光电开关工作原理
【实用】光电开关的工作原理及分类PPT文档
梁召峰 副教授
光电开关的工作原理
光电开关(光电传感器)是光电接近开 关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或 反射,由同步回路选通电路,从而检测物体的 有无。物体不限于金属,所有能反射光线的物 体均可被检测。
光电开关将输入电流在发射器上转换为 光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强 弱或有无对目标物体进行探测。
各种光电开关光线工作示意图
各种光电开关光线工作示意图 物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。 遮断型光电开关的发射器和接收器相对安放,轴线严格对准。 反射镜通常使用三角棱镜,它对安装角度的变化不太敏感,有的还采用偏光镜,它能将光源发出的光转变成偏振光(波动方向严格一致 的光)反射回去,提高抗干扰能力。 反射镜使用偏光三角棱镜,能将发射器发出的光转变成偏振光反射回去,光接收器表面覆盖一层偏光透镜,只能接受反射镜反射回来 的偏振光。 遮断型光电开关的发射器和接收器相对安放,轴线严格对准。 遮断型光电开关工作原理 漫反射型光电开关集光发射器和光接收器于一体。 漫反射型光电开关集光发射器和光接收器于一体。 反射镜反射型光电开关集光发射器和光接受器于一体,与反射镜相对安装配合使用。 反射镜反射型光电开关采用较为方便的单侧安装方式,但需要调整反射镜的角度以取得最佳的反射效果。 遮断型光电开关的发射器和接收器相对安放,轴线严格对准。 物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。 遮断式光电开关由相互分离且相对安装的光发射器和光接受器组成。 反射型光电开关分为两种情况:反射镜反射型及被测物漫反射型(简称散射型)。 当有物体在两者中间通过时,红外光束被遮断,接收器接收不到红外线而产生一个负脉冲信号。 遮断型光电开关工作原理 反射镜反射型光电开关集光发射器和光接受器于一体,与反射镜相对安装配合使用。
光电开关及其应用
光电开关及其应用光电开关是一种利用光电效应工作的开关设备,可以感知光线的存在或消失,从而控制电路的开关状态。
在自动化控制、光电传感、安防监控等领域都有广泛的应用。
一、光电开关的工作原理光电开关主要由发射器和接收器两部分组成。
发射器一般是一个发光二极管,能够发射红外光或可见光信号。
接收器一般是一个光敏电阻、光敏二极管或光敏三极管,用于感光并将光信号转化为电信号。
当发射器发出的光线被目标物体反射或被目标物体遮挡时,接收器接收到的光信号会发生变化。
通过电路的连接与设计,光电开关可以根据接收信号的差异来判断目标物体的存在或消失,从而控制电路的开关状态。
二、光电开关的应用1.自动门控制:在商场、酒店、医院等公共场所,光电开关可以用于控制自动门的开关。
当有人靠近门口时,光电开关会感知到人的存在,自动门就会打开;当人离开时,光电开关会感知到人的消失,自动门就会关闭,实现了自动控制。
2.输送带控制:在物流仓储和自动化生产线上,光电开关可以用于控制输送带的运行。
当物体通过光电开关所在的位置时,接收器接收到光信号的变化,从而触发电路,使得输送带开始或停止运行。
3.安防监控:光电开关可以用于室外安防监控系统,当有人或物体进入监控区域时,光电开关会感知到其存在并触发报警装置,在实践中起到了重要的作用。
4.精密测量:光电开关可以用于精密测量领域,如读取刻度尺上的刻度位置。
通过感知光线的变化,可以精确测量刻度尺上的长度或位置。
5.自动灯光控制:在室内照明系统中,光电开关可以实现自动灯光控制。
当光线暗淡时,光电开关可以感知到,并自动打开灯光,提供合适的照明效果;当光线充足时,光电开关会自动关闭灯光,节约能源。
6.机器人导航:在机器人技术中,光电开关可以用于机器人的导航系统。
通过将光电开关设在机器人的前部,可以感知到机器人前方的障碍物,并通过调整机器人的路径,实现躲避或避免碰撞。
三、光电开关的优势1.高灵敏度:光电开关可以对微弱光信号进行感知,具有高灵敏度和高分辨率。
光电开关工作原理
光电开关工作原理红外线属于一种电磁射线,其特性等同于无线电或X 射线。
人眼可见的光波是380n m -780n m ,发射波长为780n m -1m m 的长射线称为红外线,浙江省洞头县光电开关厂生产的红外线光电开关优先使用的是接近可见光波长的近红外线。
红外线光电开关(光电传感器)属于光电接近开关的简称,它是利用被检测物体对红外光束的遮光或反射,由同步回路选通而检测物体的有无,其物体不限于金属,对所有能反射光线的物体均可检测。
根据检测方式的不同,红外线光电开关可分为1.漫反射式光电开关漫反射光电开关是一种集发射器和接收器于一体的传感器,当有被检测物体经过时,将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器,于是光电开关就产生了开关信号。
当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时,漫反射式的光电开关是首选的检测模式。
引起理想漫反射的光度分布局部较强漫反射时的光度分布2.镜反射式光电开关镜反射式光电开关亦是集发射器与接收器于一体,光电开关发射器发出的光线经过反射镜,反射回接收器,当被检测物体经过且完全阻断光线时,光电开关就产生了检测开关信号。
3.对射式光电开关对射式光电开关包含在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器,发射器发出的光线直接进入接收器。
当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时,光电开关就产生了开关信号。
当检测物体是不透明时,对射式光电开关是最可靠的检测模式。
4.槽式光电开关槽式光电开关通常是标准的U 字型结构,其发射器和接收器分别位于U 型槽的两边,并形成一光轴,当被检测物体经过U 型槽且阻断光轴时,光电开关就产生了检测到的开关量信号。
槽式光电开关比较安全可靠的适合检测高速变化,分辨透明与半透明物体。
5.光纤式光电开关光纤式光电开关采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线,以实现被检测物体不在相近区域的检测。
通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。
型号说明术语解释1.检测距离: 动作距离是指检测体按一定方式移动时,从基准位置(光电开关的感应表面)到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。
光电开关的工作原理-光电开关是什么?
