borta. För en envägs- eller reflexfotocell ger mörkerkoppling en signal när objektet bryter strålen. För en direktavkännande givare är det tvärtom. Många givare kan ställas om med en ledare, en knapp eller via IO-Link.

Kontrollera också PNP eller NPN, svarstid för snabba band och funktionsreserven – hur mycket mer ljus än nödvändigt mottagaren får. I damm och fukt behövs stor reserv, annars slutar givaren fungera när linsen blir smutsig.

1. Räckvidden gäller vitt papper. Databladets räckvidd för direktavkännande givare gäller ett vitt kort. Mörka objekt kräver kortare avstånd.
2. Vanlig reflex mot blanka objekt. Burkar, folie och blank plåt speglar ljuset. Välj polariserad reflex.
3. Fel sorts reflektor. Polariserade givare kräver prismareflektor. Vanlig reflextejp eller fel folie kan ge opålitlig funktion.
4. Ingen marginal för smuts. Välj givare med god funktionsreserv, eller läs av signalkvaliteten via IO-Link.
5. Störande ljus. Solljus, blixtljus eller en annan fotocell mitt emot kan störa. Vinkla givarna så att de inte ser varandra.

Var används fotoceller?

• Förpackning och livsmedel – räkna produkter, läsa etikettkanter med gaffelgivare, kontrollera att locket sitter på.
• Logistik och lager – upptäcka kartonger och pallar på band, mäta höjd och kontrollera fack i automatlager.
• Fordon och mobila maskiner – laseravståndsgivare för avstånd och position på truckar och kranar.
• Infrastruktur – portar, bommar och dörrar som ska upptäcka fordon i öppningen.
• Elektronik och precisionsmontering – små komponenter på nära håll.
• Sågverk och stål – mäta läge, bredd och tjocklek på brädor och plåt med laser.

Fotoceller och laseravståndsgivare hos SCN

Vi har fotoceller från Mibbo och Wenglor: gaffelgivare, envägs-, reflex- och direktavkännande givare, givare med bakgrundsundertryckning och IO-Link samt laseravståndsgivare med triangulering eller gångtidsmätning, från 30 mm upp till 10 m.

Exempel ur vårt sortiment

Vanliga frågor

Vad är skillnaden mellan envägs och reflex?

En envägsfotocell har sändare och mottagare i två enheter mitt emot varandra. En reflexfotocell har båda i samma hus och en reflektor på andra sidan. Envägs når längre och tål mer smuts, reflex är enklare att installera.

Kan en fotocell känna av glas?

Ja, men välj en givare gjord för transparenta objekt. Vanliga fotoceller ser rakt igenom klart glas och plast.

Vad betyder ljuskopplad och mörkerkopplad?

Ljuskopplad: utgången är aktiv när mottagaren får ljus. Mörkerkopplad: utgången är aktiv när ljuset är borta, till exempel när ett objekt bryter strålen.

Hur långt når en fotocell?

Direktavkännande givare når från några centimeter till ett par meter, reflexgivare några meter och envägsgivare upp till 50 meter eller mer.

Vad är bakgrundsundertryckning?

En teknik där givaren mäter avståndet med triangulering och bara kopplar för objekt inom inställt avstånd. Ljusa föremål längre bort ignoreras.