{"id":3008,"date":"2023-08-04T09:01:30","date_gmt":"2023-08-04T09:01:30","guid":{"rendered":"https:\/\/www.avire-global.com\/es\/articles\/?p=3008"},"modified":"2023-09-13T08:40:46","modified_gmt":"2023-09-13T08:40:46","slug":"la-inmunidad-a-la-luz-y-como-se-usa-en-barreras-fotoelectricas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.avire-global.com\/es\/articulos\/la-inmunidad-a-la-luz-y-como-se-usa-en-barreras-fotoelectricas\/","title":{"rendered":"La inmunidad a la luz (y c\u00f3mo se usa en barreras fotoel\u00e9ctricas)"},"content":{"rendered":"\n

Descubra c\u00f3mo funciona la inmunidad a la luz y c\u00f3mo la ha aprovechado MEMCO para usarla en su gama de soluciones con barrera fotoel\u00e9ctrica<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Breve introducci\u00f3n a la detecci\u00f3n con barrera fotoel\u00e9ctrica<\/h2>\n\n\n\n

Las barreras fotoel\u00e9ctricas se emplean para proteger a los ocupantes y las mercanc\u00edas al desplazarse entre la cabina de un ascensor y el suelo de la planta. Se trata de dispositivos optoelectr\u00f3nicos que pueden detectar la presencia de un objeto en su \u00abzona de detecci\u00f3n\u00bb, e indicar a las puertas del ascensor que vuelvan a abrirse si se activan. Las barreras fotoel\u00e9ctricas de MEMCO se usan en todo el mundo y est\u00e1n instaladas en m\u00e1s de un cuarto de mill\u00f3n de ascensores cada a\u00f1o.<\/p>\n\n\n\n

Las barreras fotoel\u00e9ctricas se suministran en pares de unidades: los bordes transmisores y los receptores. El borde transmisor contiene normalmente entre 8 y 48 diodos emisores de luz infrarroja (IR) que emiten haces horizontales y diagonales a trav\u00e9s del vano de la puerta hasta el borde receptor, que contiene un n\u00famero de c\u00e9lulas fotoel\u00e9ctricas correspondiente. Estas c\u00e9lulas leen la presencia o ausencia (en caso de obstrucci\u00f3n) del haz y transmiten la se\u00f1al correspondiente al controlador de la cabina. Por lo tanto, cuando un haz horizontal o diagonal se ve interrumpido por la presencia de un ocupante que entra o sale de la cabina, el dispositivo transmisor del borde receptor se\u00f1aliza el cambio de estado y el controlador vuelve a abrir la puerta del ascensor.<\/p>\n\n\n\n

Normalmente, a mayor n\u00famero de LED y c\u00e9lulas fotoel\u00e9ctricas, mejor es la cobertura en la zona de detecci\u00f3n; m\u00e1s haces (o una mayor densidad de haces) permiten una mejor detecci\u00f3n regular de objetos m\u00e1s peque\u00f1os en dicha zona. La reciente legislaci\u00f3n de la norma EN81-20 estipula que un objeto de 50 mm debe poder detectarse en cualquier punto de la zona de detecci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

A continuaci\u00f3n aparece el patr\u00f3n de haces en las barreras fotoel\u00e9ctricas MEMCO con una separaci\u00f3n de 1,2 m con 20, 36 y 40 diodos (Figura 1). Los productos E10 36 y E10 40 pueden detectar un objeto de 50 mm en todos los puntos de sus zonas de detecci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 1: Patrones de haces de barreras fotoel\u00e9ctricas MEMCO con 20, 36 y 40 diodos respectivamente, a una distancia de 1200 mm.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Las barreras fotoel\u00e9ctricas de MEMCO utilizan la luz IR como m\u00e9todo de detecci\u00f3n. Por este motivo, es importante tomar precauciones para garantizar que no sean susceptibles a la intromisi\u00f3n de otras fuentes de luz, especialmente las que tienen un gran componente de IR, como la luz del sol. Las barreras fotoel\u00e9ctricas, adem\u00e1s, deben ser resistentes, aguantar bien la humedad, el polvo y las part\u00edculas, y presentar inmunidad a las descargas electromagn\u00e9ticas y las interferencias de radiofrecuencias.<\/p>\n\n\n\n

La inmunidad a la luz de las barreras fotoel\u00e9ctricas no es suficiente para una aplicaci\u00f3n determinada, ya que la barrera podr\u00eda activarse sin que se presente ninguna obstrucci\u00f3n o, lo que ser\u00eda m\u00e1s alarmante, podr\u00eda no activarse si se presenta alguna obstrucci\u00f3n. Una inmunidad a la luz insuficiente suele causar una reducci\u00f3n de la sensibilidad, por lo que ser\u00eda posible que los objetos m\u00e1s peque\u00f1os no se detectaran.<\/p>\n\n\n\n

Para dise\u00f1ar una barrera fotoel\u00e9ctrica con una buena inmunidad a la luz, primero debemos comprender la naturaleza de la interferencia en s\u00ed.<\/p>\n\n\n\n

