光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
光电传感器的分类
1)漫反射型:
一般型或能量型 (-8),聚焦式 (-8-H),带背景抑制功能型 (-8-H) 光电传感器,带背景分析功能型 (-8-HW)
2)反射板型:
一般型 (-6),带偏振滤波功能型 (-54, -55),带透明体检测功能型 (-54-G),带前景抑制功能型 (-54-V)
3)对射型
4)槽型
5)光纤传感器:塑料光纤型,玻璃光纤型
6)色标传感器,颜色传感器,荧光传感器
7)光通讯
8)激光测距:三角反射原理型,相位差原理型,时间差原理型
9)光栅
10)防爆/隔爆型
2. 安全光电传感
1)安全对射光电
2)安全光栅
3)安全光幕
4)安全控制器
3. 门控光电传感器
1)雷达传感器:区域检测型
2)主动式传感器:单光束型,多光束型,区域检测型
3)被动式传感器:区域检测型
4)电梯光幕
5)通用光电:槽形,对射型等
①检测距离长
如果在对射型中保留10m以上的检测距离等,便能实现其他检测手段(磁性、超声波等) 无法离检测。
②对检测物体的限制少
由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理,所以不象接近传感器等将检测物体限定 在金属,它可对玻璃.塑料.木材.液体等几乎所有物体进行检测。
③响应时间短
光本身为高速,并且传感器的电路都由电子零件构成,所以不包含机械性工作时间,响应时间非常短。
④分辨率高
能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点,或通过构成特殊的受光光学系统,来实现高分辨率。也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。
⑤可实现非接触的检测
可以无须机械性地接触检测物体实现检测,因此不会对检测物体和传感器造成损伤。因此,传感器能长期使用。
⑥可实现颜色判别
通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合 而有所差异。利用这种性质,可对检测物体的颜色进行检测。
光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。 把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
光电效应原理
光电元件是光电传感器中重要的组成部分,它的核心工作原理是不同类型的光电效应。根据波粒二象性,光是由光速运动的光子所组成, 当物体受到光线照射时,其内部的电子吸收了光子的能量后改变状态,自身的电性质也会发生改变,这样的现象称为光电效应。
反射式光电传感器广泛应用于点钞机、限位开关、计数器、电机测速、打印机、复印机、液位开关、金融设备、娱乐设备(自动机)、舞台灯光控制、监控云台控制、运动方向判别、计数、电动绕线机计数、电能表转数计量
漫反射式光电传感器注意事项
1、被检测的工件或物体表面必须有黑白相间的部位用于吸收和反射红外光,这样接收管才能有效的截止和饱和达到计数的目的。所以在选择工作点、安装及使用中最关健的一点是接收管必须工作于截止区和饱和区。
2、使用中反射式光电传感器的前端面与被检测的工件或物体表面必须保持平行,这样反射式光电传感器的转换效率最高。
3、反射式光电传感器的前端面与反光板的距离保持在规定的范围内。
4、反射式光电传感器必须安装在没有强光直接照射处,因强光中的红外光将影响接收管的正常工作。
5、反射式光电传感器的红外发射管的电流在2~10ma之间时发光强度与电流的线性,所以在电流取值一般不超过这个范围,若取值太大发射管的光衰也大长时间工作影响寿命;若在电池供电的情况下电流取值应小,此时抗干扰性下降,在结构设计时应考虑这点,尽量避免外界光干扰等不利因素。
6、安装焊接时,反射式光电传感器的引脚根部与焊盘的最小距离不得小于5mm,否则焊接时易损坏管芯。或引起管芯性能的变化。焊接时间应小于4秒。
7、反射式光电传感器在具体的工作环境中工作状态的参数选择方法:根据实际的检测距离选取反射式光电传感器的型号。
漫反射式光电传感器功能优势
工作电压 (VDC) 10.00 ~ 30.00
检测距离(光电/超声波) (mm) 20.00 ~ 350.00
响应时间 (ms) < 1.00
输出电路 NPN
输出功能 亮通+暗通
连接方式 接插件
外形 (mm) 14.8*43*31
工作温度 (℃) -25.00 ~ 65.00
防护等级 IP67
外壳材料 塑料
光源类型 红光LED
一般数据
类型背景抑制
光源脉冲红色LED
感应距离Tw 20 ... 350 mm
感应范围Tb(最大扭矩)20 ... 350 mm
