光電開關(guān)是傳感器大家族中的成員,，它把發(fā)射端和接收端之間光的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化以達(dá)到探測(cè)的目的,。由于光電開關(guān)輸出回路和輸入回路是電隔離的(即電緣絕),，所以它可以在許多場(chǎng)合得到應(yīng)用。
1,、工作原理
光電開關(guān)(光電傳感器)是光電接近開關(guān)的簡(jiǎn)稱,，它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路,，從而檢測(cè)物體有無(wú)的,。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測(cè),。光電開關(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)接收到的光線的強(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1所示,。多數(shù)光電開關(guān)選用的是波長(zhǎng)接近可見(jiàn)光的紅外線光波型,。圖2是德國(guó)SICK公司的部分光電開關(guān)外型圖。
2,、光電開關(guān)的分類及術(shù)語(yǔ)解釋
(1),、分類
?、?a class="cblue" href="http://forexkbc.com/search/?q=漫反射" title="漫反射">漫反射式光電開關(guān)：它是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，當(dāng)有被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)時(shí),，物體將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器,，于是光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào)。當(dāng)被檢測(cè)物體的表面光亮或其反光率極高時(shí),，漫反射式" title="反射式">反射式的光電開關(guān)是首選的檢測(cè)模式,。
②鏡反射式光電開關(guān)：它亦集發(fā)射器與接收器于一體,，光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)反射鏡反射回接收器,，當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)且完全阻斷光線時(shí),，光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測(cè)開關(guān)信號(hào),。
③對(duì)射式光電開關(guān)：它包含了在結(jié)構(gòu)上相互分離且光軸相對(duì)放置的發(fā)射器和接收器,，發(fā)射器發(fā)出的光線直接進(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時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào),。當(dāng)檢測(cè)物體為不透明時(shí),，對(duì)射式光電開關(guān)是最可*的檢測(cè)裝置。
?、懿凼焦怆婇_關(guān)：它通常采用標(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),，光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)量信號(hào)。槽式光電開關(guān)比較適合檢測(cè)高速運(yùn)動(dòng)的物體,，并且它能分辨透明與半透明物體,使用安全可*,。
⑤光纖式光電開關(guān)：它采用塑料或玻璃光纖傳感器來(lái)引導(dǎo)光線,，可以對(duì)距離遠(yuǎn)的被檢測(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。
(2)術(shù)語(yǔ)解釋
?、贆z測(cè)距離：是指檢測(cè)體按一定方式移動(dòng),，當(dāng)開關(guān)動(dòng)作時(shí)測(cè)得的基準(zhǔn)位置(光電開關(guān)的感應(yīng)表面)到檢測(cè)面的空間距離。額定動(dòng)作距離指接近開關(guān)動(dòng)作距離的標(biāo)稱值,。
?、诨夭罹嚯x：動(dòng)作距離與復(fù)位距離之間的絕對(duì)值。
?、垌憫?yīng)頻率：在規(guī)定的1s的時(shí)間間隔內(nèi),，允許光電開關(guān)動(dòng)作循環(huán)的次數(shù)。
④輸出狀態(tài)：分常開和常閉,。當(dāng)無(wú)檢測(cè)物體時(shí),，常開型的光電開關(guān)所接通的負(fù)載由于光電開關(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。
?、輽z測(cè)方式：根據(jù)光電開關(guān)在檢測(cè)物體時(shí)發(fā)射器所發(fā)出的光線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,。
⑥輸出形式：分NPN二線,、NPN三線,、NPN四線、PNP二線,、PNP三線,、PNP四線、AC二線,、AC五線(自帶繼電器),，及直流NPN/PNP/常開/常閉多功能等幾種常用的輸出形式。
?、咧赶蚪牵阂?jiàn)光電開關(guān)的指向角
?、?表面反射率" title="反射率">反射率：漫反射式光電開關(guān)發(fā)出的光線需要經(jīng)檢測(cè)物表面才能反射回漫反射開關(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的強(qiáng)度,。粗糙的表面反射回的光線強(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關(guān)的發(fā)射光線。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 反射率 材料 反射率
白畫紙 90% 不透明黑色塑料 14%
報(bào)紙 55% 黑色橡膠 4%
餐巾紙 47% 黑色布料 3%
包裝箱硬紙板 68% 未拋光白色金屬表面 130%
潔凈松木 70% 光澤淺色金屬表面 150%
干凈粗木板 20% 不銹鋼 200%
透明塑料杯 40% 木塞 35%
半透明塑料瓶 62% 啤酒泡沫 70%
不透明白色塑料 87% 人的手掌心 75%
?、?環(huán)境特性：光電開關(guān)應(yīng)用的環(huán)境亦會(huì)影響其長(zhǎng)期工作可*性。當(dāng)光電開關(guān)工作于最大檢測(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*性降低,。較簡(jiǎn)便的解決方法就是根據(jù)光電開關(guān)的最大檢測(cè)距離(Sn)降額使用來(lái)確定最佳工作距離,。
(3)使用注意事項(xiàng)
①紅外線傳感器屬漫反射型的產(chǎn)品,，所采用的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)體為平面的白色畫紙,。
?、诩t外線光電開關(guān)在環(huán)境照度高的情況下都能穩(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,。
?、蹖?duì)射式光電開關(guān)最小可檢測(cè)寬度為該種光電開關(guān)透鏡寬度的80%。
?、墚?dāng)使用感性負(fù)載(如燈,、電動(dòng)機(jī)等)時(shí)，其瞬態(tài)沖擊電流較大,，可能劣化或損壞交流二線的光電開關(guān),，在這種情況下，請(qǐng)將負(fù)載經(jīng)過(guò)交流繼電器來(lái)轉(zhuǎn)換使用,。
?、菁t外線光電開關(guān)的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,。
?、掎槍?duì)用戶的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際要求,，在一些較為惡劣的條件下，如灰塵較多的場(chǎng)合,，所生產(chǎn)的光電開關(guān)在靈敏度的選擇上增加了50%,，以適應(yīng)在長(zhǎng)期使用中延長(zhǎng)光電開關(guān)維護(hù)周期的要求。
?、弋a(chǎn)品均為SMD工藝生產(chǎn)制造,，并經(jīng)嚴(yán)格的測(cè)試合格后才出廠，在一般情況下使用均不會(huì)出現(xiàn)損壞,。為了避免意外性發(fā)生,，請(qǐng)用戶在接通電源前檢查接線是否正確，核定電壓是否為額定值,。