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光電開關(guān)是傳感器的一種,它把發(fā)射端和接收端之間光的強弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化以達(dá)到探測的目的。由于光電開關(guān)輸出回路和輸入回路是電隔離的(即電絕緣),所以它可以在許多場合得到應(yīng)用 。采用集成電路技術(shù)和SMT表面安裝工藝而制造的新一代光電開關(guān)器件,具有延時、展寬、外同步、抗相互干擾、可靠性高、工作區(qū)域穩(wěn)定和自診斷等智能化功能。這種新穎的光電開關(guān)是一種采用脈沖調(diào)制的主動式光電探測系統(tǒng)型電子開關(guān),它所使用的冷光源有紅外光、紅色光、綠色光和藍(lán)色光等,可非接觸,無損傷地迅速和控制各種固體、液體、透明體、黑體、柔軟體和煙霧等物質(zhì)的狀態(tài)和動作。具有體積小、功能多、壽命長、精度高、響應(yīng)速度快、檢測距離遠(yuǎn)以及抗光、電、磁干擾能力強的優(yōu)點。

光電開關(guān)已被用作物位檢測、液位控制、產(chǎn)品計數(shù)、寬度判別、速度檢測、定長剪切、孔洞識別、信號延時、自動門傳感、色標(biāo)檢出、沖床和剪切機以及安全防護等諸多領(lǐng)域。此外,利用紅外線的隱蔽性,還可在銀行、倉庫、商店、辦公室以及其它需要的場合作為防盜警戒之用。

常用的紅外線光電開關(guān),是利用物體對近紅外線光束的反射原理,由同步回路感應(yīng)反射回來的光的強弱而檢測物體的存在與否來實現(xiàn)功能的,光電傳感器首先發(fā)出紅外線光束到達(dá)或透過物體或鏡面對紅外線光束進行反射,光電傳感器接收反射回來的光束,根據(jù)光束的強弱判斷物體的存在。紅外光電開關(guān)的種類也非常的多,一般來說有鏡反射式光電開關(guān)、漫反射式、槽式、對射式、光纖式等幾個主要種類。光電開關(guān)快易優(yōu)自動化選型有收錄。

在不同的場合使用不同的光電開關(guān),例如在電磁振動供料器上經(jīng)常使用光纖式光電開關(guān),在間歇式包裝機包裝膜的供送中經(jīng)常使用漫反射式光電開關(guān),在連續(xù)式高速包裝機中經(jīng)常使用槽式光電開關(guān)。

右圖所示是反射式光電開關(guān)的工作原理框圖。圖中,由振蕩回路產(chǎn)生的調(diào)制脈沖經(jīng)反射電路后,然后用數(shù)字積分光電開關(guān)或RC積分方式排除干擾,最后經(jīng)延時(或不延時)觸發(fā)驅(qū)動器輸出光電開關(guān)控制信號。

利用光學(xué)元件,在傳播媒介中間使光束發(fā)生變化;利用光束來反射物體;使光束發(fā)射經(jīng)過長距離后瞬間返回。光電開關(guān)是由發(fā)射器、接收器和檢測電路三部分組成。發(fā)射器對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束,發(fā)射的光束一般來源于發(fā)光二極管(LED)和激光二極管。光束不間斷地發(fā)射,或者改變脈沖寬度。受脈沖調(diào)制的光束輻射強度在發(fā)射中經(jīng)過多次選擇,朝著目標(biāo)不間接地運行。接收器有光電二極管或光電三極管組成。在接收器的前面,裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面的是檢測電路,它能濾出有效信號和應(yīng)用該信號。

光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。它由發(fā)光源和受光器兩部分組成。把發(fā)光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內(nèi),彼此間用透明絕緣體隔離。發(fā)光源的引腳為輸入端,受光器的引腳為輸出端,常見的發(fā)光源為發(fā)光二極管,受光器為光敏二極管、光敏三極管等等。光電耦合器的種類較多,常見有光電二極管型、光電三極管型、光敏電阻型、光控晶閘管型、光電達(dá)林頓型、集成電路型等。工作原理在光電耦合器輸入端加電信號使發(fā)光源發(fā)光,光的強度取決于激勵電流的大小,此光照射到封裝在一起的受光器上后,因光電效應(yīng)而產(chǎn)生了光電流,由受光器輸出端引出,這樣就實現(xiàn)了電一光一電的轉(zhuǎn)換。

由振蕩回路產(chǎn)生的調(diào)制脈沖經(jīng)反射電路后,由發(fā)光管GL輻射出光脈沖。當(dāng)被測物體進入受光器作用范圍時,被反射回來的光脈沖進入光敏三極管DU。光電開光并在接收電路中將光脈沖解調(diào)為電脈沖信號,再經(jīng)放大器放大和同步選通整形,然后用數(shù)字積分或RC積分方式排除干擾,最后經(jīng)延時(或不延時)觸發(fā)驅(qū)動器輸出光電開關(guān)控制信號。 光電開關(guān)一般都具有良好的回差特性,因而即使被檢測物在小范圍內(nèi)晃動也不會影響驅(qū)動器的輸出狀態(tài),從而可使其保持在穩(wěn)定工作區(qū)。同時,自診斷系統(tǒng)還可以顯示受光狀態(tài)和穩(wěn)定工作區(qū),以隨時監(jiān)視光電開關(guān)的工作。