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导语:光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。
它由发光源和受光器两部分组成。
把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内,彼此间用透明绝缘体隔离。
光电开关的工作原理-光电开关是什么?
光电开关的简介
光电开关是传感器的一种,它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。
由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的(即电缘绝),所以它可以在许多场合得到应用。
采用集成电路技术和SMT表面安装工艺而制造的新一代光电开关器件,具有延时、展宽、外同步、抗相互干扰、可靠性高、工作区域稳定和自诊断等智能化功能。
这种新颖的光电开关是一种采用脉冲调制的主动式光电探测系统型电子开关,它所使用的冷光源有红外光、红色光、绿色光和蓝色光等,可非接触,无损伤地迅速和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。
具有体积
生活常识分享。
光电开关的工作原理
光电开关的工作原理
光电开关是一种使用光电效应来检测和测量物体位置、距离、速度等参数的传感器。
它包含一个光源和一个光敏接收器,通过光源发出光束,并通过光敏接收器接收光束的强度变化来判断物体的存在或者运动状态。
光电开关的工作原理如下:
1. 发射光束:光电开关中的光源通常为红外光源,它能够产生一个红外光束。
这个光束会沿着一条直线或者一个区域发射出去。
2. 接收光束:光电开关中的光敏接收器通常为光电二极管或光电三极管。
它会接收到光源发出的光束,并将光束转化为电信号。
3. 检测物体:当没有物体遮挡光束时,光束会被光敏接收器接收到,并转化为一个特定的电信号,表示物体不存在。
4. 遮挡检测:当有物体遮挡光束时,光束中的一部分或全部会被物体阻挡住,光敏接收器接收到的光强度会减小。
这时,光敏接收器会将光束的强度变化转化为一个电信号,表示物体存在。
5. 信号处理:光电开关通常会对光敏接收器接收到的电信号进行放大、滤波等处理,以保证信号的准确性和稳定性。
光电开关的工作原理可以应用于很多领域,例如自动门控制、流水线物体检测、机器人导航等等。
它具有响应速度快、精度高、可靠性好等优点,在物体检测和测量方面有着广泛的应用。
光电开关gte6-n1211原理
光电开关gte6-n1211原理
光电开关GTE6-N1211是一种使用光电效应工作的开关器件。
其原理基于当光线照射到光敏元件时,光敏元件会发生光电效应产生电流。
GTE6-N1211光电开关主要由两部分组成:发射器和接收器。
发射器发射一个红外线光束,而接收器接收发射器发出的光线。
当物体进入光电开关的检测范围内时,会遮挡光束,使得接收器接收到的光线减少。
接收器将接收到的光信号转换为电信号,并输出一个触发信号。
GTE6-N1211光电开关的工作原理可以概括如下:
1. 发射器发射出一个红外线光束。
2. 接收器接收到发射器发出的光线。
3. 当物体遮挡光束时,接收器接收到的光线减少。
4. 接收器将接收到的光信号转换为电信号。
5. 电信号被放大和处理后输出一个触发信号,表示物体已经进入光电开关的检测范围内。
光电开关GTE6-N1211常用于工业自动化控制和安全保护系统中,可用于检测物体的位置、计数、测量和安全防护等应用。
光电开关工作原理
光电开关原理及应用中族器大家电开关是传感一、前言光的光端之间射端和接收,的成员它把发探到化以达为电流的变强弱变化转化输和出回路光电开关输测的目的。
由于以),所电缘绝电隔离的(即入回路是、二? ?到应用。
在它可以许多场合得关开光电、工作原理光电开关介绍1简的开关是光电接近(光电传感器)或挡的遮测物对光束称,它是利用被检测检,从而选通电路反射,由同步回路能有属,所不限于金物体有无的。
物体关开光电被检测。
反射光线的物体均可号信为光器上转换将输入电流在发射强线的收到的光,接收器再根据接射出原工作行探测。
有无对目标物体进弱或是。
图2线光波型近可见光的红外所示。
多数光电开关选用的是波长接理如图1、1)释(的分类及术语解电开关外型图。
2、光电开关德国SICK公司的部分光有当感器,于收器一体的传关:它是一种集发射器和接电分类①漫反射式光开,器到接收的光线反射足电开关发射器发射的够量过被检测物体经时,物体将光,时极高或其反光率物当被检测体的表面光亮电于是光开关就产生了开关信号。
器射集发关:它亦②镜反射式光电开式漫反射式的光电开关是首选的检测模。
检,当被回接收器线经过反射镜反射器与接收器于一体,光电开关发射发出的光光射式③对检测开关信号。
时全阻断光线,光电开关就产生了过测物体经且完器射收器,发的发射器和接上相互分离且光轴相对放置构开电关:它包含了在结线光阻断器之间且接测物体经过发射器和收入发出的光线直接进接收器,当被检最关是光电开时为不透明,对射式检产时,光电开关就生了开关信号。
当测物体器射其发字型结构,标开电关:它通常采用准的U槽置的可靠检测装。
④式光且槽U型体检测物经过被光并的于器收分别位U型槽两边,形成一轴,当接和运速高测检合适较比关开电光式。
槽号信量关开了生产就关开电,光时轴光断阻动的物体,并且它能分辨透明与半透明物体,使用安全可靠。
⑤光纤式光电开关:它采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线,可以对距离远的被检测物体进行检测。
常开光电开关工作原理
常开光电开关工作原理
光电开关工作原理是利用光电元件的特性来实现光电转换和检测。
其基本原理可以分为以下几个步骤:
1. 光电转换:当光线照射到光电开关的光电元件上时,光线中的光子会激发光电元件中的电荷。
光电元件一般是由光敏元件和电荷传输元件组成,常用的光敏元件有光电二极管(Photodiode)和光敏三极管(Phototransistor)。
