光电开关工作原理分析
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者反射,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者有无对目标物体进行探测。
4339268光电开关简介)是光电接近开关的简称,光电开关(光电传感器:photoelectric switch它是利用被检测物对光束的遮挡或者反射,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者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,工业中时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。
并在接收电路中将光脉冲解范围时,被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU调为电脉冲信号,再经放大器放大和同步选通整形,然后用数字积分或者RC积分方式排除干扰,最后经延时(或者不延时)触发驱动器输出光电开关控制信号。
光电开关普通都具有良好的回差特性,于是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。
光电开关的工作原理和故障分析 光电开关工作原理
光电开关的工作原理和故障分析光电开关工作原理光电开关的工作原理和故障分析光电开关工作原理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积分方式排出干扰,后经延时(或不延时)触发驱动器输出光电开关掌控信号。
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。
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。
光电开关的特点MGK系列光电开关是现代微电子技术进展的产物,是HGK系列红外光电开关的升级换代产品。
与以往的光电开关相比具有本身显著的特点:●具有自诊断稳定工作区指示功能,可适时告知工作状态是否牢靠;●对射式、反射式、镜面反射式光电开关都有防止相互干扰功能,安装便利;●对ES外同步(外诊断)掌控端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常工作。
并可随时接受计算机或可编程掌控器的停止或检测指令,外诊断与自诊断的适当组合可使光电开关智能化;●响应速度快,高速光电开关的响应速度可达到0.1ms,每分钟可进行30万次检测操作,能检出高速移动的微小物体;●接受专用集成电路和先进的SMT表面安装工艺,具有很高的牢靠性;●体积小(小仅203112mm)、重量轻,安装调试简单,并具有短路保护功能。
1. 工作原理:检测线上用的光电开关紧要是为了判定机动车是否到位(即是否驶上检测台)。
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。
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。
光电开关原理解析
光电开关原理解析光电开关是一种利用光电效应来检测目标物体的存在或位置的装置。
它由发光部分和光电检测部分组成,通过光的发射和接收来实现对目标物体的触发与反馈。
本文将对光电开关的原理进行详细解析。
一、光电开关的基本原理光电开关基于光电效应的原理工作。
光电效应是指当光线照射到某些特定材料表面时,能够激发出光电子,即光子转化为电子。
这种效应被广泛应用于光电开关中。
光电开关通常由光源、光电器件和信号处理部分组成。
光源一般是发光二极管(LED),它能够发出可见光或红外光。
光电器件包括光电二极管、光敏电阻、光电晶体管等,它们负责接收光信号并将其转化为电信号。
信号处理部分则对接收到的电信号进行处理,实现对目标物体的触发与控制。
二、光电开关的工作原理光电开关的工作原理可以分为两种基本模式:反射型和穿透型。
1. 反射型光电开关反射型光电开关将光源和光电器件安装在同一侧,通过反射物体表面的光来实现检测。
当目标物体接近光电开关时,光会被目标物体反射回来,并被光电器件接收到。
通过检测接收到的光信号的变化,可以实现对目标物体的触发与反馈。
2. 穿透型光电开关穿透型光电开关将光源和光电器件安装在相对的两侧,通过目标物体的穿过来实现检测。
当目标物体妨碍了光源直线传播到光电器件的路径时,光电器件将接收不到或接收到较弱的光信号。
通过检测接收到的光信号的变化,可以实现对目标物体的触发与反馈。
三、光电开关的应用领域光电开关由于其高灵敏度、快速响应和非接触检测等特点,在工业自动化、机械设备、物料搬运等领域中得到广泛应用。
1. 工业自动化光电开关可用于控制机器人的运动轨迹,检测零件的位置和存在,实现精确的自动化生产。