結(jié)構(gòu)分類

光電開關(guān)按結(jié)構(gòu)可分為放大器分離型、放大器內(nèi)藏型和電源內(nèi)藏型三類。

放大器分離型是將放大器與傳感器分離,并采用專用集成電路和混合安裝工藝制成,由于傳感器具有超小型和多品種的特點,而放大器的功能較多。因此,該類型采用端子臺連接方式,并可交、直流電源通用。具有接通和斷開延時功能,可設(shè)置亮、音動切換開關(guān),能控制6種輸出狀態(tài),兼有接點和電平兩種輸出方式。

放大器內(nèi)藏型是將放大器與傳感一體化,采用專用集成電路和表面安裝工藝制成,使用直流電源工作。其響應(yīng)速度局面(有0.1ms和1ms兩種),能檢測狹小和高速運動的物體。改變電源極性可轉(zhuǎn)換亮、暗動,并可設(shè)置自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示燈。兼有電壓和電流兩種輸出方式,能防止相互干擾,在系統(tǒng)安裝中十分方便。

電源內(nèi)藏型是將放大器、傳感器與電源裝置一體化,采用專用集成電路和表面安裝工藝制成。它一般使用交流電源,適用于在生產(chǎn)現(xiàn)場取代接觸式行程開關(guān),可直接用于強電控制電路。也可自行設(shè)置自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示燈,輸出備有SSR固態(tài)繼電器或繼電器常開、常閉接點,可防止相互干擾,并可緊密安裝在系統(tǒng)中。

檢測方式分類

按檢測方式可分為漫射式、對射式、鏡面反射式、槽式光電開關(guān)和.光纖式光電開關(guān)

對射型由發(fā)射器和接收器組成,結(jié)構(gòu)上是兩者相互分離的,在光束被中斷的情況下會產(chǎn)生一個開關(guān)信號變化,典型的方式是位于同一軸線上的光電開關(guān)可以相互分開達(dá)50米。

特征:辨別不透明的反光物體;有效距離大,因為光束跨越感應(yīng)距離的時

間僅一次;不易受干擾,可以可靠合適的使用在野外或者有灰塵的環(huán)境中;裝置的消耗高,兩個單元都必須敷設(shè)電纜。

漫反射型是當(dāng)開關(guān)發(fā)射光束時,目標(biāo)產(chǎn)生漫反射,發(fā)射器和接收器構(gòu)成單個的標(biāo)準(zhǔn)部件,當(dāng)有足夠的組合光返回接收器時,開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化,作用距離的典型值一般到3米。特征:有效作用距離是由目標(biāo)的反射能力決定,由目標(biāo)表面性質(zhì)和和顏色決定;較小的裝配開支,當(dāng)開關(guān)由單個元件組成時,通常是可以達(dá)到粗定位;采用背景抑制功能調(diào)節(jié)測量距離;對目標(biāo)上的灰塵敏感和對目標(biāo)變化了的反射性能敏感。

鏡面反射由發(fā)射器和接收器構(gòu)成的情況是一種標(biāo)準(zhǔn)配置,從發(fā)射器發(fā)出的光束在對面的反射鏡被反射,即返回接收器,當(dāng)光束被中斷時會產(chǎn)生一個開關(guān)信號的變化。光的通過時間是兩倍的信號持續(xù)時間,有效作用距離從0.1米至20米。特征:辨別不透明的物體;借助反射鏡部件,形成高的有效距離范圍;不易受干擾,可以可靠合適的使用在野外或者有灰塵的環(huán)境中。

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)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊,并形成

一光軸,當(dāng)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)生了檢測到的開關(guān)量信號。槽式光電開關(guān)比較安全可靠的適合檢測高速變化,分辨透明與半透明物體。

光纖式光電開關(guān)采用塑料或玻璃光纖傳感器來引導(dǎo)光線,以實現(xiàn)被檢測物體不在相近區(qū)域的檢測。通常光纖傳感器分為對射式和漫反射式。

塑料或金屬外殼,有圓柱形、方形、叉型、玻璃或塑料光纖等直射系統(tǒng)檢測距離長,最大100m,檢測不透明物體準(zhǔn)確、可靠,抗惡劣條件好(灰塵、散射光導(dǎo))反射系統(tǒng)檢測距離中等,最大15m,易于安裝,檢測不透明物體或非反射性透明物體;極性反射系統(tǒng)可以檢測反射物體漫射系統(tǒng)檢測距離短,最大2m,取決于物體的反射系數(shù),安裝及設(shè)置簡單,可檢測透明、反射或半透明的物體,需要潔凈的環(huán)境帶背景抑制功能的漫射系統(tǒng)對背景物體不敏感,檢測距離與物體的顏色無關(guān)繼電器或固態(tài)輸出兩種方式,還有模擬量(4-20mA)輸出的專用系列產(chǎn)品可選擇的功能:時間延遲、分離放大器、靈敏度調(diào)節(jié)等三種接線方式:螺絲端子、插接件、電纜引線,最高防護等級為IP67Design18市場上最廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn),第一代Ø18且具備背景抑制功能。