Interferencia de luz natural y artificial<\/h2>\n\n\n\n

En la Figura 2 aparece una caracterizaci\u00f3n del espectro de la radiaci\u00f3n solar. Puede verse que, a pesar de que la atm\u00f3sfera absorbe una gran parte de la energ\u00eda de la luz solar, m\u00e1s del 50 % de la radiaci\u00f3n solar detectada al nivel del mar son rayos IR. Si lo analizamos m\u00e1s de cerca, existe una reducci\u00f3n abrupta en el espectro de IR en las bandas de longitudes de onda en las que se produce la absorci\u00f3n por parte del agua. Por tanto, debemos asegurarnos de utilizar la detecci\u00f3n a estas longitudes de onda, ya que el ruido \u00f3ptico se ve reducido significativamente.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 2 – Caracterizaci\u00f3n del espectro de la radiaci\u00f3n solar<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Las c\u00e9lulas fotoel\u00e9ctricas empleadas para detectar los haces de IR en las barreras fotoel\u00e9ctricas suelen requerir un preamplificador para permitir la detecci\u00f3n de se\u00f1ales a un nivel de potencia lum\u00ednico bajo, incluso de picovatios (la billon\u00e9sima parte de un vatio). Deben elegirse los LED y las c\u00e9lulas m\u00e1s adecuados para equilibrar varios factores: los haces no deben resultar visibles, la interferencia de fuentes de luz externas (como la luz solar) debe minimizarse y el coste debe resultar econ\u00f3mico. Las barreras MEMCO suelen realizar su detecci\u00f3n en el rango de 915-960 nm, lo que ofrece un buen equilibrio entre estos tres factores.<\/p>\n\n\n\n

Las luces artificiales, como los fluorescentes que se pueden encontrar en muchos edificios comerciales, suelen degradarse con el tiempo, lo que genera emisiones de luz IR. MEMCO comprueba tambi\u00e9n el impacto de la iluminaci\u00f3n fluorescente y estrobosc\u00f3pica (destellos breves e intensos de luz visible e IR) sobre las barreras fotoel\u00e9ctricas.<\/p>\n\n\n\n

A continuaci\u00f3n presentamos algunos detalles de la ingenier\u00eda de dise\u00f1o de MEMCO y de sus rigurosos procedimientos de prueba<\/p>\n\n\n\n

Ya hemos elegido los mejores diodos. \u00bfQu\u00e9 m\u00e1s podemos hacer?<\/h2>\n\n\n\n

El recept\u00e1culo de la barrera fotoel\u00e9ctrica, que normalmente es de aluminio o de pl\u00e1stico, puede bloquear f\u00edsicamente parte de la luz que recibe, pero los bordes del detector deben seguir siendo capaces de comunicarse, para lo que se deja un hueco en el recept\u00e1culo. Para cubrir este hueco, se emplea un filtro que absorbe parte de la luz visible que recibe.<\/p>\n\n\n\n

En algunos productos MEMCO, este filtro act\u00faa tambi\u00e9n como lente y redirige los rayos IR del borde transmisor al borde receptor (Figura 3). Como resultado, se producen mejoras significativas tanto en el rendimiento del detector como en su inmunidad a la luz. Esto se debe a que la lente concentra la luz que recibe desde el transmisor en el fotodiodo y refleja la luz desvi\u00e1ndola del eje y alej\u00e1ndola del receptor.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 3: Reflejo de la luz por parte de la lente.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

\u00bfC\u00f3mo contribuye la electr\u00f3nica de la barrera a su inmunidad?<\/h2>\n\n\n\n

En condiciones normales, resulta imposible evitar que todas las fuentes de luz externa lleguen al receptor, por lo que debemos eliminarlas de manera digital. Todas las se\u00f1ales de las c\u00e9lulas fotoel\u00e9ctricas pasan por un filtro electr\u00f3nico, que bloquea los componentes de CC creados por fuentes de luz no deseadas (es decir, todo lo que tenga longitudes de onda por debajo del espectro de infrarrojos).<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s de este filtro, los haces de luz que emite el transmisor est\u00e1n secuenciados, uno tras otro, y se modulan a una frecuencia espec\u00edfica. El receptor est\u00e1 dise\u00f1ado para aceptar \u00fanicamente el pulso y la frecuencia espec\u00edficos de su transmisor correspondiente (es decir, sabe qu\u00e9 buscar y d\u00f3nde buscarlo). Esto le permite rechazar las falsas fuentes de luz IR y mejora la eficiencia del sistema<\/p>\n\n\n\n

Los procedimientos de prueba de MEMCO<\/h2>\n\n\n\n

A lo largo de los a\u00f1os, MEMCO ha desarrollado y mejorado unas capacidades de prueba rigurosas para ajustarse a normativas nacionales e internacionales. Cada nueva publicaci\u00f3n de un firmware o un producto va acompa\u00f1ada de amplias pruebas y m\u00faltiples informes de procedimientos de control de calidad (QTP, por sus siglas en ingl\u00e9s) que incluyen un conjunto muy completo de comprobaciones relacionadas con la inmunidad a la luz.<\/p>\n\n\n\n

