Capteurs à fibre optique

Capteurs à fibre optique — détection photoélectrique par câble optique dans des conditions industrielles difficiles

Les capteurs à fibre optique sont des dispositifs photoélectriques dans lesquels le signal lumineux est acheminé par un câble optique flexible — en verre ou en plastique (POF) — vers une tête de détection éloignée de l'amplificateur électronique. Cette conception leur permet de fonctionner de manière fiable dans des endroits inaccessibles aux capteurs photoélectriques standards : températures extrêmes (-40°C à +250°C), champs électromagnétiques intenses, atmosphères explosibles (ATEX), environnements de soudage, vibrations sévères et espaces très réduits. Les têtes en métal ou PEEK atteignent des largeurs de détection de 0,1 mm à plusieurs centaines de millimètres. Chez RGB Elektronika, nous proposons des capteurs à fibre optique et amplificateurs de fabricants leaders, avec une large gamme de câbles et têtes pour chaque application.

Les systèmes de capteurs à fibre optique se composent d'une unité amplificateur séparée — montée sur rail DIN ou en armoire électrique — et de têtes de fibre interchangeables avec câble. L'amplificateur génère un signal lumineux (LED rouge 660 nm, vert 530 nm ou IR 870 nm), traite le signal réfléchi/transmis et fournit une sortie PNP/NPN ON/OFF, une sortie analogique 4–20 mA (proportionnelle à l'intensité) ou une interface IO-Link. Une unité de base gère généralement 1–2 canaux de têtes et permet l'échange de têtes sans coupure d'alimentation (hot swap). Les capteurs à fibre optique avec sortie laser (classe 2) ou à faisceau étroit offrent une résolution de détection d'objets inférieure à 0,5 mm.

Types de têtes et câbles à fibre optique

• Têtes en mode barrage (through-beam) — émetteur et récepteur séparés ; portée jusqu'à 3000 mm ; fiabilité maximale et résistance aux salissures ; détection d'objets minces et transparents.
• Têtes rétroréfléchissantes (retroreflective) — avec réflecteur ; portée jusqu'à 1500 mm ; installation simplifiée (un seul côté) ; sensibilité à l'angle du réflecteur, utilisées sans accès des deux côtés.
• Têtes diffuses (diffuse/proximity) — sans réflecteur ; portée 1–300 mm ; détection de présence et de distance ; sensibles à la couleur et à la réflectivité de surface ; options BGS (suppression du fond).
• Câbles en verre (glass fiber) — plage de température -40°C…+250°C ; résistants aux huiles, produits chimiques, rayonnements ; diamètre de cœur 0,5–2 mm ; pour environnements industriels extrêmes.
• Câbles en plastique POF (plastic optical fiber) — flexibilité et résistance aux chocs ; plage de température -40°C…+70°C ; moins chers ; pour applications industrielles générales et de montage.
• Câbles spéciaux (miniatures, flexibles, haute température) — diamètres à partir de M3 ; têtes pour moteurs, moules d'injection, machines d'emballage ; extrémités polies ou biseautées pour positionnement précis.

Applications des capteurs à fibre optique

• Industrie automobile et soudage — détection dans les robots de soudage (arc électrique, étincelles, champs EM) ; reconnaissance de présence de pièces dans les berceaux d'assemblage ; mesure des jeux et bords de carrosserie.
• Machines à injection et moules — détection de la pièce moulée à l'intérieur du moule chaud (jusqu'à +250°C) ; confirmation d'éjection ; surveillance des positions des inserts et noyaux.
• Lignes d'emballage et d'étiquetage — détection de films transparents et d'étiquettes ; contrôle de présence et de position des bouteilles en verre ; mesure d'épaisseur de film ; détection d'adhésif UV.
• Industrie électronique et des semi-conducteurs — détection de composants CMS 0402/0201 dans les automates de placement ; contrôle de positionnement de PCB ; mesure de présence de fil de câblage.
• Industrie alimentaire et pharmaceutique — matériaux résistants au lavage (IP67, inox) ; détection de comprimés, gélules, blisters ; lignes stériles CIP/SIP ; têtes agréées contact alimentaire.
• Zones ATEX et atmosphères explosibles — amplificateurs installés hors de la zone Ex ; les câbles optiques ne conduisent pas le courant ; têtes pour Ex Zone 1/2, Zone 21/22 ; sans étincelle.

Critères de sélection d'un capteur à fibre optique

• Mode de fonctionnement — barrage : sensibilité et portée maximales ; diffus : montage facile ; rétroréfléchissant : compromis entre portée et simplicité de montage.
• Conditions environnementales de la tête — température de service (câble verre jusqu'à +250°C, POF jusqu'à +70°C) ; présence de produits chimiques, huiles, soudage (câble verre) ; petites dimensions (têtes M3–M6).
• Diamètre minimal d'objet détectable — standard : 0,5–2 mm ; lasers de précision : sous 0,3 mm ; micro-trous et fil de câblage nécessitent des têtes coaxiales avec lentille.
• Sortie amplificateur — ON/OFF PNP/NPN pour automate PLC ; 4–20 mA analogique pour mesure de distance ou d'intensité ; IO-Link pour diagnostique en ligne et paramétrisation.
• Compatibilité système — les têtes sont généralement compatibles uniquement avec les amplificateurs du même fabricant ; vérifier si l'amplificateur existant supporte de nouveaux types de têtes.

RGB Elektronika propose des kits complets de capteurs à fibre optique : amplificateurs, têtes en verre et plastique, accessoires de montage. Nous sélectionnerons la solution optimale pour chaque application — contactez notre département technique.