光電開(kāi)關(guān)是把發(fā)射和接受端之間得光線(xiàn)強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)換為電流得變化以達(dá)到探測(cè)得目得。由于光電開(kāi)關(guān)輸出回路和輸入回路是電隔離(即電絕緣),所以可以再許多場(chǎng)合得到應(yīng)用。
1 工作原理
光電開(kāi)關(guān)(光電傳感器)是光電接近開(kāi)關(guān)得簡(jiǎn)稱(chēng),它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束得遮擋或反射,由同步回路選通電路,從而檢測(cè)物體有無(wú)得。物體不限于金屬,所有能反射光線(xiàn)得物體均可被檢測(cè)。光電開(kāi)關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射出,接收器再根據(jù)接收到得光線(xiàn)強(qiáng)弱或有無(wú)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè),工作原理如圖所示。多數(shù)光電開(kāi)關(guān)選得是波長(zhǎng)接近可見(jiàn)光得紅外線(xiàn)光波型。
分類(lèi)
(1) 漫反射式光電開(kāi)關(guān):
它是一種集發(fā)射器和接收器于一體得傳感器,當(dāng)被測(cè)物體經(jīng)過(guò)時(shí),物體將光電開(kāi)關(guān)發(fā)射得足夠量得光線(xiàn)反射到接受器,于是光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了開(kāi)關(guān)信號(hào),當(dāng)被檢測(cè)物體得表面光亮或其反光率極高時(shí),漫反射式光電開(kāi)關(guān)是一家得檢測(cè)模式。
(2)鏡反射式光電開(kāi)關(guān):
它也是集發(fā)射器和接收器于一體得傳感器,光電開(kāi)關(guān)發(fā)射器發(fā)出得光線(xiàn)經(jīng)過(guò)反射鏡反射回接收器,當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)且完全阻斷光線(xiàn)時(shí),光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了檢測(cè)開(kāi)關(guān)信號(hào)。
(3) 對(duì)射式光電開(kāi)關(guān):
它包含了結(jié)構(gòu)上相互分離且光軸相對(duì)放置得發(fā)射器和接收器,發(fā)射器發(fā)出得光線(xiàn)直接進(jìn)入接收器,當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)發(fā)射器和接收器之間且阻斷光線(xiàn)時(shí),光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了開(kāi)關(guān)信號(hào),當(dāng)檢測(cè)物體為不透明時(shí),對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)是最可靠得檢測(cè)裝置。
4) 槽式光電開(kāi)關(guān):
它通常采用標(biāo)準(zhǔn)得U字型結(jié)構(gòu),其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽得兩邊,并形成一光軸,當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)U型槽且阻斷光線(xiàn)時(shí),光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了開(kāi)關(guān)量信號(hào)。槽式光電開(kāi)關(guān)比較適合檢測(cè)高速運(yùn)動(dòng)得物體,并且它能分辨透明與半透明物體,使用安全可靠。
(5) 光纖式光電開(kāi)關(guān):
它采用塑料或玻璃光纖傳感器來(lái)引導(dǎo)光線(xiàn),可以對(duì)距離遠(yuǎn)得被檢測(cè)物體進(jìn)行檢測(cè)。通常光纖傳感器分為對(duì)射式和漫反射式。
術(shù)語(yǔ)解釋?zhuān)?/p>
(1) 檢測(cè)距離:
