Je běžné, že se při hodnocení technologického pokroku velmi často zaměřujeme na masivní zvýšení výpočetního výkonu, díky kterému jsou stroje kolem nás stále „inteligentnější“.
Na tomto pozadí je snadné zanedbat roli snímačů, umožňujících centrálním procesorům odvádět svoji práci. Jak „chytrý“ by například byl chytrý telefon bez kapacitní nebo odporové technologie snímání? O kolik méně zábavy bychom si užili s konzolemi domácích videoher bez pokročilé technologie akcelerometru, který je ovládá?
Totéž platí i v oblasti řízení průmyslu. Dnes již neexistuje téměř nic, co by konstruktér nemohl měřit nebo snímat a následně použít jako vstup do systému. Snímače a převodníky jsou vyráběny tak, aby vyhovovaly požadavkům široké škály prostředí. Stejně důležitá jako získání signálu je i jeho úprava a přenosový systém, který zajišťuje jeho bezpečné předání do procesoru.
Snad nejvýraznějším trendem v této oblasti je dramatický nárůst použití vizuálních informací jako vstupů systému. Společnost IMS Research působící v oblasti analýzy oboru odhaduje, že na trhu strojů s vizuální detekcí došlo v roce 2011 k 10% růstu a dosáhl téměř 2,9 miliardy USD. Tato společnost tvrdí, že navzdory přetrvávajícím potížím v makroekonomickém klimatu je pravděpodobné, že růst bude pokračovat i v následujících pěti letech, i když bude vyjádřen skromnější jednomístnou číslicí. V oboru strojů s vizuální detekcí dnes výroba představuje asi 80% výnosů, nicméně společnost IMS naznačuje trend směřující k širšímu využití této technologie i v jiných oblastech, například ve sledování dopravy, zabezpečení a dohledu a v řídicích a zdravotnických aplikacích.
Výrobky, ke kterým patří například řada ZFV inteligentních snímačů s vizuální detekcí společnosti Omron, umožňují konstruktérům zavádět systémy s vizuální detekcí, které by byly ještě před několika lety nemožné. Tato zařízení kombinují snímací hlavu vybavenou vysokorychlostní kamerou se snímačem CCD a inteligentní nastavitelný zdroj světla LED, který digitálně komunikuje s modulem zesilovače a kontroléru. Snímací hlavy jsou k dispozici s mnoha technickými údaji zorného pole vizuální detekce od 5 do 50 mm. Zesilovače mohou být v závislosti na aplikaci a požadavcích zákazníka buď jednofunkční nebo programovatelné či multifunkční.
Modul zesilovače je vybaven LCD displejem a softwarem pro učení, který umožňuje uživatelům definovat jejich kontrolní aplikaci několika úhozy do klávesnice. K předem naprogramovaným základním algoritmům patří plocha, jas, šířka, poloha, znak, počet a tvar. Displej se používá i při vlastním procesu kontroly k zobrazení informací prošel/neprošel a obrazu kontrolovaného výrobku.
Modely řady ZFV jsou k dispozici v barevné i černobílé verzi a lze je naprogramovat k provedení kontrol s intervaly 12 ms, 6 ms nebo 4 ms (tj. pro až 250 kontrol za sekundu). K jedné sběrnici kontroléru lze připojit až pět snímačů, což umožňuje provést až pět různých kontrol při jediném průchodu pro významné zvýšení produktivity. V každém systému lze uložit až osm různých cílů kontroly pro vyšší flexibilitu.
I když u systémů vizuální detekce nepochybně došlo během posledních let k významnému pokroku, i tradičnější typy snímačů se rychle vyvinuly. Jednou z nejvýznamnějších funkcí, kterou je třeba implementovat, je snímání polohy a pohybu. K dispozici je dnes rozsáhlý sortiment kodérů polohy pro lineární i rotační pohyb. Zatímco některé nabízejí absolutní kódování (tj. po vypnutí napájení udržují v paměti poslední polohu systému), velkou většinu aplikací lze obsloužit přírůstkovými kodéry.