光电元件根
据所使用的材料和结构不同,可以选择适合的光波段进行光电转换。
2. 信号放大:经过光电转换后,光电元件会输出微弱的电流信号。
为了提高信号的幅度和质量,需要使用放大电路来放大信号,使其能够被后续电路和设备识别和处理。
3. 检测判断:放大后的信号会经过电路的处理和判断,一般使用比较器或者微处理器来进行信号的比较和判断。
当光电开关检测到特定的光强度或者光波长时,会输出相应的触发信号。
4. 输出控制:根据检测到的信号,通过输出控制电路实现对外部电路或器件的控制。
可能的应用包括,切换电路的开关控制、触发报警设备等。
总的来说,光电开关通过光电元件将光信号转换成电信号,并经过放大和判断后,实现对外部电路的控制。
使用场景广泛,包括自动化控制、光电传感器、安防监控等领域。
光电开关的原理及类型
光电开关光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。
物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。
光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
简介光电开关(光电传感器:photoelectric switch)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。
物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。
光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
安防系统中常见的光电开关烟雾报警器,工业中经常用它来记数机械臂的运动次数。
接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点,而晶体管接近开关的作用距离短,不能直接检测非金属材料。
但是,新型光电开关则克服了它们的上述缺点,而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。
这种新型的光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。
此外,利用红外线的隐蔽性,还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。
工作原理图1 所示是反射式光电开关的工作原理框图。
图中,由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后,由发光管GL辐射出光脉冲。
当被测物体进入受光器作用范围时,被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU。
并在接收电路中将光脉冲解调为电脉冲信号,再经放大器放大和同步选通整形,然后用数字积分或RC积分方式排除干扰,最后经延时(或不延时)触发驱动器输出光电开关控制信号。
光电开关一般都具有良好的回差特性,因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态,从而可使其保持在稳定工作区。
光电开关工作原理和故障排除
1.工作原理:检测线上用的光电开关主要是为了判断车是否到位(即上检测台),光电开关为成对使用,其中一个为发射端,一个为接收端。
发射端的光电开关有两根线,只要供上12V~240V 直流或24V~240V的交流电即可正常工作,正常工作的表现为光电开关上的红色指示灯亮;接收端有五根线;其中两根线的颜色和发射端的两根线的颜色一样为电源供电;另外三根线中有一根为公共端(检测线上接+5V电源),一根为常开端,一根为常闭端,视光电开关的型号而定用常开或常闭将5V的电源提供给计算机。
当电源工作正常的情况下,把发射端和接收端对在一条线上后,两端的光电开关指示灯全亮,否则可能接收端的指示灯不会亮,正常检测时两个光电开关上的指示灯应该全亮,当车驶上检测台时或驶入规定位置时,接收端的光电开关指示灯灭,将公用端和常开端导通,把5V电源传入计算机上的I/O转换板上,从而间断车的到位情况。
2.故障表现形式:1)车没上检测台,检测软件已经开始检测;2)车上检测台后或规定位置后灯屏没有提示到位,检测不往下进行3.故障分析:第一种表现形式:1)光电开关没有对上,重新对好后应可排除故障;2)有一端或两端没有提供给光电开关电源,使光电开关没有正常工作。
第二种表现形式:此故障一般为光电开关工作正常,计算机没有接收到光电开关发回的5V信号,至使计算机没有正常检测,一般故障在线路断或转换板上通道坏造成。
4.故障排除:1)车没上检测台,检测软件已经开始检测检修步骤:首先观察其它设备的光电开关是否亮全不亮到电气控制柜看+12V指示灯是否亮;不亮: 看控制柜里的开光电源上的绿指示灯是否亮,不亮则有可能是开关电源坏或是没有给开关电源供上220V的电源。
亮正常;下一步只有一对不亮检查该光电开关是否对在一条线上,正常情况下两边的光电开关上的红指示灯应全亮,此时可能有一边不亮或两边都不亮,下面就两种情况分别给予分析:a) 一边不亮: 此时的故障一般为两个光电开关没有对在一条线上,把两个对在一条线上即可排除故障。
光电开关工作原理
光电开关原理及应用一、前言光电开关是传感器大家族中的成员,它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。
由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的(即电缘绝),所以它可以在许多场合得到应用。
? ?二、光电开关介绍1、工作原理光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。
物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。