2. 机械设备光电开关可用于检测机械设备的运行状态和位置,实现对设备的精确控制和安全保护。
3. 物料搬运光电开关可用于控制物料输送线上的物料流动,实现自动化装卸和物料分类。
四、光电开关的优缺点分析光电开关作为一种非接触式检测装置,具有以下优点:1. 高灵敏度:光电效应使得光电开关对目标物体的检测更加敏感,能够实现微小物体或高速物体的精确检测。
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 原理图
光电开关原理图
光电开关是一种使用光电效应来感知物体是否存在的设备。
它通常由光电传感器和光源组成。
在光电开关中,光电传感器的主要部分是一个光敏元件,例如光敏电阻或光敏二极管。
光敏元件能够感受光的强度变化,并将其转化为电信号。
光电开关中的光源通常是一个发光二极管(LED),它会发出可见光或红外光。
当光线照射到目标物体上时,光线会被反射或散射回光电传感器。
通过测量光电传感器接收到的光线强度,我们可以判断物体是否存在。
当物体存在时,光电传感器会接收到被反射或散射回来的光线,将其转化为一个较高的电信号。
而当物体不存在时,光线将没有或者减弱,光电传感器转化的电信号会很低或者接近于零。
基于这种原理,光电开关可以应用于许多不同的场合,例如自动门控制、自动照明以及物体计数等。
它的灵敏度可以通过调节光电传感器或光源的参数来调整,以适应不同的环境需求。
综上所述,光电开关利用光电效应来感知物体是否存在,并能够实现自动控制和检测功能。
反射光电开关工作原理
反射光电开关工作原理
反射光电开关是一种通过光信号来实现触发的开关装置。
其主要工作原理如下:
1. 发光器:光电开关中有一个可以发射光线的发光器。
一般情况下,发光器采用红外光发射二极管。
2. 反射面:在要检测物体的对面设置一个反射面,反射面可以是光亮的物体表面、镜面或者一个专门的反射面。
3. 接收器:光电开关中还有一个接收器,一般采用光敏二极管或者光敏三极管作为接收器。
4. 工作原理:发光器产生的光线经由反射面反射后,射到接收器上。
在正常情况下,反射面上没有被检测物体阻挡光线的存在,接收器能接收到足够的反射光信号,此时光电开关处于工作状态。
5. 检测物体存在:如果有物体阻挡住了光线,那么反射面上的光线就无法射到接收器上,接收器就无法接收到足够的反射光信号。
当检测到光线被阻挡时,光电开关会自动进行切换,工作状态就会改变为未工作状态。
6. 输出信号:光电开关一般根据工作状态的改变来输出相应的信号,例如通常在工作状态下输出高电平信号,未工作状态下输出低电平信号,或者使用其他信号方式来表示工作状态的改变。
总结:反射光电开关通过检测光线的反射情况来实现对检测物体存在与否的判断,从而实现触发输出信号的目的。
光电开关的原理及类型
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。
光电开关工作原理分析
光电开关工作原理分析光电开关是一种利用光电效应来实现开关功能的装置,它主要由发光装置、接受装置和控制电路组成。
当光电开关工作时,发光装置会发射出一束光线,当有物体遮挡光线时,接受装置会接收到较弱的光信号,从而触发控制电路的动作,实现开关的功能。
光电开关的工作原理可以分为发光、接受和控制三个部分来进行分析。
首先是发光部分。
光电开关通常采用发光二极管(LED)作为发光装置,LED内部具有一个PN结,当在正向电压的作用下,电子与空穴在PN结区域发生复合,释放出能量,这部分能量会以光的形式辐射出来,从而形成一束光线。
LED在工作时,需要根据具体的工作条件来选择电流和电压。
其次是接受部分。
光电开关的接受装置通常采用光敏二极管(或称为光电二极管),光敏二极管可以将光信号转化为电信号。
当光线照射到光敏二极管上时,光子会激发光敏二极管中的电子跃迁,产生电流。
这个电流的大小与光照强度成正比,当有物体遮挡光线时,接收到的光信号将会减弱或消失,导致光敏二极管中的电流发生变化。
最后是控制部分。
光电开关的控制电路会根据接收到的光信号大小来进行相应的处理,一般会设定一个阈值,当光信号的强度低于或高于这个阈值时,控制电路会触发相应的操作。
光电开关可以通过控制电路来实现不同的功能,比如输出一个数字信号、驱动其他装置的开关操作等。
总结来说,光电开关的工作原理是通过发光装置发射一束光线,当有物体遮挡光线时,接受装置接收到光信号,控制电路根据接收到的信号做出相应的反应。
光电开关常用于工业自动化领域,可以实现非接触式的检测和测量,具有反应速度快、精度高、可靠性强等优点。
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。
光电开关的原理
光电开关的原理光电开关是一种利用光电效应来探测、控制物体位置、存在与否的一种传感器装置。
它主要由光源、光电探测器和信号处理电路组成。
光电开关的原理是利用光源发出的光束照射到被测物体上,被测物体会对光束产生遮挡或反射,光电探测器接收到被测物体对光束的影响,通过信号处理电路将这些影响转化成电信号,从而实现对被测物体的探测和控制。
