光電開關(guān)簡介課件

12022/12/25一、光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)和分類

光電開關(guān)可分為直射型和反射型兩大類。直射型光電開關(guān)的發(fā)射器和接收器相對安放，軸線嚴格對準。當有物體在兩者中間通過時，紅外光束被遮斷，接收器接收不到紅外線而產(chǎn)生一個負脈沖信號。直射型光電開關(guān)的檢測距離一般可達十幾米，對所有能遮斷光線的物體均可檢測。

第1頁/共35頁12022/12/19一、光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)和分類122022/12/25

光電開關(guān)外形第2頁/共35頁22022/12/19光電開關(guān)外形第2頁/共35頁232022/12/25直射型光電開關(guān)示意圖遮斷報警第3頁/共35頁32022/12/19直射型光電開關(guān)示意圖遮斷報警第3頁/共342022/12/25直射式光電開關(guān)原理ObjectReceiver

直射式光電開關(guān)由相互分離且相對安裝的光發(fā)射器和光接受器組成。當被檢測物體位于發(fā)射器和接受器之間時，光線被阻斷，接受器接受不到紅外線而產(chǎn)生開關(guān)信號。被檢測物體光發(fā)射器光接收器第4頁/共35頁42022/12/19直射式光電開關(guān)原理ObjectRece452022/12/25光電開關(guān)在流

水線上的應(yīng)用送料器定區(qū)域式光電開關(guān)咖啡罐流水線運行方向罐裝高度檢測儲料倉落料口遮斷式光電開關(guān)（計數(shù)）第5頁/共35頁52022/12/19光電開關(guān)在流

水線上的應(yīng)用送料器定區(qū)域562022/12/25光幕

兩個柱形結(jié)構(gòu)相對而立，每隔數(shù)十毫米安裝一對發(fā)光二極管和光敏接收管，形成光幕，當有物體遮擋住光線時，傳感器發(fā)出報警信號。接收器第6頁/共35頁62022/12/19光幕兩個柱形結(jié)構(gòu)相對而立，672022/12/25

光幕應(yīng)用

當有物體遮擋住光線時，傳感器發(fā)出報警信號，起保護、預(yù)警等作用。光線被遮斷（報警）第7頁/共35頁72022/12/19光幕應(yīng)用當有物體782022/12/25

光幕應(yīng)用（續(xù)）產(chǎn)品高度測量第8頁/共35頁82022/12/19光幕應(yīng)用（續(xù)）產(chǎn)品高度測量第8頁/共892022/12/25

光幕應(yīng)用（續(xù)）三維尺寸檢測寬度測量長度測量高度測量第9頁/共35頁92022/12/19光幕應(yīng)用（續(xù)）三維尺寸檢測寬度測102022/12/25

測量原理：光幕的一邊等間距安裝有多個紅外發(fā)射管，另一邊相應(yīng)的有相同數(shù)量同樣排列的紅外接收管，每一個紅外發(fā)射管都對應(yīng)有一個相應(yīng)的紅外接收管，且安裝在同一條直線上。當同一條直線上的紅外發(fā)射管、紅外接收管之間沒有障礙物時，紅外發(fā)射管發(fā)出的調(diào)制信號（光信號）能順利到達紅外接收管。紅外接收管接收到調(diào)制信號后，相應(yīng)的電路輸出低電平。第10頁/共35頁102022/12/19測量原理：第10頁/共35頁10112022/12/25

而在有障礙物的情況下，紅外發(fā)射管發(fā)出的調(diào)制信號（光信號）不能順利到達紅外接收管，這時該紅外接收管接收不到調(diào)制信號，相應(yīng)的電路輸出為高電平。這樣，通過對內(nèi)部電路狀態(tài)進行分析就可以得出物體的高度信息。

由于上下相鄰光路可能會相互干擾，因此，選取的紅外發(fā)光管的發(fā)射角度要小于１５°，此外，考慮到光幕要有一定的寬度，因而還應(yīng)對紅外發(fā)射管發(fā)出的信號進行調(diào)制。但在實際制作中，上下兩路總存在干擾，很難提高測量精度。第11頁/共35頁112022/12/19而在有障礙物的情況11122022/12/25

光幕應(yīng)用（續(xù)）木材外形截面積檢測第12頁/共35頁122022/12/19光幕應(yīng)用（續(xù)）木材外形截面積檢測第132022/12/25光幕應(yīng)用（續(xù)）糾偏

