Sensor Instruments
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Sensori di contrasto
Serie SPECTRO-1




Sensori di contrasto ad alta frequenza per la gamma UV, VIS e IR

I sensori SPECTRO-1 sono sensori di contrasto in grado di riprodurre differenze di luminosità anche minime pressoché in tempo reale. In corrispondenza dell'uscita è possibile selezionare segnali analogici e digitali. Grazie ai modelli di conduttori ottici (FIO), è possibile effettuare il controllo sia nel funzionamento a luce trasmessa sia in quello a luce riflessa.

A causa dell'uso di sorgenti luminose diverse (oltre alla versione a luce bianca sono a disposizione anche varianti con sorgente luminosa UV, blu, rossa e IR) il controllo può essere effettuato partendo dalla gamma UV, attraverso la gamma visibile e concluso nella gamma IR. In base alla varietà dei modelli, si possono realizzare distanze dall'oggetto di fino a circa 1000 mm.

Con il software per PC Windows® SPECTRO1-Scope, è possibile parametrizzare comodamente il sensore e la funzione Scope integrata nello stesso consente di tracciare l'andamento del segnali quasi in tempo reale.
 
I sensori di contrasto della Serie SPECTRO-1 possono controllare sia oggetti passivi sia attivi: la commutazione tra i due tipi di oggetti avviene attraverso il software. A questo proposito, l'uscita analogica del sensore fornisce informazioni riguardo all'attuale valore del contrasto, mentre l'uscita digitale consente di controllare se il rispettivo oggetto si trova nell'intervallo di tolleranza ammissibile.
 
I sensori di contrasto SPECTRO-1 si contraddistinguono per la loro elevata frequenza di scansione, pari a 200 kHz.
 
Informazioni per la scelta del modello
Principio di misura SPECTRO-1 con SPECTRO1-Scope (software per PC Windows®)


Informazioni per la scelta del modello

–COF (ottica confocale)

In questo caso, l'ottica di trasmissione e di ricezione è focalizzata alla stessa distanza. L'ottica di trasmissione è integrata nell'ottica di ricezione per cui è possibile realizzare una struttura molto compatta. La Serie -COF si contraddistingue soprattutto per una dimensione dello spot di luce ridotta a grande distanza, per cui è possibile rilevare in modo sicuro anche oggetti piccoli molto distanti ( < 1000mm ). Oltre ai modelli a luce bianca, è possibile selezionare anche varianti nella gamma UV (in questo caso sul lato del trasmettitore si lavora con luce UV-A e sul lato del ricevitore viene analizzata la gamma di lunghezze d'onda visibile; i modelli -COF-UV si prendono quindi in considerazione per il controllo di oggetti fluorescenti) e con luce laser rossa (-COF-LAS e -COF-LAS-CYL, con cui è possibile produrre dimensioni dello spot dell'ordine dei decimi di millimetri a elevate distanze del sensore e inoltre è possibile realizzare un filtraggio a banda molto stretta dal punto di vista ottico).

–DIF (luce diffusa mediante il diffusore volumetrico)

In questo caso, la luce emessa dai LED del trasmettitore viene allargata in misura estrema il che determina una riduzione della lucentezza estremamente intensa. Un superficie lucente nera viene quindi percepita dal sensore come nera, vale a dire che nonostante la lucentezza non avviene alcuno spostamento del valore del grigio verso valori superiori.  
 
–DIL (luce diffusa mediante il diffusore superficiale)

In questo caso lo scopo è di ridurre l'effetto della lucentezza. La riflessione diretta ha un effetto di perturbazione sulla determinazione del valore di grigio (contrasto), per cui gli oggetti neri lucenti potrebbero essere rivelati come grigi, ossia apparire più chiari, di quanto non siano normalmente. La riflessione diretta può essere smorzata impiegando un diffusore superficiale, in quando viene aumentata la percentuale di luce trasmessa in modo diffuso. 
 
–FCL (luce orientata grazie all'uso di uno schermo in vetro trasparente)

I LED del trasmettitore disposti in modo anulare si incontrano con i coni di luce a banda stretta a una distanza predefinita dal sistema di sensori (nel caso del -50-FCL, per esempio, a 50 mm di distanza dall'oggetto). La luce riflessa può incidere sull'ottica di ricezione sia in modo diffuso sia in modo riflesso e quindi avviene un'analisi combinata del valore di grigio (contrasto) e della lucentezza. Con l'utilizzo di questo sistema di sensori, quindi, è possibile distinguere un oggetto nero lucente da un oggetto nero opaco. Oltre alla variante con LED a luce bianca esiste anche il tipo IR (860 nm) che può essere impiegato, tra l'altro, per il controllo della torbidità.
 
