行业常用传感器类型及工作原理

被测物体
光电传感器始于对射 型。 发射元件从灯泡开始 发展到LED，接受元 件从光电阻元件发展 到PD。
回归反射型光电传感器
检测距离小于对射型。 只需在一处配线，反射板在 光的入射方向上形成反射光 光轴对合方便。
被测物体 被测物体
沿袭了对射型的特点 （稳定性），配线・光轴 调整更方便。 发明MSR（后述）功能后 位置精度急增，但比起 对射型还是稍逊一筹。
光纤
玻璃或透明塑料
光在光纤中呈不断地全反射状传播
光的性质 波长和色彩
光是横波有其波长（λ） 光的颜色随不同波长变化
紫外线（Ultra Violet）可见光（Visible Light）红外线（Infra-Red）
UV-C UV-B UV-A 紫 蓝 青 绿 橙 黄 红
100 200 300 400
设定范围 检测距离（MAX）
BGS＝Back-Ground Suwk.baidu.compre- 检测距离有一定范围，
ssion（背景切除）
PSD倾斜，以便使物体上
不易受被测物体颜色的影响， 的光点像能够清晰地成
使用方便。
像。
五.光电传感器参数介绍
指向角
指对于对射型・回归反射
型光电传感器，由于光
束的扩散而可能发生动作
的角度范围。
发射器
指向角 接受器
为使发射器光轴调整更方便，发射不是平行 的，而是呈扩散状发射。
应差的距离
指对于扩散反射型，为了不发生振荡（Chattering） 必须明确隔开动作距离和复归距离。
复归距离 动作距离 应差的距离
ON
OFF
如没有应差（Hysteresis）的话，接近动作距离时
就会发生反复ON/OFF的Chattering现象。
光电传感器 湿度传感器 接近传感器 超音波传感器 气体传感器 PH传感器
二.IP 防护等级系统说明
1、IP（INTERNATIONAL PROTECTION）防护等级系统是由IEC （INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION）所起草。
2、 IP指保护指数，是根据IEC529和NFC20-010标准所规定的 电子材料包装外壳的保护程度.用IP××表示防尘、防水。
780
人的眼睛只能看到可见光
远红外线（3000nm以上）传播热
紫外线对人的眼睛和皮肤有害
λ（nm）
光的性质 偏光（难理解）
由于光是横波，所以通过偏光板（偏光元件） 可以进行偏光 利用偏光性能，可在回归反射型内附带MSR 机能（后述），在对射型内附带防相互干扰机 能（后述）
光
偏光元件
检光元件
例：欧姆龙光电传感器的型号标准
扩散反射型光电传感器
检测距离短。 只需在一处配线，无需 反射板。 有发射/接受二个透镜，
投/接受器
检测距离 被测物体
虽然安装方式最为简单， 但检测距离短，位置精度 也不高。 根据用途备有将光线扩 伸的机种。将光线绞合 为细光束的话，适合用 于检测小物体，扩伸的 光线检测时不易受背景 物的影响。（参照E3Z）
不感应带
由于反射型传感器的发射/接受透镜一般都不同， 便会引起在近距离的某个范围，反射光无法进 入接受透镜的情况。这个范围称为不感应带。
发射 接受
不感应区域
MSR功能(不太理解） MSR=Mirror Surface Rejection
回归反射型如果没有MSR功 能的话，可能会发生无法检 测光泽表面的物体的情况。
IP 防护等级系统说明
IP 防护等级系统说明
IP 防护等级系统说明
IP 防护等级系统说明
保护构造
（防油的保护等级）
JEM（日本电机工业会）规格 IP-□□后标有 ｆ 或者 ｇ
ｆ: 防油（不因有油而受到有害影响） ｇ: 耐油（油不会侵入其内部）
三. 光电传感器
光的性质 折射
光在同一物质中通过时是直线传播的。让光弯曲 的方法＝折射或反射
平行光
焦点（F）
空气 玻璃
光的折射
点光源 焦点（F）
平行光
通过透镜聚集光线或制造平行光
光的性质 反射
光被反射率高的物质所反射 即便是透明体入射角大的话也能反射
研磨金属 空气
空气
玻璃 入射角
空气 玻璃
入射角
全反射
镜子的原理
折射
光纤的Bending Loss原理
全反射
光纤导波的原理
光的性质 光纤应用
E3/F3=表示光电传感器
到E3□□-为止的3～4个字母称为型名
E3S-A、E3S-B、E3S-C、E3G-L是例外的型名）
- 之后的部分称为号名
T
=对射型
R或RS =回归反射型
D或DS =扩散反射型
LS
=距离射定型
G或GS =凹槽型
四.各类光电传感器介绍
对射型光电传感器
检测距离较长。 发射器/接受器两者都需要
投/接受器
光泽表面物体 反射板
格便宜。
色标传感器（应用）
标识检测专用。
细光束、呈垂直发射・倾斜
与扩散反射型一样，只需在 接受的扩散反射光学结构，
一处配线，无需反射板。 以微小光点检测色标。在白
底黑标识这样对比度高的情
况下，可使用红色LED。
检测彩色标识可使用绿色
投/接受器
被测物体 或蓝色LED。
代表商品有E3S-VS、E3C
-VS、以及采用抗干扰强的
限定反射型光电传感器
投/接受器
被测物体 背景物
θ θ
检测距离
检测距离限定范围（□+/-□ ｍｍ）。 与扩散反射型一样，只需在 一处配线，无需反射板。
呈正反射的光学结构，受 到被测物体颜色的影响小， 检测距离限定于某个范围， 不易受到背景物的影响。 适合检测段差和传送带上 流过的薄型物体。（代表例
=E3S-LS3N基板传感器） 比后述的距离射定型（有 优秀的背景切除机能）价
θ
发射轴
检测距离
同轴光学原理（投接受采用 相同的透镜）的E3M-VG。
距离设定型光电传感器
投/接受器
被测物体
测距型、也叫BGS。
LD或LED
以细光束发射，让被测物体上
的光点的像能在PSD上成像， PSD等
根据光点位置演算传感器表面
到物体的距离。检测距离可由
旋钮设定，也能去除背景的影
响。
PSD＝Position Sensing Device
一.传感器的定义
国际电工委员会IEC的定义为：“传感器 是测量系统中的一种前置部件，它将输 入变量转换成可供测量的信号”。
信号输入
热（温度） 光（光量） 磁(磁场）
信号处理 A / D转换 传感器工作流程
信号输出
电信号 （电流或其它）
视觉 触觉
听觉 嗅觉 味觉
工业传感器分类
人类五官与传感器
温度传感器 压力传感器