感应范围Tb(在Tw min。)5 ... 20 mm
校准/弄脏镜头指示灯闪烁指示灯
指示灯LED黄色
感应距离调节机械,10转
波长660nm
抑制相互影响是的
电气数据
响应时间/释放时间<1 ms
电源电压范围+ Vs 10 ... 30 VDC
最大电流消耗 (无负载)30 mA
电流消耗典型值。 25毫安
电压降Vd<1,8 VDC
输出功能亮/暗操作
输出电路NPN
输出电流<100 mA
短路保护是的
反极性保护是的
机械数据
宽/直径14,8毫米
高度/长度43毫米
深度31毫米
类型矩形
外壳材料塑料(ASA,MABS)
前(光学)PMMA
连接类型连接器M8 4针
环境条件
工作温度-25 ... + 65°C
防护等级IP 67
漫反射式光电传感器特点
安装使用时不需要对齐光路
节省安装使用空间
安装接线简便
检测区域大
反馈反射式光电传感器(也称镜面反射式)
反馈反射式光电传感器是把发射器和接收器装入同一个装置内,在其前方装一块反光板,利用反射原理完成光电控制作用的光电传感器。正常情况下,发射器发出的光被反光板反射回来被接收器收到;一旦光路被检测物挡住,接收器检测的光信号有变化,光电传感器就动作,输出一个开关控制信号。
反馈反射式光电传感器特点
安装使用时便于光路对齐
相对于反射式光电传感器,节省安装使用空间
安装接线简便
不受被检测的物体、颜色和材质影响
最后,反馈反射式光电传感器与漫反射式光电传感器的检测距离也有所区别,反馈反射式光电传感器检测距离更远。
漫反射式光电传感器是发射器和接收器置于一体,正常情况下接收器收不到发射器发出的光型号;当检测物体通过时阻碍了光,并把光部分反射回来,接收器收到光信号,输出一个开关控制信号。
光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(可见及紫外镭射光)转变成为电信号的器件。
光电传感器原理
由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器。模拟式光电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流,它与被测量间呈单值关系.模拟式光电传感器按被测量(检测目标物体)方法可分为透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻档)三大类。
所谓透射式是指被测物体放在光路中,恒光源发出的光能量穿过被测物,部份被吸收后,透射光投射到光电元件上;所谓漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上,再从被测物体表面反射后投射到光电元件上;所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部份,使投射到光电元件上的光通量改变,改变的程度与被测物体在光路位置有关。
光敏二极管是常见的光传感器。光敏二极管的外型与一般二极管一样,当无光照时,它与普通二极管一样,反向电流很小,称为光敏二极管的暗电流;当有光照时,载流子被激发,产生电子-空穴,称为光电载流子。在外电场的作用下,光电载流子参与导电,形成比暗电流大得多的反向电流,该反向电流称为光电流。光电流的大小与光照强度成正比,于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。
光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外,还有对电信号放大的功能。光敏三级管的外型与一般三极管相差不大,一般光敏三极管只引出两个极——发射极和集电极,基极不引出,管壳同样开窗口,以便光线射入。为增大光照,基区面积做得很大,发射区较小,入射光主要被基区吸收。
工作时集电结反偏,发射结正偏。在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=(1+β)Icbo(很小),比一般三极管的穿透电流还小;当有光照时,激发大量的电子-空穴对,使得基极产生的电流Ib增大,此刻流过管子的电流称为光电流,发射极电流Ie=(1+β)Ib,可见光电三极管要比光电二极管具有更高的灵敏度。
光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。
光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。新的光电器件不断涌现,特别是CCD图像传感器的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。
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