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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(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(即電絕緣),所以它可以在許多場(chǎng)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(shí)、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(dòng)式光電探測(cè)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(dòng)作。具有體積小、功能多、壽命長(zhǎng)、精度高、響應(yīng)速度快、檢測(cè)距離遠(yuǎn)以及抗光、電、磁干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

光電開關(guān)已被用作物位檢測(cè)、液位控制、產(chǎn)品計(jì)數(shù)、寬度判別、速度檢測(cè)、定長(zhǎng)剪切、孔洞識(shí)別、信號(hào)延時(shí)、自動(dòng)門傳感、色標(biāo)檢出、沖床和剪切機(jī)以及安全防護(hù)等諸多領(lǐng)域。此外,利用紅外線的隱蔽性,還可在銀行、倉(cāng)庫(kù)、商店、辦公室以及其它需要的場(chǎng)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(duì)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(qiáng)弱而檢測(cè)物體的存在與否來實(shí)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(duì)紅外線光束進(jìn)行反射,光電傳感器接收反射回來的光束,根據(jù)光束的強(qiáng)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(duì)射式、光纖式等幾個(gè)主要種類。光電開關(guān)快易優(yōu)自動(dòng)化選型有收錄。

在不同的場(chǎng)合使用不同的光電開關(guān),例如在電磁振動(dòng)供料器上經(jīng)常使用光纖式光電開關(guān),在間歇式包裝機(jī)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(jī)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(shí)(或不延時(shí))觸發(fā)驅(qū)動(dòng)器輸出光電開關(guān)控制信號(hào)。

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(zhǎng)距離后瞬間返回。光電開關(guān)是由發(fā)射器、接收器和檢測(cè)電路三部分組成。發(fā)射器對(duì)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(qiáng)度在發(fā)射中經(jīng)過多次選擇,朝著目標(biāo)不間接地運(yùn)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(cè)電路,它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。

光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號(hào)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(hào)使發(fā)光源發(fā)光,光的強(qiáng)度取決于激勵(lì)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(shí)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(cè)物體進(jìn)入受光器作用范圍時(shí),被反射回來的光脈沖進(jìn)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(hào),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(shí)(或不延時(shí))觸發(fā)驅(qū)動(dòng)器輸出光電開關(guān)控制信號(hào)。 光電開關(guān)一般都具有良好的回差特性,因而即使被檢測(cè)物在小范圍內(nèi)晃動(dòng)也不會(huì)影響驅(qū)動(dòng)器的輸出狀態(tài),從而可使其保持在穩(wěn)定工作區(qū)。同時(shí),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(shí)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(diǎn),而放大器的功能較多。因此,該類型采用端子臺(tái)連接方式,并可交、直流電源通用。具有接通和斷開延時(shí)功能,可設(shè)置亮、音動(dòng)切換開關(guān),能控制6種輸出狀態(tài),兼有接點(diǎn)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(cè)狹小和高速運(yùn)動(dòng)的物體。改變電源極性可轉(zhuǎn)換亮、暗動(dòng),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(chǎng)取代接觸式行程開關(guān),可直接用于強(qiáng)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(diǎn),可防止相互干擾,并可緊密安裝在系統(tǒng)中。

檢測(cè)方式分類

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

對(duì)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(huì)產(chǎn)生一個(gè)開關(guān)信號(hào)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?yàn)楣馐�跨越感�?yīng)距離的時(shí)

