第10章 中 光電傳感器

2023/10/171光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)、分類及應(yīng)用光電斷續(xù)器的結(jié)構(gòu)、分類及應(yīng)用第十章（中）光電傳感器目錄進(jìn)入進(jìn)入光電傳感器（中）介紹第十章的第四節(jié)“光電開關(guān)及光電斷續(xù)器的原理及應(yīng)用”有一些頁面的文字較多，

請教師根據(jù)自己的專業(yè)方向做減法。第四節(jié)光電開關(guān)及光電斷續(xù)器

多數(shù)光電位移傳感器輸出模擬信號，光電開關(guān)和光電斷續(xù)器輸出“開”和“關(guān)”信號（斷或通信號）。從原理上講，光電開關(guān)及光電斷續(xù)器在原理上沒有太大的差別，都由紅外線（或紅色）發(fā)射元件與光敏接收元件組成。光電斷續(xù)器是整體結(jié)構(gòu)，其檢測距離只有幾毫米至幾十毫米，而光電開關(guān)多數(shù)具有發(fā)射和接收兩大部分，檢測距離可達(dá)幾米或十幾米。

現(xiàn)在時(shí)間是：*一、光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)和分類

光電開關(guān)可分為遮斷型和反射型兩大類。遮斷型光電開關(guān)的發(fā)射器和接收器相對安放。軸線嚴(yán)格對準(zhǔn)。當(dāng)有物體在兩者中間通過時(shí)，紅外光束被遮斷，接收器接收不到紅外線而產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖信號。遮斷型光電開關(guān)對檢測能遮斷光線的物體。反射型光電開關(guān)的發(fā)射器和接收器單側(cè)安裝。當(dāng)有物體在光電開關(guān)面前通過時(shí)，紅外光束被反射回來，接收器接收到紅外線，產(chǎn)生一個(gè)正脈沖信號。反射型光電開關(guān)的檢測距離一般不超過1m，對暗色物體無法檢測。1.遮斷型光電開關(guān)光電開關(guān)應(yīng)用

示意圖a）遮斷型b）反射鏡反射型c）散射型1－發(fā)射器2－接收器3－被測物4－偏振光反射鏡5－帶偏振光濾光片的接收器a）遮斷型光電開關(guān)工作原理Receiver

遮斷型光電開關(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(dāng)被檢測物體位于發(fā)射器和接受器之間時(shí)，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)射器光接收器光電開關(guān)的部分用途某系列光電開關(guān)的電技術(shù)指標(biāo)遮斷型光電開關(guān)示意圖遮斷報(bào)警遮斷型光電開關(guān)用于人的手指保護(hù)

當(dāng)手指進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)，遮斷紅色光線時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警信號。當(dāng)小區(qū)的圍墻有不速之客的時(shí)候,也能夠產(chǎn)生報(bào)警信號,還必須依靠攝像頭來判斷是否調(diào)皮的小貓。遮斷型光電開關(guān)用于透光孔圓盤轉(zhuǎn)速測量開孔圓盤轉(zhuǎn)軸斷續(xù)光脈沖遮斷型光電開關(guān)用于檢測廢品遮斷型光電開關(guān)用于產(chǎn)品質(zhì)量控制遮斷型光電開關(guān)用于扶手電梯的節(jié)能控制節(jié)電自動運(yùn)行條件判斷用于人流量較少的扶手電梯控制電梯開始向上運(yùn)行電梯靜止遮斷型光電開關(guān)用于入口的人數(shù)、方向檢測

人員出入方向由前、后兩對光電開關(guān)按遮光報(bào)警信號出現(xiàn)的順序來判斷。若紅色信號先于綠色信號，則判斷為從外到內(nèi)?，F(xiàn)在也用攝像頭來智能判斷進(jìn)/出的人流量。詳見第十一章的“辨向技術(shù)”遮斷型光電開關(guān)用于檢測閥門手柄位置當(dāng)閥門手柄處于水平位置時(shí)，光電開關(guān)輸出“到位”信號。光幕（多路遮光型光電開關(guān)）兩個(gè)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(dāng)有物體遮擋住光線時(shí)，傳感器發(fā)出報(bào)警信號。接收器發(fā)射器