光幕可檢測出帶材在卷曲過程中的偏移，經(jīng)控制器和執(zhí)行機構(gòu)使帶材向正確的方向運動（糾偏）。第13頁/共35頁132022/12/19光幕應(yīng)用（續(xù)）糾偏光幕可13142022/12/25

光幕應(yīng)用（續(xù)）光幕用于

自動收費系統(tǒng)的車輛檢測第14頁/共35頁142022/12/19光幕應(yīng)用（續(xù)）光幕用于152022/12/25

超限超載車輛經(jīng)過固定式稱重臺時，計算機管理系統(tǒng)自動生成車牌號，輪軸數(shù).車貨總重，車長，車速，車輛通過后紅外線收尾系統(tǒng)自動提示檢測完畢.第15頁/共35頁152022/12/19超限超載車輛經(jīng)過固定15162022/12/25

光幕應(yīng)用（續(xù)）安全區(qū)示警第16頁/共35頁162022/12/19光幕應(yīng)用（續(xù)）安全區(qū)示警第16頁16172022/12/25反射型光電開關(guān)

反射型光電開關(guān)分為兩種情況：

反射鏡反射型被測物漫反射型（簡稱散射型）。

第17頁/共35頁172022/12/19反射型光電開關(guān)反射型光電開關(guān)分為兩17182022/12/25反射鏡反射型光電開關(guān)

反射鏡反射型光電開關(guān)采用較為方便的單側(cè)安裝方式，但需要調(diào)整反射鏡的角度以取得最佳的反射效果。反射鏡通常使用三角棱鏡，它對安裝角度的變化不太敏感，有的還采用偏光鏡，它能將光源發(fā)出的光轉(zhuǎn)變成偏振光（波動方向嚴格一致的光）反射回去，提高抗干擾能力。第18頁/共35頁182022/12/19反射鏡反射型光電開關(guān)反射鏡反18192022/12/25定區(qū)域反射式光電開關(guān)原理

定區(qū)域式光電開關(guān)有一個非常確定的檢測區(qū)域，不經(jīng)過該區(qū)域的被測物體不會引起光電開關(guān)產(chǎn)生開關(guān)信號。檢測距離檢測距離第19頁/共35頁192022/12/19定區(qū)域反射式光電開關(guān)原理19202022/12/25反射鏡反射型光電開關(guān)工作原理

反射鏡反射型光電開關(guān)集光發(fā)射器和光接受器于一體，與反射鏡相對安裝配合使用。反射鏡使用偏光三角棱鏡，能將發(fā)射器發(fā)出的光轉(zhuǎn)變成偏振光反射回去，光接收器表面覆蓋一層偏光透鏡，只能接受反射鏡反射回來的偏振光。反射板反射鏡被測物體偏振光發(fā)射光第20頁/共35頁202022/12/19反射鏡反射型光電開關(guān)工作原理20調(diào)制型光電開關(guān)原理

光電開關(guān)的LED多采用中頻（40kHz左右）窄脈沖電流驅(qū)動，從而發(fā)射40kHz調(diào)制光脈沖。相應(yīng)地，接收光電元件的輸出信號經(jīng)40kHz選頻交流放大器及專用的解調(diào)芯片處理，可以有效地防止太陽光、日光燈的干擾，又可減小發(fā)射LED的功耗。

第21頁/共35頁調(diào)制型光電開關(guān)原理光電開關(guān)的LED多采用中頻（421222022/12/25被測物漫反射型光電開關(guān)原理漫反射光線反射光線被檢測物體光發(fā)射器和光接受器發(fā)射光線

漫反射型光電開關(guān)集光發(fā)射器和光接受器于一體。當被測物體經(jīng)過該光電開關(guān)時，發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng)被測物體表面反射由接受器接受，于是產(chǎn)生開關(guān)信號。額定距離第22頁/共35頁222022/12/19被測物漫反射型光電開關(guān)原理漫反射光線22232022/12/25漫反射型光電開關(guān)的應(yīng)用第23頁/共35頁232022/12/19漫反射型光電開關(guān)的應(yīng)用第23頁/共323242022/12/25漫反射型光電開關(guān)外形電源指示信號指示第24頁/共35頁242022/12/19漫反射型光電開關(guān)外形電源指示信號指示24252022/12/25表面反射率