光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
工作原理如图1所示。
多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。
图2是德国SICK公司的部分光电开关外型图。
2、光电开关的分类及术语解释(1)、分类①漫反射式光电开关:它是一种集发射器和接收器于一体的传感器,当有被检测物体经过时,物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器,于是光电开关就产生了开关信号。
当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时,漫反射式的光电开关是首选的检测模式。
②镜反射式光电开关:它亦集发射器与接收器于一体,光电开关发射器发出的光线经过反射镜反射回接收器,当被检测物体经过且完全阻断光线时,光电开关就产生了检测开关信号。
③对射式光电开关:它包含了在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器,发射器发出的光线直接进入接收器,当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时,光电开关就产生了开关信号。
当检测物体为不透明时,对射式光电开关是最可靠的检测装置。
④槽式光电开关:它通常采用标准的U字型结构,其发射器和接收器分别位于U型槽的两边,并形成一光轴,当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时,光电开关就产生了开关量信号。
槽式光电开关比较适合检测高速运动的物体,并且它能分辨透明与半透明物体,使用安全可靠。
⑤光纤式光电开关:它采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线,可以对距离远的被检测物体进行检测。
光电开关工作基础学习知识原理
光电开关原理及应用一、前言光电开关是传感器大家族中的成员,它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。
由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的(即电缘绝),所以它可以在许多场合得到应用。
二、光电开关介绍1、工作原理光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。
物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。
光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
工作原理如图1所示。
多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。
图2是德国SICK公司的部分光电开关外型图。
2、光电开关的分类及术语解释(1)、分类①漫反射式光电开关:它是一种集发射器和接收器于一体的传感器,当有被检测物体经过时,物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器,于是光电开关就产生了开关信号。
当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时,漫反射式的光电开关是首选的检测模式。
②镜反射式光电开关:它亦集发射器与接收器于一体,光电开关发射器发出的光线经过反射镜反射回接收器,当被检测物体经过且完全阻断光线时,光电开关就产生了检测开关信号。
③对射式光电开关:它包含了在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器,发射器发出的光线直接进入接收器,当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时,光电开关就产生了开关信号。
当检测物体为不透明时,对射式光电开关是最可靠的检测装置。
④槽式光电开关:它通常采用标准的U 字型结构,其发射器和接收器分别位于U型槽的两边,并形成一光轴,当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时,光电开关就产生了开关量信号。
槽式光电开关比较适合检测高速运动的物体,并且它能分辨透明与半透明物体,使用安全可靠。
⑤光纤式光电开关:它采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线,可以对距离远的被检测物体进行检测。
光电开关的工作原理及分类
Principle and classification of photoelectric switches
光电开关的工作原理
光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,它是利用被 检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体的 有无。物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。 光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再 根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
反射镜反射回来的偏振光。
被测物漫反射型光电开关
漫反射型光电开关集光发射器 和光接收器于一体。当被测物体经过 该光电开关时,发射器发出的光线经 被测物体表面反射由接收器接收,于 是产生开关信号。
各种光电开关工作示意图
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光电开关的分类
