Este documento describe un proyecto de estudiantes sobre sensores fotoeléctricos. Explica que los sensores fotoeléctricos constan de un emisor y receptor de luz y detectan objetos cuando interrumpen un haz de luz. Luego, el documento proporciona detalles sobre el tipo de sensor en modo barrera que los estudiantes usarán, incluido su funcionamiento y aplicaciones. Finalmente, detalla la construcción de un circuito contador que utiliza un sensor fotoeléctrico para contar objetos que pasan entre el emisor

1. Trabajo Extra Clase, III Trimestre 2014
Colegio Vocacional Monseñor Sanabria
Especialidad:
Electrotecnia
Sub área:
Control de máquinas eléctricas
Sección:
5-9
Trabajo Extra clase:
Sensores Fotoeléctricos
Integrantes:
Angélica Bonilla Quirós
Loreana Gómez Cruz
Mauricio González Cisneros
Rebeca Mena Flores
Hazel Ovares Cordero
1 Trabajo Grupal, 5-9

2. Trabajo Extra Clase, III Trimestre 2014
Justificación
El siguiente proyecto tiene como objetivo mostrar la aplicación y funcionamiento de un
sensor fotoeléctrico en modo barrera.
En este trabajo se ejecutaran una serie de investigaciones para conocer más acerca de este,
su funcionamiento y su composición.
Finalmente se expondrá una maqueta en la cual se mostrará la aplicación de dicho sensor.
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3. Trabajo Extra Clase, III Trimestre 2014
Marco Teórico
Sensor Fotoeléctrico.
Un sensor fotoeléctrico (también llamados ópticos) es un dispositivo electrónico que
responde al cambio en la intensidad de la luz. Estos sensores requieren de un componente
emisor que genera la luz y un componente receptor que recibe la luz generada por el emisor.
Están diseñados especialmente para la detección, ausencia, clasificación y posicionado de
objetos.
Diagrama de composición de un sensor fotoeléctrico
Fuentes de luz
COLOR CARACTERÍSTICAS
Infrarrojo No visible, son relativamente inmunes a la luz
ambiente artificial. Generalmente se utilizan para
detección en distancias largas y ambientes con
presencia de polvo.
Rojo Al ser visible es más sencilla la alineación. Puede
ser afectado por luz ambiente intensa, y es de
uso general en aplicaciones industriales.
Verde Al ser visible es más sencilla la alineación. Puede
ser afectado por luz ambiente intensa,
generalmente se utiliza esta fuente de luz para
detección de marcas.
Existen diversos tipos de sensores fotoeléctricos. El sensor fotoeléctrico asignado
corresponde al tipo de sensor “Modo Opuesto (Modo Barrera)”, cuya descripción y
características demostramos a continuación:
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4. Trabajo Extra Clase, III Trimestre 2014
Descripción: Consta de dos aparatos, emisor y receptor posicionados en forma opuesta. El
objeto es detectado cuando interrumpe la barrera luminosa (infrarrojo).
Características:
 Permite grandes alcances.
 Esta posición en gran medida está exenta de perturbaciones provocadas por objetos
reflectantes situados en el recorrido de la luz.
 Al utilizar dos aparatos, el costo del montaje es mayor.
 Aplicable en condiciones ambientales desfavorables, como por ejemplo: la humedad,
el polvo, etc.
Existe una gran variedad de principios de funcionamiento:
 Sensores fotoeléctricos en barrera
 Sensores fotoeléctricos por reflexión
 Sensores de detección directa, energéticos o con supresión de fondo
 Sensores de fibra óptica con los correspondientes cables de fibra óptica
 Sensores de marcas de contraste y de color
 Sensores fotoeléctricos en barreras ópticas de horquilla y de herradura
 Rejillas ópticas
Otras características:
 Carcasas de latón, acero inoxidable o plástico.
 De carcasas cilíndricas con tornillos y diseños en miniatura a
sensores compactos muy robustos.
 Funciones innovadoras para una puesta en servicio sencilla y
un funcionamiento fiable.
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5. Trabajo Extra Clase, III Trimestre 2014
Barrera de luz
Las barreras tipo emisor-receptor están compuestas de dos partes, un componente que
emite el haz de luz, y otro componente que lo recibe. Se establece un área de detección
donde el objeto a detectar es reconocido cuando el mismo interrumpe el haz de luz. Debido a
que el modo de operación de esta clase de sensores se basa en la interrupción del haz de luz,
la detección no se ve afectada por el color, la textura o el brillo del objeto a detectar. Estos
sensores operan de una manera precisa cuando el emisor y el receptor se encuentran
alineados. Esto se debe a que la luz emitida siempre tiende a alejarse del centro de la
trayectoria.