光电开关主要分为对射型和反射型两种。
对射型光电开关是将光源和光电探测器分别安装在被测物体的两侧,被测物体遮挡光束时,光电探测器接收不到光束,从而产生信号;反射型光电开关则是将光源和光电探测器安装在一侧,被测物体遮挡或反射光束时,光电探测器接收到不同的光信号,也可以实现对被测物体的探测和控制。
光电开关的原理是基于光电效应的。
光电效应是指当光束照射到物体表面时,光子的能量被物体的电子吸收,使得电子跃迁到高能级,从而产生电子-空穴对。
光电探测器中的光敏元件会对这些电子-空穴对产生响应,将其转化为电信号。
因此,光电开关能够通过光源和光电探测器之间的光束来探测物体的位置、存在与否,并将这些信息转化为电信号输出。
光电开关的原理非常简单,但在实际应用中具有广泛的用途。
它可以用于工业自动化生产线上的物体检测、计数、定位等功能,也可以用于家用电器的感应开关、安防系统的监控等领域。
由于光电开关具有高精度、快速响应、不受物体材质、颜色等影响的特点,因此在自动化控制领域有着重要的地位。
总的来说,光电开关的原理是利用光源发出的光束和光电探测器接收到的光信号来实现对被测物体的探测和控制。
通过光电效应的原理,光电开关能够实现高精度、快速响应的功能,广泛应用于工业自动化、家用电器、安防系统等领域,为生产和生活带来了很大的便利。
光纤光电开关工作原理
光纤光电开关工作原理
光纤光电开关的工作原理是:通过光源产生光信号,经过光纤传输到接收器,接收器接收到光信号后产生对应的电信号,再经信号处理电路进行处理,最终控制被控对象的开关状态。
具体过程如下:
1. 光纤中的光信号:通过光纤中的光信号进行传输。
光纤是光的传输通道,可以确保光信号的稳定传输。
2. 接收器:接收光纤中的光信号,并将其转换为电信号。
电信号的强度或特征可以反映光纤中的光信号的强度或特征,因此可以用于检测和判断。
3. 信号处理电路:对电信号进行处理。
处理过程包括信号放大、滤波、比较等,以便更好地识别和处理电信号。
4. 控制开关状态:最终控制被控对象的开关状态。
通过处理后的电信号,可以判断光纤中的光信号的状态,从而控制被控对象的开关状态。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
光电开关的原理
光电开关的原理光电开关是一种能够通过光信号来感知物体位置、检测物体状态的传感器。
它包括光源、光电器件和信号处理电路三个部分。
光电开关的工作原理是:当光源发出光线照射到被测物体上时,光线会被物体反射或散射。
这些反射或散射的光线会再次被光电器件接收到,产生光电效应,使其输出电流或电压信号。
信号处理电路会根据这些信号的变化情况,来判断被测物体是否存在、其位置和运动状态等信息。
光电开关可以分为三种类型:1. 光电传感器:一般由红外LED作为光源,具有高精度、高灵敏度、快速响应等特点,适用于各种自动控制系统。
2. 光电开关:工作时将发射和接收器集成在一个外壳中,通常使用可见光LED作为光源,主要用于自动门、触摸面板、计数器等应用场合。
3. 光电障碍传感器:一般由发射器和接收器组成,常用于安全防护、物流输送、机床自动化等领域。
当然,以下是关于光电开关的一些补充信息:1. 光电开关的工作距离和检测角度都有一定的范围,需要根据具体情况选择不同类型和参数的产品。
2. 光电开关的光源一般分为可见光和红外光两种,其中红外光波长长,穿透力强,在远距离和复杂环境下更加稳定可靠。
3. 光电开关可以实现非接触式检测,不会对被检测物体造成损伤、污染等影响,因此在精密制造和医疗器械等领域有广泛应用。
4. 光电开关的故障可能会受到外部干扰或光照强度变化等因素的影响,因此在使用时应注意保持良好的环境和使用条件,避免误判和误操作。
光电开关作为一种高科技的传感器,已经得到了广泛的应用和发展,并且随着自动化技术的不断提升,光电开关利用光信号进行物体检测和控制,具有响应快、鲁棒性好、耐久性高等优点,被广泛应用于工业自动化控制中的位置、距离、速度、防护、计数等方面。
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。
光电开关控制电机的原理
光电开关控制电机的原理
光电开关控制电机的原理如下:
1. 光电开关:光电开关是由一个光源和一个光敏器件组成。
光源发射光束,光敏器件检测到光束的反射或透射情况。
当光束被阻断时,光敏器件输出电信号。
2. 控制电机:电机是将电能转化为机械能的装置。
通过控制电流的方向和大小,可以控制电机的运动状态。
3. 光电开关控制电机的原理:光电开关可以用来检测物体的位置或运动状态,从而控制电机的启停或运动方向。
- 当光电开关检测到光束被阻断时,光敏器件输出电信号,控制电路接收到信号后会控制电机停止运转。
- 当光电开关检测到光束没有被阻断时,光敏器件不输出电信号,控制电路接收到信号后会控制电机启动或改变运动方向。
这样,通过光电开关控制电机的工作状态,可以实现对电机的精确控制。