–POL (luce polarizzata per mezzo di filtri di polarizzazione)

Il sistema di sensori dispone in questo caso di due filtri di polarizzazione, uno sul lato del trasmettitore e uno sul lato del ricevitore, le cui direzioni di polarizzazione sono ruotate di 90° l'una rispetto all'altra, per cui il filtro di ricezione non può essere attraversato da luce con la stessa direzione di polarizzazione. Poiché la direzione di polarizzazione viene modificata soltanto per effetto della riflessione diffusa e non per effetto della riflessione diretta, questo modello si adatta in modo eccellente alla soppressione della lucentezza e anche al riconoscimento di pellicole di plastica trasparenti (di cui è anche possibile riconoscere le direzioni di rotazione), in quanto anche queste presentano un certo effetto di polarizzazione.
 
–UV (uso di LED UV)
 
In questa variante, la luce UV emessa dai LED del trasmettitore viene convertita in parte nella gamma delle lunghezze d'onda visibili da oggetti fluorescenti e in seguito può essere rivelata sul lato di ricezione. 
 
–FIO (collegamento dei conduttori ottici sull'involucro del sensore)

In questo caso è disponibile un'ampia selezione di varianti a luce trasmessa e a luce riflessa di conduttori ottici. In relazione alle rispettive ottiche accessorie, si possono ottenere nel funzionamento a luce riflessa, da una parte, dimensioni dello spot comprese tra un diametro di 0,2 mm, per una distanza dell'oggetto nell'intervallo tra 10 mm e 500 mm, e grandezze dello spot di 50 mm e, dall'altra, è possibile superare distanze tra il trasmettitore e il ricevitore fino a 2000 mm. Oltre a una versione a LED a luce bianca sono anche disponibili varianti nella gamma di lunghezze d'onda UV-A, blu, rosso nonché IR (controllo della torbidità a 860 nm).



Principio di misura SPECTRO-1
con SPECTRO1-Scope (software per PC Windows®)
 
I sensori della Serie SPECTRO -1 sono monocanale e pertanto rilevano il segnale analogico da un ricevitore e lo analizzano. In questo caso, diverse sorgenti luminose, come per esempio luce bianca, luce UV, luce IR o anche un laser, possono essere adibite a trasmettitore, a cui si adatta di conseguenza il ricevitore. Il segnale analogico rilevato viene fornito in output attraverso un'uscita di tensione e un'uscita di corrente.
 
Il software consente di selezionare diverse modalità di analisi per il segnale analogico. Lo stato del segnale analogico viene fornito in output in funzione della modalità di analisi attraverso 2 uscite digitali, un ingresso digitale consente un "apprendimento" esterno del sensore, mentre un ulteriore ingresso consente il "congelamento" del segnale di uscita analogica se il fronte del segnale di ingresso è positivo.
 
Il rilevamento dei segnali con il sensore SPECTRO-1 è molto flessibile. Il sensore per esempio può essere azionato nella modalità in luce alternata (modalità AC) e in questo caso risulta indipendente dalla luce esterna. È anche possibile impostare un funzionamento in luce continua (modalità DC) in cui il sensore risulta estremamente rapido. Una funzione OFF spegne la sorgente luminosa integrata nel sensore e commuta al funzionamento DC, il che consente al sensore di riconoscere le cosiddette "sorgenti primarie di luce". La possibilità di impostazione della sorgente luminosa integrata nonché un'amplificazione selettiva del segnale del ricevitore e una funzione INTEGRALE consentono di impostare il sensore in modo adatto a pressoché qualsiasi superficie o qualsiasi "sorgente primaria di luce".
 
Un microcontrollore provvede alla conversione analogico/digitale a 12 bit del segnale analogico, in modo che l'andamento del segnale del sensore possa essere registrato e analizzato. Inoltre il sensore SPECTRO-1 offre svariate opzioni per l'elaborazione dei segnali intelligenti, come per esempio la compensazione della sporcizia.
 
Facoltativamente, PC e sensore si possono scambiare parametri e dati di misura attraverso l'interfaccia RS232 o via Ethernet (servendosi di un adattatore Ethernet). del Tramite l'interfaccia, è possibile archiviare tutti i parametri nella memoria non volatile EEPROM del sensore.
Il software per PC semplifica la parametrizzazione, la diagnosi e la regolazione del sistema di sensori (funzione di oscilloscopio). Il software, inoltre, dispone di una funzione di registrazione dati con cui i dati possono essere registrati in modo automatico ed essere salvati sull'hard disk del PC.
 
I sensori SPECTRO-1 sono termocompensati in un intervallo da 0°C a 80 °C.
 
Qualora fosse necessario un aggiornamento del firmware, è possibile eseguirlo molto semplicemente tramite RS232 senza smontare il sistema di sensori.
 
Una volta avvenuta la parametrizzazione, il sensore continua a operare nel funzionamento STAND-ALONE senza PC.
 


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