光電開(kāi)關(guān) - 主要類(lèi)型
光電傳感器的工作方式 光電開(kāi)關(guān)的重要功能是能夠處理光的強(qiáng)度變化:利用光學(xué)元件,在傳播媒介中間使光束發(fā)生變化;利用光束來(lái)反射物體;使光束發(fā)射經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離后瞬間返回。光電開(kāi)關(guān)是由發(fā)射器、接收器和檢測(cè)電路三部分組成。發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束,發(fā)射的光束一般來(lái)源于發(fā)光二極管(LED)和激光二極管。光束不間斷地發(fā)射,或者改變脈沖寬度。受脈沖調(diào)制的光束輻射強(qiáng)度在發(fā)射中經(jīng)過(guò)多次選擇,朝著目標(biāo)不間接地運(yùn)行。接收器有光電二極管或光電三極管組成。在接收器的前面,裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面的是檢測(cè)電路,它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。光電式接近開(kāi)關(guān)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)計(jì)數(shù)、**保護(hù)、自動(dòng)報(bào)警和限位控制等方面。 分類(lèi):光電開(kāi)關(guān)可分為對(duì)射型光電開(kāi)關(guān);漫反射型光電開(kāi)關(guān);鏡面反射型光電開(kāi)關(guān);槽式光電開(kāi)關(guān);光纖式光電開(kāi)關(guān)。
一.對(duì)射型光電開(kāi)關(guān):由發(fā)射器和接收器組成,結(jié)構(gòu)上是兩者相互分離的,在光束被中斷的情況下會(huì)產(chǎn)生一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)變化,典型的方式是位于同一軸線(xiàn)上的光電開(kāi)關(guān)可以相互分開(kāi)達(dá)50米。
特征:辨別不透明的反光物體;有效距離大,因?yàn)楣馐缭礁袘?yīng)距離的時(shí)間僅一次;不易受干擾,可以可靠合適的使用在野外或者有灰塵的環(huán)境中;裝置的消耗高,兩個(gè)單元都必須敷設(shè)電纜。
二.漫反射型光電開(kāi)關(guān):是當(dāng)開(kāi)關(guān)發(fā)射光束時(shí),目標(biāo)產(chǎn)生漫反射,發(fā)射器和接收器構(gòu)成單個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)部件,當(dāng)有足夠的組合光返回接收器時(shí),開(kāi)關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化,作用距離的典型值一直到3米。
特征:有效作用距離是由目標(biāo)的反射能力決定,由目標(biāo)表面性質(zhì)和和顏色決定;較小的裝配開(kāi)支,當(dāng)開(kāi)關(guān)由單個(gè)元件組成時(shí),通常是可以達(dá)到粗定位;采用背景抑制功能調(diào)節(jié)測(cè)量距離;對(duì)目標(biāo)上的灰塵敏感和對(duì)目標(biāo)變化了的反射性能敏感。
光電開(kāi)關(guān) 三.鏡面反射型光電開(kāi)關(guān):由發(fā)射器和接收器構(gòu)成的情況是一種標(biāo)準(zhǔn)配置,從發(fā)射器發(fā)出的光束在對(duì)面的反射鏡被反射,即返回接收器,當(dāng)光束被中斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)的變化。光的通過(guò)時(shí)間是兩倍的信號(hào)持續(xù)時(shí)間,有效作用距離從0.1米至20米。特征:辨別不透明的物體;借助反射鏡部件,形成高的有效距離范圍;不易受干擾,可以可靠合適的使用在野外或者有灰塵的環(huán)境中。 四.槽式光電開(kāi)關(guān):槽式光電開(kāi)關(guān)通常是標(biāo)準(zhǔn)的U字型結(jié)構(gòu),其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊,并形成一光軸,當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)U型槽且阻斷光軸時(shí),光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了檢測(cè)到的開(kāi)關(guān)量信號(hào)。槽式光電開(kāi)關(guān)比較**可靠的適合檢測(cè)高速變化,分辨透明與半透明物體。
五.光纖式光電開(kāi)關(guān):光纖式光電開(kāi)關(guān)采用塑料或玻璃光纖傳感器來(lái)引導(dǎo)光線(xiàn),以實(shí)現(xiàn)被檢測(cè)物體不在相近區(qū)域的檢測(cè)。通常光纖傳感器分為對(duì)射式和漫反射式。