對于漫反射式光電開關(guān)發(fā)出的光線需要被檢測物表面將足夠的光線反射回接收器，所以檢測距離和被檢測物體的表面反射率及粗糙程度將決定接收器接收到光線強度，被檢測物體的表面還應(yīng)盡量垂直于光電開關(guān)的發(fā)射光線。第25頁/共35頁252022/12/19表面反射率對于漫反射式光25262022/12/25光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）透明度測量、控制質(zhì)量檢測第26頁/共35頁262022/12/19光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）透明度測量、控制質(zhì)26272022/12/25光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）商標方向檢測正常情況下，兩個接近開關(guān)都感應(yīng)到商標紙而輸出高電平。如果商標紙沒有對齊，那么將有一個或同時檢測不到商標紙而無高電平輸出

第27頁/共35頁272022/12/19光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）商標方向檢測正常情27282022/12/25二、光電斷續(xù)器

光電斷續(xù)器可分為直射式（槽式）和反射型兩種。

直射式光電斷續(xù)器通常是標準的U字型結(jié)構(gòu)。其發(fā)射器和接收器做在體積很小的同一塑料殼體中，分別位于U型槽的兩邊，并形成一光軸，兩者能可靠地對準，為安裝和使用提供了方便。當被檢測物體經(jīng)過U型槽且阻斷光軸時，光電開關(guān)就產(chǎn)生表示檢測到的開關(guān)量信號。槽式光電開關(guān)比較可靠，較適合高速檢測。第28頁/共35頁282022/12/19二、光電斷續(xù)器光電斷續(xù)器可分28292022/12/25光電斷續(xù)器外形第29頁/共35頁292022/12/19光電斷續(xù)器外形第29頁/共35頁29反射式光電斷續(xù)器

光電斷續(xù)器是較便宜、簡單、可靠的光電器件。它廣泛應(yīng)用于自動控制系統(tǒng)、生產(chǎn)流水線、機電一體化設(shè)備、辦公設(shè)備和家用電器中。光電斷續(xù)器的發(fā)光二極管可以直接用直流電驅(qū)動，亦可用40kHz尖脈沖電流驅(qū)動；紅外LED的正向壓降約為1.1~1.3V，驅(qū)動電流控制在20mA以內(nèi)。第30頁/共35頁反射式光電斷續(xù)器光電斷續(xù)器是較便宜、簡單、可靠的30312022/12/25光電斷續(xù)器外形（續(xù)）紅色光柱第31頁/共35頁312022/12/19光電斷續(xù)器外形（續(xù)）紅色光柱第31頁31322022/12/25

齒盤每轉(zhuǎn)過一個齒，光電斷續(xù)器就輸出一個脈沖。通過脈沖頻率的測量或脈沖計數(shù)，即可獲得齒盤轉(zhuǎn)速和角位移。光電斷續(xù)器的應(yīng)用請寫出轉(zhuǎn)速與頻率的關(guān)系式n=？n第32頁/共35頁322022/12/19齒盤每轉(zhuǎn)過一個齒332022/12/25

當工件經(jīng)過光電斷續(xù)器時，接收器即產(chǎn)生一個計數(shù)脈沖。光電斷續(xù)器的應(yīng)用（續(xù)）第33頁/共35頁332022/12/19當工件經(jīng)過光電斷續(xù)器時，接收器即產(chǎn)342022/12/25

愿與大家共享更多資料夜色平淡第34頁/共35頁342022/12/19愿與大家共享更多資料第34頁/共334352022/12/25感謝觀看！第35頁/共35頁352022/12/19感謝觀看！第35頁/共35頁35362022/12/25一、光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)和分類

光電開關(guān)可分為直射型和反射型兩大類。直射型光電開關(guān)的發(fā)射器和接收器相對安放，軸線嚴格對準。當有物體在兩者中間通過時，紅外光束被遮斷，接收器接收不到紅外線而產(chǎn)生一個負脈沖信號。直射型光電開關(guān)的檢測距離一般可達十幾米，對所有能遮斷光線的物體均可檢測。

第1頁/共35頁12022/12/19一、光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)和分類36372022/12/25

光電開關(guān)外形第2頁/共35頁22022/12/19光電開關(guān)外形第2頁/共35頁37382022/12/25直射型光電開關(guān)示意圖遮斷報警第3頁/共35頁32022/12/19直射型光電開關(guān)示意圖遮斷報警第3頁/共38392022/12/25直射式光電開關(guān)原理ObjectReceiver

