光电开关原理和应用
加调制信号的发射管
调制器
整流
接
稳压
电 源
a)发射器
光电三极管
放大器
整流稳压 接电源
解调器 时钟逻辑 负载
(b)接收器
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强 弱或有无对目标物体进行探测,工作原理如图 所示。多数光电开关选的是波长接近可见光的 红外线光波型。
(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,分为漫反射 式、镜反射式、对射式等。
(6)输出形式:
分为NPN二线、NPN三线、NPN四线、PNP二 线、PNP三线、PNP四线、AC二线、AC五线 (自带继电器),及直流NPN/PNP/常开/常闭 多功能等常用的输出形式。
(4) 输出状态:
分为常开和常闭,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 入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。 常闭型的光电开关所接通的负载由于光电开关 内部的输入晶体管的导通而工作,当检测到物 体时,晶体管截止,负载失电不工作。常用的 为常开型。
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,当被测物体经过时,物体将光电 开关发射的足够量的光线反射到接受器, 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, 漫反射式光电开关是首选的检测模式。 用在包卷输送线和奖包输送线。
(2)镜反射式光电开关:
检测距离
回差值
接收器
镜反射式
发射器
开关术语示意图
(1) 检测距离:
指检测物体按照一定方式移动,与开关动作时 测得的基准位置(光电开关的感应表面)到检 测面得空间距离。额定动作距离指接近开关动 作距离的标称制。
(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的时间间格内,允许光电开关动作 循环的次数。
(5) 针对现场实际要求,可对灵敏度进行 选择,以适应在长期使用中延长光电开关 维护周期.
应用
光电开关的各种应用.(1)利用物体对光的遮挡 作用,检测物体的通过个数,或物体是否存在;(2) 利用物体对光的直线传播性,检测是否等高排列 等;(3)将光电开关拥在流水线上,来检测产品的 个数;(4)用于材料的定位剪切控制;(5)控制液面 的上下限等.
(7)指向角:(见图)
检测物
反光镜
漫反射式
镜反射式
开关术语示意图
接收器 发射器
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式开关的接受器,所以检 测距离和被检测物体的表面反射率将决定接收 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需垂直于光电开关的发射 光线。白纸的反射率为90%,木板的反射率为 70%。
(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 光线时,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:
(9)环境特性:
光电开关应用的环境也会影响其长期工作可靠 性。当光电开关工作于最大检测距离状态时, 由于光学透镜会被环境中的污物沾住,甚至会 被一些强酸性的物质腐蚀,以至其使用参数和 可靠性降低。较简单的解决办法就是根据光电 开关的最大检测距离降额使用来确定最佳工作 距离。
使用注意事项
(1)红外线传感器属于谩反射型的产品, 采用的标准检测物为平面的白色画纸。
(2)红外线光电开关在环境照度高的情况 下都能稳定工作,但原则上应回避将传感器光轴 正对太阳光等强光源.
(3) 当使用感性负栽(如灯,电动机等)时,瞬态 冲击电流较大,可能损坏或劣化交流二线的光电 开关,在这种情况下,应将负载经过交流继电器 来转换使用.
(4) 红外线光电开关的透镜可用擦镜纸擦 拭,禁用稀释溶剂等化学品,以免永久损坏 塑料镜.
它也是集发射器和接收器于一体的传感 器,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。用在包卷输送线,平板 包装线和切纸机上。
(3) 对射式光电开关:
它包含了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。用在平板包装线和切纸机上。
光电开关原理及应用
主讲: 曹工
前言
光电开关是把发射和接受端之间的光线 强弱变化转换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(即电绝缘),所以可以 再许多场合得到应用。我公司BM2主要 用在包卷输送线,平板包装线和切纸机, 浆包输送线也有使用。
光电开关介绍
1 工作原理
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。
术语解释:
光电开关 运动方向
检测物体
运动方向
光电开关
检测物体 检测物
漫反射式
光电开关 被检测物体
动作(接通)
检测距离
回差值复位(断开)源自光电开关基准轴 被检测物体
动作(接通)
反光镜
复位(断开) 基准轴
除上面介绍的外, 光电开关还在许多方面得到 了应用,例如行程控制,直径控制,转速检测,气流 量控制等方面.
知识回顾 Knowledge Review