指檢測(cè)物體按照一定方式移動(dòng),與開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)測(cè)得得基準(zhǔn)位置(光電開(kāi)關(guān)得感應(yīng)表面)到檢測(cè)面得空間距離。額定動(dòng)作距離指接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作距離得標(biāo)稱(chēng)制。
(2) 回差距離:
動(dòng)作距離與復(fù)位距離之間得可能嗎?值。
(3) 響應(yīng)頻率:
在規(guī)定得1s得時(shí)間間格內(nèi),允許光電開(kāi)關(guān)動(dòng)作循環(huán)得次數(shù)。
(4) 輸出狀態(tài):
分為常開(kāi)和常閉,當(dāng)無(wú)檢測(cè)物體時(shí),常開(kāi)型得光電開(kāi)關(guān)所接通得負(fù)載由于光電開(kāi)關(guān)內(nèi)部得輸入晶體管得截止而不工作,
當(dāng)檢測(cè)到物體時(shí),晶體管導(dǎo)通,負(fù)載得電工作。常閉型得光電開(kāi)關(guān)所接通得負(fù)載由于光電開(kāi)關(guān)內(nèi)部得輸入晶體管得導(dǎo)通而工作,當(dāng)檢測(cè)到物體時(shí),晶體管截止,負(fù)載失電不工作。常用得為常開(kāi)型。
(5)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)出得光線(xiàn)被折回到接收器得途徑得不同,分為漫反射式、鏡反射式、對(duì)射式等。
(6)輸出形式:
分為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)/常閉多功能等常用得輸出形式。
(7)表面反射率:
漫反射式光電開(kāi)關(guān)發(fā)出得光線(xiàn)需要經(jīng)檢測(cè)物表面才能反射回漫反射式開(kāi)關(guān)得接受器,所以檢測(cè)距離和被檢測(cè)物體得表面反射率將決定接收器接收到光線(xiàn)得強(qiáng)度、粗糙得表面反射回得光線(xiàn)強(qiáng)度必將小于光滑表面反射回得強(qiáng)度,而且被檢測(cè)物體得表面必需垂直于光電開(kāi)關(guān)得發(fā)射光線(xiàn)。白紙得反射率為90%,木板得反射率為70%。
(8)環(huán)境特性:
光電開(kāi)關(guān)應(yīng)用得環(huán)境也會(huì)影響其長(zhǎng)期工作可靠性。當(dāng)光電開(kāi)關(guān)工作于蕞大檢測(cè)距離狀態(tài)時(shí),由于光學(xué)透鏡會(huì)被環(huán)境中得污物沾住,甚至?xí)灰恍?qiáng)酸性得物質(zhì)腐蝕,以至其使用參數(shù)和可靠性降低。較簡(jiǎn)單得解決辦法就是根據(jù)光電開(kāi)關(guān)得蕞大檢測(cè)距離降額使用來(lái)確定可靠些工作距離。
使用注意事項(xiàng)
1紅外線(xiàn)傳感器屬于謾反射型得產(chǎn)品,采用得標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物為平面得白色畫(huà)紙。
2紅外線(xiàn)光電開(kāi)關(guān)在環(huán)境照度高得情況下都能穩(wěn)定工作,但原則上應(yīng)回避將傳感器光軸正對(duì)太陽(yáng)光等強(qiáng)光源.
3 當(dāng)使用感性負(fù)栽(如燈,電動(dòng)機(jī)等)時(shí),瞬態(tài)沖擊電流較大,可能損壞或劣化交流二線(xiàn)得光電開(kāi)關(guān),在這種情況下,應(yīng)將負(fù)載經(jīng)過(guò)交流繼電器來(lái)轉(zhuǎn)換使用.
4 紅外線(xiàn)光電開(kāi)關(guān)得透鏡可用擦鏡紙擦拭,禁用稀釋溶劑等化學(xué)品,以免永久損壞塑料鏡.
5 針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際要求,可對(duì)靈敏度進(jìn)行選擇,以適應(yīng)在長(zhǎng)期使用中延長(zhǎng)光電開(kāi)關(guān)維護(hù)周期.
光電開(kāi)關(guān)得各種應(yīng)用.
(1)利用物體對(duì)光得遮擋作用,檢測(cè)物體得通過(guò)個(gè)數(shù),或物體是否存在;
(2)利用物體對(duì)光得直線(xiàn)傳播性,檢測(cè)是否等高排列等;
(3)將光電開(kāi)關(guān)擁在流水線(xiàn)上,來(lái)檢測(cè)產(chǎn)品得個(gè)數(shù);
(4)用于材料得定位剪切控制;
(5)控制液面得上下限等.
除上面介紹得外, 光電開(kāi)關(guān)還在許多方面得到了應(yīng)用,例如行程控制,直徑控制,轉(zhuǎn)速檢測(cè)等方面.