Typickým zástupcem nové generace takových zařízení je řada DFS60 společnosti SICK Stegmann. Tato zařízení nabízejí vysoké rozlišení až 65 536 impulzů na otáčku (PPR), jsou ale založeny na volně programovatelné platformě, která umožňuje uživateli nastavit výstupní napětí, nulovou polohu a rozlišení v PPR prostřednictvím softwarového rozhraní. 
Hřídel motoru je elektricky izolována od kodéru, což zvyšuje imunitu vůči rušení a umožňuje používat zařízení v elektricky náročných podmínkách. Tato elektrická odolnost je doplněna fyzickou konstrukcí zařízení, která využívá inovativní konstrukci ložiska a niklový kódovací kotouč umožňující provozní teplotu v rozsahu od -20 °C do +100 °C.
Díky možnostem volby axiální nebo radiální montáže a výstupního signálu TTL/RS422 a HTL/push-pull je řada DFS60 vhodná pro širokou škálu aplikací včetně tiskařského, textilního a balírenského strojního vybavení.
Výstupy kodéru je třeba zvolit pečlivě podle elektrického prostředí, aplikace a externího přístroje pro úpravu signálu. Různí výrobci, například společnost Baumer, proto nabízejí řadu konfigurací speciálně navržených tak, aby vyhověly těmto různým požadavkům.
Doplňkové výstupy pro linkový budič mohou být například užitečné v situacích, kdy je třeba vést dlouhou kabeláž a kde by mohlo docházet k výskytu šumu v důsledku elektromagnetického rušení. Výstupy push-pull vybavené ochranou proti zkratu jsou užitečnější tam, kde je kabeláž krátká, zatímco sinusový výstup pak může být požadován v případě, kdy signál musí projít externím procesem interpolace.
Stejně jako kódování je i bezkontaktní snímání dlouhodobě zavedenou technologií, která se používá v široké škále aplikací snímání polohy – při zvedání v dílenském prostředí, u mobilních zvedacích zařízení, automatických krmicích systémů používaných při chovu dobytka a automatizace v potravinářství a výrobě nápojů. Trend zde spočívá v zajištění lepšího výkonu při použití tradiční základní technologie, kdy se pokrok opírá o vylepšení technických údajů, například rychlosti snímače, odolnosti a zmenšení rozměrů. Bylo dosaženo rozvoje i ve snížení nákladů a nabídce vyšší flexibility, například schopnosti využívat střídavé i stejnosměrné napájecí zdroje.
Skupina výrobků, jakou je například řada OsiSense společnosti Schneider, je proto vybavena univerzálními zařízeními a snímači navrženými pro konkrétní aplikace – například s krytím IP69K pro součásti, u kterých je třeba, aby odolávaly vysokotlakému mytí nebo parnímu čištění, které se často používá v potravinářství a speciálních oblastech, například myčkách vozů.
Výrobky řady OsiSense jsou vybaveny indukční technologií XS pro snímání kovových předmětů do vzdálenosti až 60 mm a kapacitní technologií XT, která je schopna snímat libovolný materiál do vzdálenosti až 20 mm.
Pokud se vyžaduje detekce polohy a přítomnosti v podstatně menším měřítku, jsou stále populárnější snímače s vláknovou optikou. Kromě toho, že mají menší rozměry a jsou schopny detekovat drobné předměty a pohyby, mají i mnoho dalších výhod – jsou odolné elektrickému šumu, což představuje v mnoha prostředích výhodu, a naopak samy elektrický šum nevytvářejí, proto je lze bezpečně využít i v situacích, ve kterých hrozí nebezpečí požáru. Při použití skleněného, nikoliv plastového vlákna, jsou schopny pracovat i při zvýšených teplotách.