La secci\u00f3n de inmunidad a la luz del documento de QTP de MEMCO se basa (pero no se limita a ella) en la normativa brit\u00e1nica 61496-2 IEC:2006, que define y proporciona los procedimientos de prueba para dispositivos de protecci\u00f3n optoelectr\u00f3nicos activos (AOPD), incluidas las barreras fotoel\u00e9ctricas.<\/p>\n\n\n\n

Simulaci\u00f3n de luz solar con l\u00e1mparas hal\u00f3genas<\/h2>\n\n\n\n
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MEMCO utiliza seis l\u00e1mparas hal\u00f3genas colocadas como se muestra en la imagen de la derecha. Estas l\u00e1mparas pueden producir un espectro de luz continuo, desde el espectro casi ultravioleta (UV) hasta el infrarrojo, mientras proporcionan una luz de mayor eficacia en el extremo infrarrojo del espectro.<\/p>\n\n\n\n

Aunque no existe ninguna regulaci\u00f3n est\u00e1ndar sobre la intensidad m\u00ednima necesaria para superar esta prueba, en el sector se asume un valor com\u00fan de 100 000 lux directamente sobre el borde receptor (este valor es muy pr\u00f3ximo a la iluminancia m\u00e1xima en exteriores para la luz solar directa al mediod\u00eda). El equipamiento de prueba de MEMCO puede probar hasta 400 000 lux.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 4: Paso de simulaci\u00f3n de la luz solar.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Debe tenerse en cuenta que algunos fabricantes de barreras fotoel\u00e9ctricas, que afirman ofrecer inmunidad para hasta 100 000 lux, no exponen el receptor a la luz a una distancia tan cercana como resulte pr\u00e1ctico, sino que conf\u00edan simplemente en que el perfil mec\u00e1nico bloquee la luz recibida.<\/p>\n\n\n\n

Simulaci\u00f3n de luz artificial con una l\u00e1mpara fluorescente<\/h2>\n\n\n\n

En t\u00e9rminos hist\u00f3ricos, siempre ha habido muy pocos problemas asociados con la iluminaci\u00f3n fluorescente en interiores. Sin embargo, recientemente, con la introducci\u00f3n de los balastos el\u00e9ctricos y las l\u00e1mparas CFL, parece que se han presentado algunas complicaciones en las instalaciones.<\/p>\n\n\n\n

Los balastos electr\u00f3nicos modulan las emisiones de las l\u00e1mparas a la frecuencia operativa del balasto. Si la frecuencia operativa de la l\u00e1mpara coincide con la de los detectores, puede verse alterado el rendimiento de la barrera fotoel\u00e9ctrica.<\/p>\n\n\n\n

A medida que una l\u00e1mpara fluorescente va acerc\u00e1ndose al final de su vida \u00fatil, su rendimiento tiende a degradarse y su producci\u00f3n lum\u00ednica resulta diferente. Estas l\u00e1mparas al final de su vida \u00fatil emiten infrarrojos, lo que potencialmente tambi\u00e9n podr\u00eda alterar el rendimiento de las barreras fotoel\u00e9ctricas.<\/p>\n\n\n\n

Con el tiempo, MEMCO ha adquirido varios balastos y l\u00e1mparas fluorescentes (incluidas algunas al final de su vida \u00fatil) y los utilizamos en muchos de nuestros procedimientos de prueba. A continuaci\u00f3n presentamos algunos ejemplos.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 5: ATU 107: l\u00e1mpara fluorescente al final de su vida \u00fatil.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Figura 6: ATU 108: l\u00e1mpara fluorescente compacta (CFL).<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Iluminaci\u00f3n estrobosc\u00f3pica<\/h2>\n\n\n\n

Una luz estrobosc\u00f3pica es un dispositivo que se utiliza para producir intervalos peri\u00f3dicos de destellos de gran intensidad de luz visible e IR. MEMCO ha desarrollado y adquirido fuentes de luz para este fin, como por ejemplo una luz estrobosc\u00f3pica de xen\u00f3n que aparece en la siguiente imagen.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 7: ATU 111: luz estrobosc\u00f3pica de xen\u00f3n.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Conclusi\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n

No es posible bloquear completamente todas las fuentes de luz externas en todas las instalaciones. Cada instalaci\u00f3n presenta complejidades distintas, ya sea debido a la naturaleza de su ubicaci\u00f3n (interior o exterior), al material reflectante del interior de la cabina (p. ej., acero inoxidable, espejos, etc) o a la presencia de luces artificiales o naturales (p. ej., luz solar o l\u00e1mparas fluorescentes).<\/p>\n\n\n\n

Independientemente de las condiciones de la ubicaci\u00f3n, es importante tener en cuenta que los problemas de inmunidad a la luz solamente pueden prevenirse mediante un dise\u00f1o de alta calidad y una validaci\u00f3n amplia de las barreras fotoel\u00e9ctricas con procedimientos de prueba en los que se contemplen las peores situaciones posibles.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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