光电开关可分为遮断型和反射型两大类。遮断型光电开关的发射器和接收器相 对安放,轴线严格对准。当有物体在两者中间通过时,红外光束被遮断,接收器接 收不到红外线而产生一个负脉冲信号。遮断型光电开关的检测距离一般可达十几米, 对所有能遮断光线的物体均可检测。 反射型光电开关分为两种情况:反射镜反射型及被测物漫反射型(简称散射型)。 反射镜反射型光电开关采用较为方便的单侧安装方式,但需要调整反射镜的角度以取 得最佳的反射效果。反射镜通常使用三角棱镜,它对安装角度的变化不太敏感,有的 还采用偏光镜,它能将光源发出的光转变成偏振光(波动方向严格一致的光)反射回去, 提高抗干扰能力。
遮断型光电开关
遮断式光电开关由相互分离且相对安装的 光发射器和光接受器组成。当被检测物体位于 发射器和接受器之间时,光线被阻断,接受器 接受不到ห้องสมุดไป่ตู้线而产生开关信号。
反射镜反射型光电开关
光电开关工作原理与特点 光电开关工作原理
光电开关工作原理与特点光电开关工作原理下面介绍三种类型的光电分别是对射型对射型原理:直射光在空气中和水中时,总是直线传播。
使用对射型传感器外置的开又来检微小物体的示例便是运用了这种原理,物体挡在投光和受光器之间,受光器接收不到投光器的光,就会有信号给出。
反射(正反射、回归反射、扩散反射)在镜面和玻璃平面上,光会以与入射角相同的角度反射,称为正反时。
3个平面相互直角般组合的形状称为三面直角棱镜。
假如面对三面直角棱镜投光,将反复进行正反射,终的反射光将向投光的反方向行进。
这样的反射称为回归反射。
多数的回归反射板都是由数角的三面直角棱镜按規律排列而构成的。
此外,在白纸等没有光泽性的表面上,光线将向各个方向反射,这样的反射称为扩散反射。
扩反射型将该原理作为检方式。
它的特点有①检距离长假如在对射型中保留10以上的检距离等,便能实现其他检洞手段(磁性、超声波等)无法达到的长距离检。
②对检物体的限制少由于以检物体引起的遮光和反射为检原理,所以不象接近传感器等将检物体限定在金属,它可对玻瑞・塑料・木材・液体等几乎全部物体进行检。
③向应时间短光本身为高速,并且传感器的电路都由电子零件构成,所以不包含机械性工作时间,响应时间特别短。
④分率高能通过设计技术使投光光東集中在小光点,或通过构成特别的受光光学系统,来实现高分辦率。
也可进行微小物体的检和高精度的位置检。
⑤可实现非接触的检可以无须机械性地接检物体实现检,因此不会对检物体和传感器造成损伤。
因此,传感器能长期使用。
⑥可实现色判别通过检物体形成的光的反射率和吸取率依据被投光的光线波长和检物体的色组合而有所差异。
利用这种性质,可对检物体的进行检。
⑦便于调整在投射可视光的类型中,投光光束是眼睛可见的,便于对检物体的位置进行调整。
光电开关的原理介绍光电开关利用光的可传播性、可阻拦性、可反射性设计出来的一种光电信号转换的电子式开关光电开关又叫光电传感器,广泛应用于工业自动化设备和报警装置上。
光电开关的原理及类型
光电开关光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。
物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。
光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
| 4339268 光电开关简介光电开关(光电传感器:photoelectric switch )是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。
物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。
光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
安防系统中常见的光电开关烟雾报警器,工业中经常用它来记数机械臂的运动次数。
接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点,而晶体管接近开关的作用距离短,不能直接检测非金属材料。
但是,新型光电开关则克服了它们的上述缺点,而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。
这种新型的光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。
此外,利用红外线的隐蔽性,还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。
工作原理图1所示是反射式光电开关的工作原理框图。
图中,由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后,由发光管GL辐射出光脉冲。
当被测物体进入受光器作用范围时,被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU并在接收电路中将光脉冲解调为电脉冲信号,再经放大器放大和同步选通整形,然后用数字积分或RC积分方式排除干扰,最后经延时(或不延时)触发驱动器输出光电开关控制信号光电开关一般都具有良好的回差特性,因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态,从而可使其保持在稳定工作区。
光电开关工作原理
光电开关工作原理光电开关是一种利用光电效应工作的传感器。
它可以将光信号转化为电信号,从而实现对物体存在与否、位置等信息的检测。
光电开关通常由光源、接收器和电路控制部分组成。
光源发出一束光束,经过透镜或反射进入接收器。
当有物体遮挡光束时,接收器会感受到光信号的变化,进而引发电路产生电信号,从而实现物体检测的目的。
光电开关的工作原理主要基于光电效应和光散射的原理。
1.光电效应:光电开关中的光电器件通常采用光电二极管或光敏三极管。
当光束照射到光电二极管或光敏三极管上时,光的能量会激发其中的电子,使之从价带跃迁到导带,从而产生电流。
根据光电二极管或光敏三极管的不同结构和工作原理,可分为反向光电效应、正向光电效应和内光电效应等。