Ventajas e Inconveniente
La luz solo tiene que atravesar el espacio de trabajo una vez, por lo que se favorecen grandes
distancias de funcionamiento, hasta 60 metros. Son apropiadas para condiciones
ambientales poco favorables, como suciedad, humedad, o utilización a la intemperie, así
como independientemente del color del objeto realiza una detección precisa del objeto. La
instalación se ve dificultada por tener que colocar dos aparatos separados y con los ejes
ópticos alineados de manera precisa y delicada, ya que el detector emite en infrarrojos.
Además de la imposibilidad de que sean transparentes.
Precauciones de montaje
A la hora del montaje hay que tener en cuenta las superficies reflectantes cercanas a los
dispositivos, provocando un mal funcionamiento de la fotocélula. También hay que tener en
cuenta las posibles interferencias mutuas por la cercanía de varios de estos dispositivos,
además de controlar los ambientes sucios, ya que la suciedad afecta negativamente en la
lente emisora.
Sensores fotoeléctricos ultra-delgado que son ideales para aplicaciones embebidas
Auto amplificador contenido construido en sólo 3,5 mm de espesor
Versiones de sensores de detección frontal y lateral
Rango de hasta 1 M de delante detección unidireccional versión
La serie EX-10 es uno de los sensores más pequeños en el mercado hoy en día. El tamaño
ultra pequeño permite la instalación en las áreas más pequeñas. Un brillante indicador de 2
colores en la cabeza del sensor permite una determinación rápida del estado del sensor.
La serie EX-10 también está equipada con un tiempo de respuesta de 0,5 ms para la
detección de alta velocidad y un alojamiento clasificado IP-67 para entornos de lavado
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6. Trabajo Extra Clase, III Trimestre 2014
descendente. Las opciones de montaje disponibles incluyen un tipo de detección de
frente, así como un tipo de detección lateral. Cada tipo tiene dos, de metal reforzado
agujeros de montaje M3 para colocación del sensor estable.
Descripcion
 Sunx Ultra Slim Sensor fotoeléctrico en miniatura 12 a 24 VDC
 Frente Tipo Sensing. Sólo 3,5 mm de espesor
 De Barrera de detección con Red LED fuente de luz
 Rango de detección 500 mm
 Salida PNP Modo Luz-On
 Cable de conexión de 2 metros
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7. Trabajo Extra Clase, III Trimestre 2014
Circuito Contador
Marco Teórico.
El circuito está diseñado para llevar a cabo el conteo de algún objeto que pase en el medio
de los sensores, el emisor y receptor, el cual mandara un pulso, entre cada interrupción, para
que se muestre en un display el número de personas u objetos detectados.
Se colocaran el recepto y emisor a una distancia no mayor a medio metro, con el espacio
suficiente para que pase un objeto y así enviar él puso al display, tras cada interrupción, e
iniciar el conteo del 1 al 0.
Cuando se inserta el objeto entre el led infrarrojo y el foto-transistor, la resistencia de este
último aumenta produciendo un pulso de voltaje, cuando el objeto deja de interrumpir el as
de luz del infrarrojo la resistencia del foto transistor disminuye, regresando el contador a su
estado inicial, el resultado de este proceso es el envió de un pulso hacia el contador para
continuar la enumeración de personas u objetos detectados.
El IC 4026 es un 16-pin CMOS contador de siete segmentos de la serie 4000. Cuenta pulsos
de reloj y devuelve el resultado en una forma que se puede visualizar en un display de siete
segmentos. Esto evita el uso de un decimal codificado en binario al decodificador de siete
segmentos, pero sólo se puede utilizar para mostrar los dígitos decimales (0-9). Además, el
contador 4026 se puede conectar a tantos otros contadores según sea necesario cuando se
requieren múltiples pantallas de siete segmentos.
LISTA DE MATERIALES
Cantidad Objeto Precio por unidad
1 Resistencia 120 100 (10 unidades)
2 Resistencia 100 100 (10 unidades)
1 Resistencia 560 100 (10 unidades)
1 Resistencia 1k 100 (10 unidades)
1 Circuito Integrado 4026 1500
1 Display Ánodo Común 1500
2 Led’s 90
1 Transistor 2n2222a 70
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8. Trabajo Extra Clase, III Trimestre 2014
Bibliografía
http://www.electromatica.cl/catalog/B_Control_Proceso.pdf
http://es.slideshare.net/efelixrdz/sensores-fotoelctricos
http://www.electronicasi.com/ensenanzas/electronica-elemental/aprender-electronica-practicando/
aprende-practicando-fotodetector/
http://es.wikipedia.org/wiki/Sensor_fotoel%C3%A9ctrico
8 Trabajo Grupal, 5-9