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正在进行安全检测...
正在进行安全检测...
发布时间:2024-04-20 12:45:29 来源:
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光电开关原理以应用
一、前言
光电开关是传感器大家族中的成员,
它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达
到探测的目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的(即电缘绝),所以它可以在许多场合得
到应用。
二、光电开关介绍
1
、工作原理
光电开关(光电传感器)是光电接近开关的
简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,
由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。物
体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检
测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信
号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有
无对目标物体进行探测。工作原理如图
1
所示。
多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线
光波型。
图
2
是德国
SICK
公司的部分光电开关外
型图。
2
、光电开关的分类及术语解释
(
1
)、分类
①漫反射式光电开关:它是一种集发射器和
接收器于一体的传感器,
当有被检测物体经过时,
物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射
到接收器,于是光电开关就产生了开关信号。当
被检测物体的表面光亮或其反光率极高时,漫反
射式的光电开关是首选的检测模式。
②镜反射式光电开关:它亦集发射器与接收器于一体,光电开关发射器发出的光线经过反射镜反射
回接收器,当被检测物体经过且完全阻断光线时,光电开关就产生了检测开关信号。
③对射式光电开关:它包含了在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器,发射器发出的
光线直接进入接收器,当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时,光电开关就产生了开关信
号。当检测物体为不透明时,对射式光电开关是最可靠的检测装置。
④槽式光电开关:它通常采用标准的
U
字型结构,其发射器和接收器分别位于
U
型槽的两边,并
形成一光轴,当被检测物体经过
U
型槽且阻断光轴时,光电开关就产生了开关量信号。槽式光电开关比
较适合检测高速运动的物体,并且它能分辨透明与半透明物体
,
使用安全可靠。
⑤光纤式光电开关:
它采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线,
可以对距离远的被检测物体进行检
测。通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。
它们的工作光线示意图如图
3
所示。
>
>
>
>
(
2
)术语解释
常见的术语示意图如图
4
所示。
①检测距离
:
是指检测体按一定方式移动,当开关动作时测得的基准位置(光电开关的感应表面)
到检测面的空间距离。额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。
②回差距离:动作距离与复位距离之间的绝对值。
③响应频率:在规定的
1s
的时间间隔内,允许光电开关动作循环的次数。
④输出状态:分常开和常闭。当无检测物
体时,
常开型的光电开关所接通的负载由于光电
开关内部的输出晶体管的截止而不工作,
当检测
到物体时,晶体管导通,负载得电工作。
⑤检测方式:根据光电开关在检测物体时
发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的
不同,可分为漫反射式、镜反射式、对射式等。
⑥输出形式:分
NPN
二线、
NPN
三线、
N
PN
四线、
PNP
二线、
PNP
三线、
PNP
四线、
A
C
二线、
AC
五线(自带继电器),及直流
NPN
/PNP/
常开
/
常闭多功能等几种常用的输出形式。
⑦指向角:见光电开关的指向角示意图
,
即
如图
4
的下部三个小图所示。
⑧表面反射率:漫反射式光电开关发出的
光线需要经检测物表面才能反射回漫反射开关
的接受器,
所以检测距离和被检测物体的表面反
射率将决定接受器接收到光线的强度。
粗糙的表
面反射回的光线强度必将小于光滑表面反射回
的强度
,
而且,被检测物体的表面必须垂直于光
电开关的发射光线。常用材料的反射率如表
1
所示。
>
>
>
>
>
表
>
>
>
>
1
>
>
>
>
常用材料的反射率
材料
白画纸
报纸
反射率
90%
55%
材料
不透明黑色塑料
黑色橡胶
反射率
14%
4%
本文来源:
https://www.2haoxitong.net/k/doc/a137093710661ed9ad51f31e.html
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