2.光散射:光电开关中的光源通常选择红外光或激光等,在照射物体表面时,光束会发生光散射现象。
光电开关接收器接收到经过光散射的光信号后,通过光电效应生成电信号,从而判断物体的存在与否。
根据上述的工作原理,光电开关可分为反射型、透射型和侧射型三种类型。
1.反射型光电开关:反射型光电开关中,光源和接收器在同一侧,通过一块反射板或者物体本身的反射来接受光束。
当物体遮挡了光源产生的光束后,光信号就会被接收到。
这种类型的光电开关适用于需要检测物体的存在与否、位置、剥落等场景。
2.透射型光电开关:透射型光电开关中,光源和接收器在两侧,物体必须在光源和接收器之间才能被检测到。
当物体遮挡了光源和接收器之间的光束时,光信号就会被接收到。
这种类型的光电开关适用于检测物体通过或阻挡等场景。
3.侧射型光电开关:侧射型光电开关中,光源和接收器在同一侧,通过物体的边缘反射光来接受光信号。
当物体接近光源和接收器时,光信号就会被接收到。
这种类型的光电开关适用于检测物体靠近或离开等场景。
除了基本的工作原理外,光电开关还可以通过调整光源的强度、接收器的灵敏度与位置、滤光器的使用等方式来进行优化,使其能够适应不同的环境和需求。
光电开关的工作原理
光电开关的工作原理光电开关的重要功能是能够处理光的强度变化:利用光学元件,在传播媒介中间使光束发生变化;利用光束来反射物体;使光束发射经过长距离后瞬间返回。
光电开关的工作原理光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。
物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。
光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。
光电开关是由发射器、接收器和检测电路三部分组成。
发射器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。
光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。
受脉冲调制的光束辐射强度在发射中经过多次选择,朝着目标不间接地运行。
接收器有光电二极管或光电三极管、光电池组成。
在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。
在其后面的是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。
此外,光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。
三角反射板是结构牢固的发射装置。
它由很小的三角锥体反射材料组成,能够使光束准确地从反射板中返回,具有实用意义。
它可以在与光轴0到25的范围改变发射角,使光束几乎是从一根发射线,经过反射后,还是从这根反射线返回。
光电开关一般都具有良好的回差特性,因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态,从而可使其保持在稳定工作区。
同时,自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区,以随时监视光电开关的工作。
光电开关的类型按检测方式可分为反射式、对射式和镜面反射式三种类型。
对射式检测距离远,可检测半透明物体的密度(透光度)。
反射式的工作距离被限定在光束的交点附近,以避免背景影响。
镜面反射式的反射距离较远,适宜作远距离检测,也可检测透明或半透明物体。
可分为对射型、漫反射型、镜面反射型。
光电开关工作原理
光电开关原理及应用一、前言光电开关是传感器大家族中的成员,它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。
由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的(即电缘绝),所以它可以在许多场合得到应用。
二、光电开关介绍1、工作原理光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。
物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。
光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
工作原理如图1所示。
多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。
图2是德国SICK公司的部分光电开关外型图。
2、光电开关的分类及术语解释(1)、分类①漫反射式光电开关:它是一种集发射器和接收器于一体的传感器,当有被检测物体经过时,物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器,于是光电开关就产生了开关信号。
当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时,漫反射式的光电开关是首选的检测模式。
②镜反射式光电开关:它亦集发射器与接收器于一体,光电开关发射器发出的光线经过反射镜反射回接收器,当被检测物体经过且完全阻断光线时,光电开关就产生了检测开关信号。
③对射式光电开关:它包含了在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器,发射器发出的光线直接进入接收器,当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时,光电开关就产生了开关信号。
当检测物体为不透明时,对射式光电开关是最可靠的检测装置。
④槽式光电开关:它通常采用标准的U 字型结构,其发射器和接收器分别位于U型槽的两边,并形成一光轴,当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时,光电开关就产生了开关量信号。