Princip fungování je velmi podobný principu použitému v libovolném jiném schématu snímání světla. Světlo z diody LED se spojuje do optického vlákna, které jej vede na místo, kde je třeba snímat. Ve snímací hlavě se světlo rozptyluje. Předměty v okolí určitý podíl světla odrážejí zpět do vlákna.
Snímací systém s optickým vláknem se tedy skládá ze dvou hlavních součástí: ze zesilovače generujícího světlo a snímajícího odrazy a samotného vlákna. Zesilovače jsou k dispozici v digitálním i ručním provedení. Jak vyplývá z názvu, digitální provedení zajišťuje číselné zobrazení snímané hodnoty světla, bod sepnutí se nastavuje digitálně. Ruční jednotky zajišťují zobrazení ve sloupcovém grafu a umožňují nastavit bod sepnutí prostřednictvím potenciometru.
Lze použít několik různých typů vláken. Nejběžnější je jednožilové plastové vlákno. Pro vyšší přesnost mohou uživatelé zvolit koaxiální konfiguraci, ve které se vlákno ve středu používá k vyslání dopadajícího světla, menší vlákna po jeho obvodu k přenosu odrazů zpět do snímače. Tento typ může být účinnější i při snímání předmětů, které mohou do sledované oblasti pronikat ze všech směrů. Třetí, vícežilový typ je zkonstruován z velkého svazku malých vláken. Vzhledem k tomu, že je vícežilové vlákno velmi pružné, používá se často u robotických aplikací, ve kterých může být nutné, aby se snímací hlava pohybovala na delší vzdálenosti.
Programovatelné zesilovače pro optická vlákna řady E3X a snímací hlavy E32 společnosti Omron jsou dobrým příkladem funkcí, které jsou k dispozici. Standardní válcové snímací hlavy E32 zajišťují spolehlivou detekci předmětu, snadnou instalaci a dlouhou životnost snímače pro všechny všeobecné aplikace. Tato řada obsahuje i modely se šestiúhelníkovou zadní stranou pro jednodušší montáž. Pro rychlou a snadnou instalaci na rovné plochy je řada E32 vybavena i čtyřhrannými hlavami s tloušťkou 3 mm nebo 4 mm s možností volby snímání v ose X, Y nebo Z. Pro snímání předmětů s rozměry od 500 µm do 3 mm a snímání v omezených prostorách je k dispozici sortiment miniaturních hlav. Difuzní koaxiální snímač a přídavná čočka rozšiřují rozsah snímání až na 100 µm. Konečně hlavy určené pro delší vzdálenosti s vestavěnou zaostřovací čočkou umožňují snímání ze vzdálenosti až 20 m.
Řada zesilovačů E3X zahrnuje i model E3X-HD, který kombinuje duální digitální displej pro jasný odečet nastavené hodnoty s rychlým a jednoduchým jednotlačítkovým učením dynamického řízení energie a komunikačními jednotkami EtherCAT a ComponNet.
Konstruktéři mohou zvolit i modely E3X s lepší odolností vůči vodě, krátkou dobou odezvy 20 µs pro vysokorychlostní detekci nebo zdvojenou verzi, která umožňuje detekci dvou předmětů současně.
V tomto stručném článku jsme sotva mohli obsáhnout všechny možnosti moderních technologií snímačů. Kromě snímačů pro vizuální detekci, zařízení pro bezdotykové spínání a optických vláken mohou dnešní automatizační systémy zahrnovat širokou škálu čteček čárových kódů, snímačů intenzity a barvy světla a kontrastu. V oboru výroby plastů a u mnoha typů obráběcích strojů představuje důležité funkce sledování hladiny kapaliny, monitorování tlaku a měření teploty a průtoku.
Důležitost těchto mnoha různých zařízení se často podceňuje, to je však omyl. Automatické systémy by byly bez těchto „očí a uší“ ztraceny.