光電開(kāi)關(guān) - 術(shù)語(yǔ)解釋
直射式光電轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)圖1.檢測(cè)距離:是指檢測(cè)體按一定方式移動(dòng),當(dāng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)測(cè)得的基準(zhǔn)位置(光電開(kāi)關(guān)的感應(yīng)表面)到檢測(cè)面的空間距離。額定動(dòng)作距離指接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作距離的標(biāo)稱(chēng)值。對(duì)射式和鏡面反射式光電開(kāi)關(guān)的檢出距離是指光軸上無(wú)有效遮擋物野戰(zhàn),可穩(wěn)定檢出的*大距離。反射式光電開(kāi)關(guān)的檢出距離則是可穩(wěn)定檢出標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物的*大距離。
2.回差距離:動(dòng)作距離與復(fù)位距離之間的**值?;夭罹嚯x指動(dòng)作距離與復(fù)位距離之差。它用檢出距離的比率來(lái)表示,一般在檢出距離的20%以下。
3.響應(yīng)時(shí)間:把從受光器初始有效受光到輸出動(dòng)作所需的時(shí)間稱(chēng)作響應(yīng)時(shí)間。把從受光器初始有效遮光到輸出復(fù)位所需的時(shí)間稱(chēng)為復(fù)位應(yīng)用時(shí)間。
4.暗動(dòng)(DARKON):即遮光動(dòng)作。它表示在進(jìn)入受光器的光速減少到一定程序時(shí)或被全遮時(shí),輸出晶體管將導(dǎo)通輸出。
5.亮動(dòng)(LIGHTON):也稱(chēng)受光動(dòng)作。它是指進(jìn)入受光器的光束增加到一定量時(shí),輸出晶體管導(dǎo)通且有輸出。
6.外同步輸入功能:在一般情況下,凡具有外部診斷輸入功能的光電開(kāi)關(guān),一般均具有外同步功能。也就是說(shuō),用接點(diǎn)或晶體管導(dǎo)通等方法使圖2中的藍(lán)線(xiàn)與黑線(xiàn)短接(ON)可隨時(shí)停止投光??梢該?jù)此在工作前預(yù)檢傳感器檢測(cè)是否正常。在工作中,利用此性質(zhì)也可隨時(shí)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的運(yùn)行或中斷指令。如果將前一個(gè)輸出與后一個(gè)外同步輸入進(jìn)行串接,則可實(shí)現(xiàn)與門(mén)等功能。
7.響應(yīng)頻率:在規(guī)定的1s的時(shí)間間隔內(nèi)??允許光動(dòng)作循環(huán)的次數(shù)。
8.輸出狀態(tài):分常開(kāi)和常閉。當(dāng)無(wú)檢測(cè)物體時(shí),常開(kāi)型的光電開(kāi)關(guān)所接通的負(fù)載由于光電開(kāi)關(guān)內(nèi)部的輸出晶體管的截止而不工作,當(dāng)檢測(cè)到物體時(shí),晶體管導(dǎo)通,負(fù)載得電工作。
9.檢測(cè)方式:根據(jù)光電開(kāi)關(guān)在檢測(cè)物體時(shí)發(fā)射器所發(fā)出的光線(xiàn)被折回到接收器的途徑的不同,可分為漫反射式、鏡反射式、對(duì)射式等。
10.輸出形式:分NPN二線(xiàn)、NPN三線(xiàn)、NPN四線(xiàn)、PNP二線(xiàn)、PNP三線(xiàn)、PNP四線(xiàn)、AC二線(xiàn)、AC五線(xiàn)(自帶繼電器),及直流NPN/PNP/常開(kāi)/常閉多功能等幾種常用的輸出形式。
11.表面反射率:漫反射式光電開(kāi)關(guān)發(fā)出的光線(xiàn)需要經(jīng)檢測(cè)物表面才能反射回漫反射開(kāi)關(guān)的接受器,所以檢測(cè)距離和被檢測(cè)物體的表面反射率將決定接受器接收到光線(xiàn)的強(qiáng)度。粗糙的表面反射回的光線(xiàn)強(qiáng)度必將小于光滑表面反射回的強(qiáng)度,而且,被檢測(cè)物體的表面必須垂直于光電開(kāi)關(guān)的發(fā)射光線(xiàn)。
12.環(huán)境特性:光電開(kāi)關(guān)應(yīng)用的環(huán)境亦會(huì)影響其長(zhǎng)期工作可用性。當(dāng)光電開(kāi)關(guān)工作于*大檢測(cè)距離狀態(tài)時(shí),由于光學(xué)透鏡會(huì)被環(huán)境中的污物粘住,甚至?xí)灰恍?qiáng)酸性物質(zhì)腐蝕,以至其使用參數(shù)和可用性降低。較簡(jiǎn)便的解決方法就是根據(jù)光電開(kāi)關(guān)的*大檢測(cè)距離(Sn)降額使用來(lái)確定*佳工作距離。
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