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(gè)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(shí),目標(biāo)產(chǎn)生漫反射,發(fā)射器和接收器構(gòu)成單個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)部件,當(dāng)有足夠的組合光返回接收器時(shí),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(gè)元件組成時(shí),通常是可以達(dá)到粗定位;采用背景抑制功能調(diào)節(jié)測(cè)量距離;對(duì)目標(biāo)上的灰塵敏感和對(duì)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(duì)面的反射鏡被反射,即返回接收器,當(dāng)光束被中斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)開關(guān)信號(hào)的變化。光的通過時(shí)間是兩倍的信號(hào)持續(xù)時(shí)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(cè)物體經(jīng)過U型槽且阻斷光軸時(shí),光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測(cè)到的開關(guān)量信號(hào)。槽式光電開關(guān)比較安全可靠的適合檢測(cè)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(shí)現(xiàn)被檢測(cè)物體不在相近區(qū)域的檢測(cè)。通常光纖傳感器分為對(duì)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(cè)距離長(zhǎng),最大100m,檢測(cè)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(cè)距離中等,最大15m,易于安裝,檢測(cè)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(cè)反射物體漫射系統(tǒng)檢測(cè)距離短,最大2m,取決于物體的反射系數(shù),安裝及設(shè)置簡(jiǎn)單,可檢測(cè)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(duì)背景物體不敏感,檢測(cè)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(shí)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(hù)等級(jí)為IP67Design18市場(chǎng)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(jī)光電開關(guān)在使用之初請(qǐng)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(shí)EL130光電開關(guān)使用時(shí),對(duì)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(yáng)光或鹵光照射環(huán)境下,光電開關(guān)就會(huì)有不起作用的現(xiàn)象,那是因?yàn)楣饩�被干憂了。

3、高度調(diào)節(jié)時(shí)碼盤上面另外一個(gè)ITR8402-A槽寬6mm的槽型光電開關(guān)感測(cè)不到貨物時(shí),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(cè)距離,順時(shí)針方向調(diào)節(jié)靈敏度旋鈕,順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),直至達(dá)到可靠感測(cè)到為止。

4、方向調(diào)節(jié),光電開關(guān)感測(cè)到貨物或電機(jī)轉(zhuǎn)盤以外時(shí),可逆時(shí)針調(diào)節(jié)靈敏度旋鈕,逆時(shí)針方向向旋轉(zhuǎn),直至達(dá)到感測(cè)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(chǎng)合。另外,在使用光電開關(guān)時(shí),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(qiáng)光源:光電開關(guān)在環(huán)境照度較高時(shí),一般都能穩(wěn)定工作。但應(yīng)回避將傳感器光軸正對(duì)太陽(yáng)光、白熾燈等強(qiáng)光源。在不能改變傳感器(受光器)光軸與強(qiáng)光源的角度時(shí),可在傳感器上方四周加裝遮光板或套上遮光長(zhǎng)筒。

相互干擾:MGK 系列新型光電開關(guān)通常都具有自動(dòng)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(duì)射式紅外光電開關(guān)在幾組并列靠近安裝時(shí),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(shí)還拉開組距。也可以使用不同頻率的機(jī)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(cè)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(jī)種。

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

背景物:使用反射式擴(kuò)散型投、受光器時(shí),有時(shí)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(huì)使光電開關(guān)不能穩(wěn)定檢測(cè)。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(shí),有時(shí)可能會(huì)由于臺(tái)面或背景影響以及使用振動(dòng)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(huì)使光電開關(guān)偏離穩(wěn)定工作區(qū),這時(shí)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(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。

臺(tái)面影響:如圖所示,投光器與受光器在貼近臺(tái)面安裝時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)臺(tái)面反射的部分光束照到受光器而造成工作不穩(wěn)定。對(duì)此可采用使受光器與投光器離開臺(tái)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(dòng)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(huì)由于感應(yīng)而造成(有時(shí))光電開關(guān)的誤動(dòng)作或損壞,所以原則上要分別單獨(dú)配線。

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

灰塵較多的場(chǎng)所;

腐蝕性氣體較多的場(chǎng)所;

水、油、化學(xué)品有可能直接飛濺的場(chǎng)所;

戶外或太陽(yáng)光等有強(qiáng)光直射而無遮光措施的場(chǎng)所。

環(huán)境溫度變化超出產(chǎn)品規(guī)定范圍的場(chǎng)所;

振動(dòng)、沖擊大,而未采取避震措施的場(chǎng)所。