步驟/方法

1、自身調(diào)節(jié)。繞線機光電開關(guān)在使用之初請先檢查開關(guān)本身是否完好,外觀是否完好等。

2、避開遮擋物時EL130光電開關(guān)使用時,對于一些貨物如帶色貨物、反射性較弱的貨物、小件間間隙較大的貨物、透明貨物或在陽光或鹵光照射環(huán)境下,光電開關(guān)就會有不起作用的現(xiàn)象,那是因為光線被干憂了。

3、高度調(diào)節(jié)時碼盤上面另外一個ITR8402-A槽寬6mm的槽型光電開關(guān)感測不到貨物時,可適當(dāng)修正光電開關(guān)方向,使其直射貨物中心;如不見效,可打開光電開關(guān)外殼調(diào)整感測距離,順時針方向調(diào)節(jié)靈敏度旋鈕,順時針方向旋轉(zhuǎn),直至達(dá)到可靠感測到為止。

4、方向調(diào)節(jié),光電開關(guān)感測到貨物或電機轉(zhuǎn)盤以外時,可逆時針調(diào)節(jié)靈敏度旋鈕,逆時針方向向旋轉(zhuǎn),直至達(dá)到感測不到外物為止,再后是值得注意的地方是嚴(yán)禁帶電操作!注意安全!

光電開關(guān)可用于各種應(yīng)用場合。另外,在使用光電開關(guān)時,還應(yīng)注意環(huán)境條件,以使光電開關(guān)能夠正�？煽康墓ぷ�。

強光源:光電開關(guān)在環(huán)境照度較高時,一般都能穩(wěn)定工作。但應(yīng)回避將傳感器光軸正對太陽光、白熾燈等強光源。在不能改變傳感器(受光器)光軸與強光源的角度時,可在傳感器上方四周加裝遮光板或套上遮光長筒。

相互干擾:MGK 系列新型光電開關(guān)通常都具有自動防止相互干擾的功能,因而不必?fù)?dān)心相互干擾。然而,HGK系列對射式紅外光電開關(guān)在幾組并列靠近安裝時,則應(yīng)防止鄰組和相互干擾。防止這種干擾最有效的辦法是投光器和受光器交叉設(shè)置,超過2組時還拉開組距。也可以使用不同頻率的機種。

HGK系列反射式光電開關(guān)防止相互干擾的有效辦法是拉開間隔。而且檢測距離越遠(yuǎn),間隔也應(yīng)越大,具體間隔應(yīng)根據(jù)調(diào)試情況來確定。當(dāng)然,也可使用不同工作頻率的機種。

鏡面角度:當(dāng)被測物體有光澤或遇到光滑金屬面時,一般反射率都很高,有近似鏡面的作用,這時應(yīng)將投光器與檢測物體安裝成10~20°的夾角,以使其光軸不垂直于被檢測物體,從而防止誤動作。

背景物:使用反射式擴散型投、受光器時,有時由于檢出物離背景物較近,光電開關(guān)或者背景是光滑等反射率較高的物體而可能會使光電開關(guān)不能穩(wěn)定檢測。因此可以改用距離限定型投、受光器,或者采用遠(yuǎn)離背景物、拆除背景物、將背景物涂成無光黑色、或設(shè)法使背景物粗糙、灰暗等方法加以排除。

自診斷:在安裝或使用時,有時可能會由于臺面或背景影響以及使用振動等原因而造成光軸的微小偏移、透鏡沾污、積塵、外部噪聲、環(huán)境溫度超出范圍等問題。這些問題有可能會使光電開關(guān)偏離穩(wěn)定工作區(qū),這時可以利用光電開關(guān)的自診斷功能而使其通過STABLITY綠色穩(wěn)定指示燈發(fā)出通知,以提醒使用者及時對其進行調(diào)整。

臺面影響:如圖所示,投光器與受光器在貼近臺面安裝時,可能會出現(xiàn)臺面反射的部分光束照到受光器而造成工作不穩(wěn)定。對此可采用使受光器與投光器離開臺面一定距離并加裝遮光板的。

嚴(yán)禁用稀釋劑等化學(xué)物品,以免損壞塑料鏡。

高壓線、動力線和光電傳感器的配線不應(yīng)放在同一配線管或用線槽內(nèi),否則會由于感應(yīng)而造成(有時)光電開關(guān)的誤動作或損壞,所以原則上要分別單獨配線。

下列場所,一般有可能造成光電開關(guān)的誤動作,應(yīng)盡量避開:

灰塵較多的場所;

腐蝕性氣體較多的場所;

水、油、化學(xué)品有可能直接飛濺的場所;

戶外或太陽光等有強光直射而無遮光措施的場所。

環(huán)境溫度變化超出產(chǎn)品規(guī)定范圍的場所;

振動、沖擊大,而未采取避震措施的場所。