直射式光電開關(guān)由相互分離且相對安裝的光發(fā)射器和光接受器組成。當被檢測物體位于發(fā)射器和接受器之間時，光線被阻斷，接受器接受不到紅外線而產(chǎn)生開關(guān)信號。被檢測物體光發(fā)射器光接收器第4頁/共35頁42022/12/19直射式光電開關(guān)原理ObjectRece39402022/12/25光電開關(guān)在流

水線上的應(yīng)用送料器定區(qū)域式光電開關(guān)咖啡罐流水線運行方向罐裝高度檢測儲料倉落料口遮斷式光電開關(guān)（計數(shù)）第5頁/共35頁52022/12/19光電開關(guān)在流

水線上的應(yīng)用送料器定區(qū)域40412022/12/25光幕

兩個柱形結(jié)構(gòu)相對而立，每隔數(shù)十毫米安裝一對發(fā)光二極管和光敏接收管，形成光幕，當有物體遮擋住光線時，傳感器發(fā)出報警信號。接收器第6頁/共35頁62022/12/19光幕兩個柱形結(jié)構(gòu)相對而立，41422022/12/25

光幕應(yīng)用

當有物體遮擋住光線時，傳感器發(fā)出報警信號，起保護、預(yù)警等作用。光線被遮斷（報警）第7頁/共35頁72022/12/19光幕應(yīng)用當有物體42432022/12/25

光幕應(yīng)用（續(xù)）產(chǎn)品高度測量第8頁/共35頁82022/12/19光幕應(yīng)用（續(xù)）產(chǎn)品高度測量第8頁/共43442022/12/25

光幕應(yīng)用（續(xù)）三維尺寸檢測寬度測量長度測量高度測量第9頁/共35頁92022/12/19光幕應(yīng)用（續(xù)）三維尺寸檢測寬度測452022/12/25

測量原理：光幕的一邊等間距安裝有多個紅外發(fā)射管，另一邊相應(yīng)的有相同數(shù)量同樣排列的紅外接收管，每一個紅外發(fā)射管都對應(yīng)有一個相應(yīng)的紅外接收管，且安裝在同一條直線上。當同一條直線上的紅外發(fā)射管、紅外接收管之間沒有障礙物時，紅外發(fā)射管發(fā)出的調(diào)制信號（光信號）能順利到達紅外接收管。紅外接收管接收到調(diào)制信號后，相應(yīng)的電路輸出低電平。第10頁/共35頁102022/12/19測量原理：第10頁/共35頁45462022/12/25

而在有障礙物的情況下，紅外發(fā)射管發(fā)出的調(diào)制信號（光信號）不能順利到達紅外接收管，這時該紅外接收管接收不到調(diào)制信號，相應(yīng)的電路輸出為高電平。這樣，通過對內(nèi)部電路狀態(tài)進行分析就可以得出物體的高度信息。

由于上下相鄰光路可能會相互干擾，因此，選取的紅外發(fā)光管的發(fā)射角度要小于１５°，此外，考慮到光幕要有一定的寬度，因而還應(yīng)對紅外發(fā)射管發(fā)出的信號進行調(diào)制。但在實際制作中，上下兩路總存在干擾，很難提高測量精度。第11頁/共35頁112022/12/19而在有障礙物的情況46472022/12/25

光幕應(yīng)用（續(xù)）木材外形截面積檢測第12頁/共35頁122022/12/19光幕應(yīng)用（續(xù)）木材外形截面積檢測第482022/12/25光幕應(yīng)用（續(xù)）糾偏

光幕可檢測出帶材在卷曲過程中的偏移，經(jīng)控制器和執(zhí)行機構(gòu)使帶材向正確的方向運動（糾偏）。第13頁/共35頁132022/12/19光幕應(yīng)用（續(xù)）糾偏光幕可48492022/12/25

光幕應(yīng)用（續(xù)）光幕用于

自動收費系統(tǒng)的車輛檢測第14頁/共35頁142022/12/19光幕應(yīng)用（續(xù)）光幕用于502022/12/25

超限超載車輛經(jīng)過固定式稱重臺時，計算機管理系統(tǒng)自動生成車牌號，輪軸數(shù).車貨總重，車長，車速，車輛通過后紅外線收尾系統(tǒng)自動提示檢測完畢.第15頁/共35頁152022/12/19超限超載車輛經(jīng)過固定50512022/12/25