槽式光电开关比较适合检测高速运动的物体,并且它能分辨透明与半透明物体,使用安全可靠。
⑤光纤式光电开关:它采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线,可以对距离远的被检测物体进行检测。
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光电开关原理及应用一、前言光电开关是传感器大家族中的成员,它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。
由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的(即电缘绝),所以它可以在许多场合得到应用。
? ?二、光电开关介绍1、工作原理光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。
物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。
光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
工作原理如图1所示。
多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。
图2是德国SICK公司的部分光电开关外型图。
2、光电开关的分类及术语解释(1)、分类①漫反射式光电开关:它是一种集发射器和接收器于一体的传感器,当有被检测物体经过时,物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器,于是光电开关就产生了开关信号。
当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时,漫反射式的光电开关是首选的检测模式。
②镜反射式光电开关:它亦集发射器与接收器于一体,光电开关发射器发出的光线经过反射镜反射回接收器,当被检测物体经过且完全阻断光线时,光电开关就产生了检测开关信号。
③对射式光电开关:它包含了在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器,发射器发出的光线直接进入接收器,当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时,光电开关就产生了开关信号。
当检测物体为不透明时,对射式光电开关是最可靠的检测装置。
④槽式光电开关:它通常采用标准的U 字型结构,其发射器和接收器分别位于U型槽的两边,并形成一光轴,当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时,光电开关就产生了开关量信号。
槽式光电开关比较适合检测高速运动的物体,并且它能分辨透明与半透明物体,使用安全可靠。
⑤光纤式光电开关:它采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线,可以对距离远的被检测物体进行检测。
通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。
它们的工作光线示意图如图3所示。
(2)术语解释常见的术语示意图如图4所示。
①检测距离:是指检测体按一定方式移动,当开关动作时测得的基准位置(光电开关的感应表面)到检测面的空间距离。
额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。
②回差距离:动作距离与复位距离之间的绝对值。
③响应频率:在规定的1s的时间间隔内,允许光电开关动作循环的次数。
④输出状态:分常开和常闭。
当无检测物体时,常开型的光电开关所接通的负载由于光电开关内部的输出晶体管的截止而不工作,当检测到物体时,晶体管导通,负载得电工作。
⑤检测方式:根据光电开关在检测物体时发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同,可分为漫反射式、镜反射式、对射式等。
⑥输出形式:分NPN二线、NPN三线、NPN四线、PNP二线、PNP三线、PNP四线、AC二线、AC五线(自带继电器),及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能等几种常用的输出形式。
⑦指向角:见光电开关的指向角示意图,即如图4的下部三个小图所示。
⑧表面反射率:漫反射式光电开关发出的光线需要经检测物表面才能反射回漫反射开关的接受器,所以检测距离和被检测物体的表面反射率将决定接受器接收到光线的强度。
粗糙的表面反射回的光线强度必将小于光滑表面反射回的强度,而且,被检测物体的表面必的定义:此种产品以光源为介质、应用光电效应,当光源受物体遮蔽或发生反射、辐射和遮光导致受光量变化来检测对象的有无、大小和明暗,而向产生接点和无接点输出信号的开关元件。
光电开关包括几种类型,自身不具备光源,利用被测物体发射的光的变化量进行检测的;利用自然光对光电开关的照射,物体遮蔽自然光产生的关变化量;光电开关自身具备光源,发射的光源对被检测物体反射、吸收、和透射光的变化量进行检测。
常用的光源为紫外光、可见光、红外光等波段的光源,光源的类型有灯泡、LED、激光管等;输出信号有开关量或模拟量和通讯数据信息等。
光电开关的叫法,主要是输出为开关量的开关元件。
光电传感器的叫法,涵盖了输出开关量、模拟量、通讯数据等。
目前市面光电开关的叫法有分光源、检测形式、用途、结构等命名的。
如:利用红外光源的叫红外光电开关、红外线光电开关、红外线光电传感器等。
利用自然光的叫光控开关、光电继电器等。
利用激光为光源的叫激光光电开关、激光光电传感器等。
利用检测形式叫热金属检测器,俗称热检等。
利用用途的叫光电距离传感器、安全光幕传感器等。
利用结构的叫光幕传感器等。