光电开关也广泛应用于自动化装置、机械设备、流水线等领域。
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成的族中感器大家言光电开关是传一、前化弱变间光的强和把发射端接收端之员,它于的。
由探测的目电流的变化以达到转化为的隔离回路是电输出回路和输入开光电关到合得在许多场缘绝),所以它可以(即电理作原1、工二、光电开关介绍应用。
关近开光电接光电传感器)是光电开关(或遮挡光束的用被检测物对的简称,它是利体物而检测选回路通电路,从反射,由同步线光能反射限于金属,所有有无的。
物体不在流输入电。
光电开关将被的物体均可检测据根收器再信号射出,接发射器上转换为光进体标物或有无对目收接到的光线的强弱开电数光图1所示。
多行探测。
工作原理如波光外线见光的红选用的是波长接近可关释语解分类及术。
2、光电开关的光。
图2是德国SICK公司的部分电开关外型图型,感器体的传器和接收器于一射式光电开关:它是一种集发射反1 ()、分类①漫,器到接收的光线反射器电开关发射发射的足够量体测当有被检物体经过时,物将光反,漫极光率高时体的表面光亮或其反当产于是光电开关就生了开关信号。
被检测物检选的开关是首射式的光电开光电反射式测模式。
②镜器收器与接:关它亦集发射发器发射电体,光开关于一回反镜射经过反射的出光线过体经检测物被接收器,当开电时,光完且全阻断光线号。
测开关信检就关产生了含它包:光对射式电开关③轴光且离分互相上构结在了.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:分常开和常开常体时,当无检测物闭。
载负接通的光电开关所型的晶出的输电开关内部由于光检当作,截止而不工体管的,通管导体时,晶体测到物方测⑤检工作。
负载得电物测在检光电开关式:根据被光线所发出的射体时发器不径的收器的途折回到接反、镜漫反射式同,可分为NPN:分出形式射式等。
⑥输射式、对、二线线、PNPNPN三线、NPN四二线、线五线、ACPNP四线、AC二PNP三线、/开流NPN/PNP/常继电器),及直自(带指⑦。
的输出形式能常闭多功等几种常用图如,即角示意图角向:见光电开关的指向:射率⑧表面反三个小图所示。
4的下部测检需要经线开关发出的光光漫反射式电,器接受射漫反开关的面物表才能反射回率反射体的表面检以检测距离和被测物所的糙度。
粗收到光线的强接定将决接受器面表于光滑小强回面反射的光线度必将表必面表的体物测检,被且而,度强的回射反光电开关的定义: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、光电开关原理与分类1:按检测形式的分类(1)对射式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)直接反射式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)镜面反射式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,光电开关与角矩阵反射镜(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M.S.R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M.S.R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)辐射光检测形式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)限定反射式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)夹角式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)同轴检测式(单镜头)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)光导纤维式光导纤维简称光纤,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:按检测方法的分类(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:按光源调制种类的分类(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:按供电种类的分类(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110V AC与220V AC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:按结构种类的分类(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。