光幕應(yīng)用當(dāng)有物體遮擋住光線時(shí)，傳感器發(fā)出報(bào)警信號，起保護(hù)、預(yù)警等作用。光線被遮斷（報(bào)警）

光幕應(yīng)用（續(xù)）產(chǎn)品高度測量光幕應(yīng)用（續(xù)）孔的檢測

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(jī)構(gòu)使帶材向正確的方向運(yùn)動（糾偏）。

光幕應(yīng)用（續(xù)）光幕用于自動收費(fèi)系統(tǒng)的車輛檢測

光幕應(yīng)用（續(xù)）鍛壓機(jī)床的安全區(qū)域設(shè)置及入侵報(bào)警

光幕應(yīng)用（續(xù)）安全區(qū)示警

光幕應(yīng)用（續(xù)）遮斷式手的安全區(qū)保護(hù)

光幕用途三維尺寸檢測寬度測量長度測量高度測量光幕應(yīng)用（續(xù)）木材外形截面積檢測2.反射型光電開關(guān)及分類反射型光電開關(guān)可分為反射鏡反射型及被測物漫反射型（簡稱散射型）兩種。反射鏡反射型傳感器的發(fā)射器和接收器單側(cè)安裝，反射鏡在遠(yuǎn)側(cè)安裝，本質(zhì)上仍然是遮斷型傳感器。偏光三角棱鏡能將發(fā)射器發(fā)出的光以固定的偏振方向反射回去。安裝時(shí)，需要在360o平面上調(diào)整反射鏡的偏振方向，使得反射光的偏振面恰好與接收器表面的偏振濾光片的偏振方向一致，才能取得最大靈敏度。由于接收器的光敏元件表面覆蓋一層偏光濾光片，只能接收偏光反射鏡反射回來的偏振光，而不響應(yīng)其他表面光亮物體反射回來的各種非偏振光。這種設(shè)計(jì)使它能用于檢測諸如不銹鋼等具有反光面的物體是否遮斷，而不受不銹鋼反射（不是偏振光）的影響。反射鏡反射型光電開關(guān)的檢測距離一般可達(dá)幾米。反射型光電開關(guān)及反射鏡外形三角偏振反射鏡

發(fā)射器在上(或右邊),接收器在下（或左邊）反射鏡反射型光電開關(guān)工作原理

反射鏡為偏光三角棱鏡，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薄片型偏光片，只能接受反射鏡反射回來的某一確定偏振角的偏振光，對其他雜散光視而不見。偏振反射鏡被測物體偏振光發(fā)射光反射鏡反射鏡反射型光電開關(guān)優(yōu)點(diǎn)

雖然塑料瓶的表面也反射光,但不是偏振光，不會引起接收器動作。如果不采用偏振檢測,光亮物體從光電開關(guān)面前掠過時(shí),就不會產(chǎn)生遮斷負(fù)脈沖。能反光的塑料瓶反射型光電

開關(guān)的應(yīng)用反射型光電開關(guān)廣泛應(yīng)用于自動控制系統(tǒng)、生產(chǎn)流水線、機(jī)電一體化設(shè)備、辦公設(shè)備和家用電器中。光電開關(guān)中的發(fā)光二極管大多數(shù)用38kHz窄脈沖電流驅(qū)動；紅外LED的正向壓降約為1.1~1.3V，驅(qū)動電流峰值控制在20mA以內(nèi)。反射型光電開關(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(yùn)行方向罐裝高度檢測儲料倉落料口遮斷型光電開關(guān)（用于計(jì)數(shù)）反射鏡反射型光電開關(guān)的應(yīng)用（續(xù)）反射鏡反射型檢測有無物體通過反射鏡反射型光電開關(guān)的應(yīng)用（續(xù)）產(chǎn)品高度錯(cuò)誤檢測反射型光電開關(guān)的發(fā)射、接收器外形電源指示信號指示反射型光電開關(guān)外形（續(xù)）靈敏度調(diào)節(jié)電位器被測物是具有漫反射特性的

