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Les capteurs photoélectriques détectent et mesurent des objets physiques ou des quantités de produits en émettant un champ ou un faisceau de rayonnement électromagnétique. Toute modification du signal de retour dans la portée du récepteur indique que quelque chose a été détecté. Il existe 3 principaux types de capteurs photoélectriques qui fournissent une détection fiable : les capteurs à faisceau direct, rétroréfléchissants et de diffusion. La fonction de base de chacun consiste à détecter la présence ou l'absence d'objets, ou à mesurer la distance entre l'émetteur et le produit.
Les capteurs à faisceau direct (ou faisceau traversant) s'appuient sur deux boîtiers séparés, un pour l'émetteur et l'autre pour le récepteur, avec l'émetteur fournissant un faisceau de lumière continu au récepteur. Chaque fois qu'un objet passe à travers le faisceau, le signal entre l'émetteur et le récepteur est interrompu, ce qui entraîne l'envoi d'un signal électrique à la sortie. Les capteurs à faisceau direct sont adaptés à la détection longue distance et sont capables de détecter quasiment tous les objets, sans tenir compte de la couleur ou du mouvement angulaire.
Les capteurs photoélectriques rétroréfléchissants sont dotés à la fois de l'émetteur et du récepteur dans le même boîtier, mais requièrent un réflecteur opposé au capteur photoélectrique. Le réflecteur renvoie le faisceau lumineux à l'émetteur jusqu'à ce qu'un objet brise le faisceau. Les objets extrêmement réfléchissants, tels que l'aluminium, nécessitent des capteurs avec filtre de polarisation. Le filtre permet à la sonde de reconnaître que la lumière réfléchie des matériaux réfléchissants est différente de celle du réflecteur.
Les capteurs de diffusion (ou de proximité) sont plus faciles à installer, car un seul dispositif doit être monté. En effet, l'émetteur et le récepteur sont contenus dans un même boîtier. Les capteurs de diffusion utilisent la réflexion de l'objet cible dans une plage de détection prédéterminée. L'émetteur envoie un faisceau de lumière continu, et une fois la cible atteinte, il est diffusé dans toutes les directions ; une partie de cette lumière est réfléchie en arrière et reconnue par le récepteur ; le récepteur envoie ensuite un signal électrique à la sortie.Un type spécial de mode de diffusion est la suppression de l'arrière plan qui permet à l'utilisateur de contrôler avec précision la plage de détection. Un capteur de mode de diffusion avec suppression de l'arrière plan est moins sensible à la couleur cible. Ils peuvent également utiliser une lumière rouge visible ou des sources de lumière infrarouge.