这里就简要举几个例子,还有很多的叫法.一、原理与分类1:按检测形式的分类(1)对射式是由一个发射器与一个接收器相对配置的,发射器发射出的光指向接收器,发射器与接收器之间组成一个闭合光路,通过对光路的光被遮断或光衰减来进行检测的一种检测形式。
这种检测形式作用距离比较长,但需要一个发射器并需要配电;在某些应用场合比如空间狭小,不合适配电的运用上比较麻烦。
如图1a:?图1a②发射器与接收器一体化,光传输为直流方式的非调制信号,主要小型缝隙光电开关,如U型、C型的槽型光电开关。
如图1b:?图1b(2)这种方式是把发射器与接收器构为一体,发射器发射的光直接照射到被检测物上,根据反射光的变化情况来进行检测的。
可以说是近似人的眼睛的一种检测器。
与对射式相比作用距离比较短,只需要单线配电即可,属于通用检测器。
如图2:图2(3)①这种方式是把发射器与接收器构为一体,光电开关对置反角矩阵射镜,发射器的光被反射镜后反馈回接收器,与角矩阵反射镜(多棱镜)形成闭合光路,通过对光路的光被遮断或光衰减来进行检测的一种检测形式,这种检测形式作用距离比对射式短,比直接反射式较长。
只需要单线配电即可,由于采用反射镜光轴的调整比对射式容易;反射镜由多棱镜角矩阵板或微晶玻璃颗粒反射膜等。
如图3a:图3a②具有功能的反射器式光电开关,如果被检测物是平面而且有光泽,则会产生误动作,欲解决此问题,可采用功能,它的主要工作原理是基于角矩阵反射器能使偏振光方向改变90°,采用互相垂直的偏振光膜片放在双镜头前,所以使用角矩阵反射器,光路闭合。
如果是平面镜或反光率比较的物体(如:玻璃瓶等)不能改变偏振方向,由它阻挡而产生的反射光不能进入受光器,因此它可以很容易被检测到,从而解决了由它表面反射而它引起的误动作问题。
如图3b:图3b(4)通过对被检测物体辐射出的光进行检测的形式。
如用于钢铁行业的对加热的铁辐射出的红外线进行检测的光电开关。
如图4:图4(5)这种方式是把发射器与接收器构为一体,发射器与接收器形成一个角度,发射光轴与接收光轴交叉区域灵敏度最佳。
如图5:图5(6)这种方式是把发射器与接收器构为一体,发射器与接收器形成一个角度,发射光聚焦点与接收光聚焦交叉区域检测物体,用于精细检测,如标记检测等。
如图6:图6(7)这种方式是把发射器与接收器构为一体,发射光通过镀膜的半透明镜片45°折射后通过镜头聚焦发射出去,接收光线通过聚焦镜头入射到接收器,主要用于标志检测。
目前主流的颜色传感器、标志传感器大多采用这样方式。
如图7:图7(8)光导纤维简称光纤,目前光纤式光电开关的光纤基本是两种,一种塑料光纤,价位比较低,普通检测使用;另一种玻璃光纤,价位比较高,一些检测精度比较高的场合。
①:对射式,把光纤套入发射器,把光纤套入接收器,光纤检测头相对安置。
如图8a:图8a②:直接反射式,发射器与接收器构为一体,把光纤套入发射器与接收器(光纤放大器),光纤头为两根光纤并行,直接检测物体。
如图8b:图8b③:同轴反射,发射器与接收器构为一体,把光纤套入发射器与接收器(光纤放大器)。
光纤头为两根光纤并为一根的形式,发射光纤在中间,接受光纤围着其圆周排列。
可以直接反射与镜面反射,取决于光纤放大器的光学结构。
如图8c:图8c2:(1)光量法目前大多数光电开关用来检测物体有无的均为光量方式,既光源受物体遮蔽或发生反射、辐射和遮光导致受光量变化来检测对象的有无。
(2)三角测距法光量方式容易受到物体表面的光洁度、粗糙度、颜色所影响,因此在一些要求比较高的场合就需要采用距离法检测。
(3)激光测量法由激光器对被测目标发射一个光信号,然后接受目标反射回来的光信号,通过测量光信号往返经过的时间,计算出目标的距离。
3:按光源种类的分类光源目前采用的大多是发光二极管(LED),根据不同使用目的的区别使用。
(1)白炽灯式(可见光)用于需要白光的标志检测器,由于寿命与抗震性能,现在使用比较少。
(2)发光二极管(LED)式(可见光、近红外光)具有调制容易、寿命长、小型、功耗小、抗震等优点是光电开关理想的光源,可用于各种用途。
(3)荧光式(可见光)主要用于需要长度的光电系统(图像传感器等)(4)紫外光式(不可见光)通过照射紫外线用于检测发生可见光的物体(荧光整理疵点、食品中的异物等)。
(5)气体激光式(可见光)光束比较强,用于探伤系统、条形码系统、及强光衰减大的场合,如蒸汽、烟雾、火焰等场合。
(6)半导体激光式(红光、近红外光)具有较强的透射率和容易调制的特性,用于如蒸汽、烟雾、火焰等场合钢铁行业与安防。
4:(1)直流光式使发射器的光线为不变的直流光,包括白炽灯和用直流驱动的发光二极管。
这种方式有线路简单、响应速度快的特点,但是抗光干扰比较弱,目前仅在较短的距离检测中使用。
(2)调制式①、脉冲调制式使发射器发的出光线为具有一定频率的脉冲波,一般称为调制光,采用这种方式除了可以获得峰值很高的光脉冲功率外,还可以对接收器输出采用具有频率选择的交流放大器进行放大,从而减少周围光线和电气噪声的影响,这是目前国内外使用最广的一种方式。
②机械旋转调制式对光源用棱镜或转盘孔旋转后,提取脉冲信号,如用于区域检测和热金属辐射的扫描检测等。
③、扫描式将多个发射器与接收器组合,通过同步信号逐一扫描,防止相互干扰。
如用于光幕传感器。
5:(1)直流式采用直流电压供电的形式,一般大多采用12-24V(10-30V)的直流电压的供电。
(2)交流式采用交流电压供电,电压范围为90-240V交流电,满足110VAC与220VAC场合的供电(3)直流交流混合式直流电压与交流电压都可以直接接入同一个供电回路的形式,直流电压范围12-240V,交流电压范围24-240V,此形式适应性比较灵活,不需要考虑配电的问题。
6:按输出种类的分类(1)三极管NPN输出(2)三极管PNP输出(3)三极管NPN与PNP混合输出(4)固态隔离无触点输出(5)继电器触点输出(6)可控硅输出(7)模拟电压(8)模拟电流(9)数据信号7:(1)内藏放大器式即把发光、感光元件和放大电路、信号处理电路、开关驱动电路装配在一个壳体里,接通直流电源就可以获取ON-OFF开关输出,不需要专用放大器,抗噪音能力强,寿命长,电缆线可延长等优点,是主流的一种光电开关。