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(dāng)被測物體經(jīng)過該光電開關(guān)時(shí)，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。額定距離漫反射型光電開關(guān)用于自動水龍頭請思考如何將光電開關(guān)用于衛(wèi)生間的自動沖水設(shè)備？若使用24V電源有何好處？200V電源要注意什么問題？光電開關(guān)用于液面超限報(bào)警

當(dāng)液面超過光電開關(guān)時(shí)，反射光泄漏并減弱，接收電路產(chǎn)生報(bào)警信號。漫反射型光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）包裝分類檢測漫反射型光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）IC引腳檢測漫反射型光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）透明度測量、控制質(zhì)量檢測漫反射型光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）加工控制漫反射型光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）機(jī)械手定位

漫反射型光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）機(jī)械手定位

漫反射型光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）三角皮帶脫落檢測漫反射型光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）集成電路方向檢測換向器間隙深度測量

漫反射型光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）產(chǎn)品計(jì)數(shù)光電開關(guān)應(yīng)用（續(xù)）產(chǎn)品組裝質(zhì)量檢測漫反射型光電開關(guān)的應(yīng)用（續(xù)）自動注料物位檢測漫反射型光電開關(guān)的應(yīng)用（續(xù)）物體倒置辨別轉(zhuǎn)速檢測漫反射型光電開關(guān)的應(yīng)用（續(xù)）產(chǎn)品計(jì)數(shù)智能化自學(xué)習(xí)型光電開關(guān)

常規(guī)反射型光電開關(guān)的動作距離是不變的（與型號有關(guān)），當(dāng)檢測流水線上的漫反射物體時(shí)，必須調(diào)節(jié)安裝距離，十分不方便。自學(xué)習(xí)型光電開關(guān)上設(shè)置了一只閾值開關(guān)，當(dāng)流水線上的被檢測物體到達(dá)光電開關(guān)面前時(shí)，按下閾值開關(guān)數(shù)秒，待“學(xué)習(xí)”指示燈閃亮停止后，內(nèi)部的微處理器就記住了兩者之間的距離，就能在一定的允許范圍內(nèi)，可靠地對之后來到的被檢測物體作出反應(yīng)。當(dāng)流水線上的被檢測品種改變時(shí)，只需再次“學(xué)習(xí)”，而不必調(diào)節(jié)機(jī)械安裝螺絲。

智能化光電開關(guān)的自學(xué)習(xí)過程示意圖閾值開關(guān)學(xué)習(xí)指示燈設(shè)定距離安裝距離二、光電斷續(xù)器光電斷續(xù)器也可分為遮斷型和反射型兩大類。遮斷型光電斷續(xù)器也稱為槽式光電開關(guān)，通常是標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)。當(dāng)被檢測物體經(jīng)過U型槽且阻斷光軸時(shí)，光電斷續(xù)器就產(chǎn)生表示檢測到的開關(guān)量信號。槽式光電斷續(xù)器比較可靠，應(yīng)用比較廣泛。光電斷續(xù)器的價(jià)格比較便宜（十元左右），但內(nèi)部大多不包含信號處理電路，用戶必須自行設(shè)計(jì)LED驅(qū)動電路，以及光敏晶體的信號檢測電路?？蓞⒖悸瓷涔怆婇_關(guān)的例題?；啬夸?a）遮斷型b）反射型1－發(fā)光二極管2－紅外光3－光敏元件4－槽5－被測物6－透光孔遮斷型光電斷續(xù)器示意圖

接收器發(fā)射器槽遮光報(bào)警遮斷型光電斷續(xù)器外形現(xiàn)在時(shí)間是：*遮斷型光電斷續(xù)器外形（續(xù)）遮斷型光電斷續(xù)器的應(yīng)用（續(xù)）紅色光柱遮斷型光電斷續(xù)器的應(yīng)用透明簿