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Applicazioni

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Le applicazioni dove trovano impiego i nostri prodotti ed i nostri sensori sono molte e diverse, generalmente in ambito industriale e della automazione. Ma anche per applicazioni relativa alla sicurezza, misure di laboratorio, nel settore medicale, alimentare, segnalazione, telecomunicazioni in generale, ...

Per alcuni schemi elettrici di principio per l'impiego dei nostri dispositivi elettronici vedere in coda a questa pagina.

Il sensore ottico una volta illuminato genera un segnale elettrico in uscita oppure varia in modo sensibile la sua conducibilità. Questo permette il rilevamento dell'interruzione di un raggio di luce che illumini il sensore. L'ombra o la luce che copre il sensore viene rilevata da un sistema elettronico a valle del sensore elettro ottico e non solo, anche il riflesso più o meno intenso di un raggio di luce da luogo a variazioni dei segnali elettrici in uscita. Da questo principio nascono molti impieghi come il riconoscimento di profili, allineamenti, conteggi, barriere per la sicurezza, lettura di codici a barre e così via. Altri modi di impiegare il sensore possono vertere sulla misura della quantità di luce che incide la superficie sensibile del sensore oppure come per i sensori di colore, alcune aree opportunamente trattate sono adibite al riconoscimento di specifiche lunghezze d'onda.

SISTEMI A RIFLESSIONE
La luce riflessa di un emettitore può essere utilizzata per rilevare la presenza di oggetti e quindi attivare un contatore, una tastiera, ...

MISURA DELLA DISTANZA
La luce di un LED riflessa su due fotodiodi possono essere utili per una discreta misura della distanza. Il rapporto dei due segnali sommati e sottratti rende un valore quasi proporzionale alla distanza. Altri metodi pi?recisi sono la triangolazione tra la sorgente, l'obiettivo la cui distanza ?a misurare e un PSD o un array di sensori che indirettamente misurano l'angolo tra i tre oggetti e quindi la distanza dell'obiettivo illuminato. Altri metodi più precisi e costosi utilizzano soluzioni interferometriche.

SENSORI DI PRESSIONE
Misura del livello di un liquido in una vasca. Misurazione di altitudine e di flusso. Date le ridotte dimensioni, il sensore si presta ad ancor più a svariate applicazioni.

SENSORI DI COLORE PER L'ARTE
L'illuminazione naturale o artificiale di opere d'arte può causare alterazioni superficiali dei colori per effetti di riscaldamento o per fenomeni fotochimici. La luce incidente per intensità, per lunghezza d'onda è in grado di attivare fenomeni di trasformazione chimica che modificano i colori e i pigmenti tipicamente di opere pittoriche (affreschi, quadri, ...). L'analisi spettrale UV, VIS, NIR della luce incidente può essere un valido supporto per anticipare fenomeni degenerativi.

SISTEMI OTTICI A BASSO CONSUMO
L'impiego di alcuni nostri componenti spesso si rivela strategico in quelle applicazioni in cui l'alimentazione elettrica è limitata da una batteria o da celle solari. Ottimi i VCSEL.

RICONOSCIMENTO DEI COLORI e TEMPERATURA COLORE
Filtrando opportunamente i segnali luminosi riflessi da una superficie e dividendo le componenti che danno luogo alle tonalità è possibile riconoscere con una buona precisione il colore riflesso o emesso da un sorgente. Con questo semplice sistema il sensore di colore integrato RGB divide in tre lo spettro del visibile consentendo una facile analisi del colore. Il sensore ha un'uscita analogica che può essere semplicemente digitalizzata da un ADC.
Le applicazioni sono diverse, dal riconoscimento automatico della frutta matura alle applicazioni di robotica o di supporto all'intelligenza artificiale, il discernimento e la cernita di etichette colorate a quello di LED accesi per macchine ATE. 

APPLICAZIONI PER TRASDUTTORI ANGOLARI (ENCODERs)
Una applicazione molto interessante è quella relativa ai trasduttori ottico-meccanici per il riconoscimento di posizioni o di velocità rotative e lineari. Nel disegno accanto si può capire come funzioni a livello di principio. Un disco con tacche trasparenti e opache interrompe un raggio collimato di luce (spesso NIR) che attraversa un griglia e raggiunge un sensore ottico. Il sensore rileva il movimento e la fase del disco ed invia le informazioni ad una elettronica di misura posta in cascata. Spesso i segnali elettrici, opportunamente trattati, sono inviati tramite amplificatori (line drivers) su cavi elettrici a distanza verso logiche di controllo per le macchine da gestire.

Tabella di suddivisione dei sensori rispetto le applicazioni, le prestazioni e i dischi.

APPLICAZIONI PER BARRIERE OTTICHE BIDIMENSIONALI
Un'altra tipica applicazione vede il sensore ottico utilizzato nel rilevamento di luce nell'interruzione di barriere luminose. Quando un oggetto o un operatore oscurano il sensore, questo pilota un dispositivo per fermare eventuali macchine in movimento garantendo l'incolumit?i chi vi lavora vicino. Le stesse barriere consentono di misurare la quantit?i oggetti che attraversano o il loro profilo.

MISURE LINEARI
Una lunga serie di sensori di luce opportunamente allineati ed equidistanti, spesso sono utilizzati in sofisticati macchinari automatici o a controllo automatico per riconoscere ed allineare pezzi meccanici o misurare spostamenti tramite riflessione o emissione diretta di un raggio LASER collimato. Metodi utilizzati per misure dove è richiesta una precisione di millimetri. Per precisioni superiori si usano encoders lineari.

MISURE LINEARI SENZA CONTATTO
Un LASER oppure un LED intenso emette un raggio luminoso riflesso dalla superficie alla distanza da misurare. La luce riflessa viene focalizzata su un PSD o un fotodiodo. L'angolo di riflessione generalmente mantenuto fisso quindi, in base alla distanza, il riflesso sar?roporzionale alla distanza tra emettitore e superficie di misura. Il PSD rileva lo spostamento continuo, il fotodiodo pu?ssere un array oppure focalizzare la luce in base alla distanza con un'ottica che mantiene la messa a fuoco.

Sensore ISFET
Il chip si presta a misure di pH in laboratori, vasche per acquari, processi chimici, ... 

LED ad alta intensità
I nuovi LED ad alta intensità consento di sostituire le tradizionali lampadine. Introducono molti vantaggi come riduzione dei consumi elettrica a parità di luminosità, riduzione degli ingombri, lunga durata e bassa manutenzione, facilità e libertà progettuale per designers ed architetti.

ALTRE APPLICAZIONI: lettura codici a barre, trasmissione dati IR. Sensori GaAs InP. Sicurezza, automotive, avionica, consumer, difesa, controlli automatici ed industriali, settore produzione alimentari, controllo dei livelli di serbatoi, chimica, bianco, macchine dedicate, domotica, building automation, illuminazione ed illuminotecnica, medicina, fototerapia, riconoscimento banconote, kit dietro motori e fasi brushless, riconoscimento spessore carta, riconoscimento profili monete, controllo e protezione ambiente, ...

ALTRI SENSORI: ISFET sensore di pH. Sensore di pressione. Sensori in tecnologia MEMS (micromachining) ... 

Micropto S.r.l. 
Via G. Zanella, 57 
20133 Milano (Italy) 

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