光幕應(yīng)用（續(xù)）安全區(qū)示警第16頁/共35頁162022/12/19光幕應(yīng)用（續(xù)）安全區(qū)示警第16頁51522022/12/25反射型光電開關(guān)

反射型光電開關(guān)分為兩種情況：

反射鏡反射型被測物漫反射型（簡稱散射型）。

第17頁/共35頁172022/12/19反射型光電開關(guān)反射型光電開關(guān)分為兩52532022/12/25反射鏡反射型光電開關(guān)

反射鏡反射型光電開關(guān)采用較為方便的單側(cè)安裝方式，但需要調(diào)整反射鏡的角度以取得最佳的反射效果。反射鏡通常使用三角棱鏡，它對安裝角度的變化不太敏感，有的還采用偏光鏡，它能將光源發(fā)出的光轉(zhuǎn)變成偏振光（波動方向嚴格一致的光）反射回去，提高抗干擾能力。第18頁/共35頁182022/12/19反射鏡反射型光電開關(guān)反射鏡反53542022/12/25定區(qū)域反射式光電開關(guān)原理

定區(qū)域式光電開關(guān)有一個非常確定的檢測區(qū)域，不經(jīng)過該區(qū)域的被測物體不會引起光電開關(guān)產(chǎn)生開關(guān)信號。檢測距離檢測距離第19頁/共35頁192022/12/19定區(qū)域反射式光電開關(guān)原理54552022/12/25反射鏡反射型光電開關(guān)工作原理

反射鏡反射型光電開關(guān)集光發(fā)射器和光接受器于一體，與反射鏡相對安裝配合使用。反射鏡使用偏光三角棱鏡，能將發(fā)射器發(fā)出的光轉(zhuǎn)變成偏振光反射回去，光接收器表面覆蓋一層偏光透鏡，只能接受反射鏡反射回來的偏振光。反射板反射鏡被測物體偏振光發(fā)射光第20頁/共35頁202022/12/19反射鏡反射型光電開關(guān)工作原理55調(diào)制型光電開關(guān)原理

光電開關(guān)的LED多采用中頻（40kHz左右）窄脈沖電流驅(qū)動，從而發(fā)射40kHz調(diào)制光脈沖。相應(yīng)地，接收光電元件的輸出信號經(jīng)40kHz選頻交流放大器及專用的解調(diào)芯片處理，可以有效地防止太陽光、日光燈的干擾，又可減小發(fā)射LED的功耗。

第21頁/共35頁調(diào)制型光電開關(guān)原理光電開關(guān)的LED多采用中頻（456572022/12/25被測物漫反射型光電開關(guān)原理漫反射光線反射光線被檢測物體光發(fā)射器和光接受器發(fā)射光線

漫反射型光電開關(guān)集光發(fā)射器和光接受器于一體。當被測物體經(jīng)過該光電開關(guān)時，發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng)被測物體表面反射由接受器接受，于是產(chǎn)生開關(guān)信號。額定距離第22頁/共35頁222022/12/19被測物漫反射型光電開關(guān)原理漫反射光線57582022/12/25漫反射型光電開關(guān)的應(yīng)用第23頁/共35頁232022/12/19漫反射型光電開關(guān)的應(yīng)用第23頁/共358592022/12/25漫反射型光電開關(guān)外形電源指示信號指示第24頁/共35頁242022/12/19漫反射型光電開關(guān)外形電源指示信號指示59602022/12/25表面反射率

對于漫反射式光電開關(guān)發(fā)出的光線需要被檢測物表面將足夠的光線反射回接收器，所以檢測距離和被檢測物體的表面反射率及粗糙程度將決定接收器接收到光線強度，被檢測物體的表面還應(yīng)盡量垂直于光電開關(guān)的發(fā)射光線。第25頁/共35頁252022/12/19表面反射率對于漫反射式光60612022/12/25光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）透明度測量、控制質(zhì)量檢測第26頁/共35頁262022/12/19光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）透明度測量、控制質(zhì)61622022/12/25光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）商標方向檢測正常情況下，兩個接近開關(guān)都感應(yīng)到商標紙而輸出高電平。如果商標紙沒有對齊，那么將有一個或同時檢測不到商標紙而無高電平輸出

第27頁/共35頁272022/12/19光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）商標方向檢測正常情62632022/12/25二、光電斷續(xù)器

光電斷續(xù)器可分為直射式（槽式）和反射型兩種