【精品】传感器课件--10光电传感器(下)PPT课件
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传感器课件--10光电传感器(下)
一、光电开关的结构和分类
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。
24.02.2021
37
光电开关的最大指向角示意图
24.02.2021
38
光电开关应用（续）
包装分类检测
24.02.2021
39
光电开关应用（续）
IC引脚检测
24.02.2021
40
光电开关应用（续）
透明度测量、控制
24.02.2021
质量检测
41
光电开关应用（续）
加工控制
24.02.2021
偏振光
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。
被测物体
反射镜反射型光电开关的应用
反射镜
塑料 瓶的反射 光不是偏 振光，不 会引起报 警。
反射镜反射型光电开关的应用（续）
反射镜反射型检测有无物体通过
反射镜反射型光电开关的应用（续）
反射型光电开关的发射器和接收器单侧安装， 当有物体在光电开关面前通过时，红外光束被反射 回来，接收器接收到红外线，而产生一个正脉冲信 号。反射型光电开关的检测距离一般不超过1m，对 暗色物体无法检测。
光电开关在产品检验中的应用
遮断型光电开关用于产品质量控制
24.02.2021
9
光幕
两个柱 形结构相对 而立，每隔 数十毫米安 装一对发光 二极管和光 敏接收管， 形成光幕， 当有物体遮 挡住光线时， 传感器发出 报警信号。
42
光电开关应用（续）
机械手定位
24.02.2021
43
光电开关应用（续）
暖气片高度差 的测量
三角皮带脱落检测
光电开关应用（续）
24.02.2021
高度和步距检测
45
光电开关应用（续）
构件厚度 的测量
QFP管脚排列 的检测
24.02.2021
46
光电开关应用（续）
机械手定位
24.02.2021
反射型光电开关外形
信号 电源 指示 指示
24.02.2021
32
反射型光电开关外形（续）
灵敏度调节电位器
24.02.2021
33
智能化自学习型光电开关
常规反射型光电开关的动作距离是不变的 （与型号有关），当检测流水线上的漫反射物 体时，必须调节安装距离，十分不方便。自学 习型光电开关上设置了一只阈值开关，当流水 线上的被检测物体到达光电开关面前时，按下 阈值开关数秒，待“学习”指示灯闪亮停止后， 内部的微处理器就记住了两者之间的距离，就 能在一定的允许范围内，可靠地对之后来到的 被检测物体作出反应。当流水线上的被检测品 种改变时，只需再次“学习”，而不必调节机 械安装螺丝。
24.02.2021
52
二、光电断续器
光电断续器可分为遮断型和反射型两种。 遮断型光电断续器也称为槽式光电开关，通常 是标准的U字型结构。其发射器和接收器做在 体积很小的同一塑料壳体中，分别位于U型槽 的两边，并形成一光轴，两者能可靠地对准， 为安装和使用提供了方便。当被检测物体经过 U型槽且阻断光轴时，光电开关就产生表示检 测到的开关量信号。槽式光电开关比较可靠， 较适合高速检测。
47
光电开关应用（续）
集成电路方向检测 换向器间隙深度测量
光电开关应用（续）
商标方向检测
24.02.2021
49
光电开关应用（续）
根据高度差的测量可 不受本底起伏的影响
芯片厚度测量
24.02.2021
50
光电开关应用（续）
产品长度检测
24.02.2021
来自百度文库51
光电开关应用（续）
产品组装质量检测
被测物漫反射型光电开关原理
被检测物体
漫反射光线 发射光线
反射光线 光发射器 和光接受器
漫反射型 光电开关集光 发射器和光接 受器于一体。 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 射由接受器接 受，于是产生 开关信号。
漫反射型光电开关的应用
请思考如何将光电开关用于卫生间的自动冲水设备
智能化光电开关的自学习过程示意图
学习指示灯 阈值开关
表面反射率
对于漫反射式光电开关发出的光线需 要被检测物表面将足够的光线反射回接收 器，所以检测距离和被检测物体的表面反 射率及粗糙程度将决定接收器接收到光线 强度，被检测物体的表面还应尽量垂直于 光电开关的发射光线。
常用材料的反射率（相对于白纸的估计值）
光幕应用（续）
24.02.2021
孔的检测
15
光幕应用（续）
光幕可
检测出带材 在卷曲过程 中的偏移， 经控制器和 执行机构使 带材向正确 的方向运动 （纠偏）。
纠偏
光幕应用（续）
24.02.2021
光幕用于 自动收费系统的
车辆检测
17
光幕应用（续）
锻压机床的 安全区域设置 及入侵报警
24.02.2021
定区域反射式光电开关原理
检测距离
24.02.2021
检测距离
定区域式光电 开关有一个非常确定 的检测区域，不经过 该区域的被测物体不 会引起光电开关产生 开关信号。
22
反射型光电开关及反射镜外形
24.02.2021
三角反射镜
集发射、接收器 于一身
23
反射镜反射型光电开关 工作原理
反反射射板镜 发射光
接收器
光幕应用
当有物 体遮挡住光 线时，传感 器发出报警 信号，起保 护、预警等 作用。
光线被遮断（报警）
光幕应用（续）
24.02.2021
产品高度测量
12
光幕应用（续）
长度 测量
24.02.2021
宽度 测量
高度 测量
三维尺寸
检测
13
光幕应用（续）
24.02.2021
木材外形截面积检测
14
18
光幕应用（续）
安全区示警
24.02.2021
19
光幕应用（续）
手的安全区保护
24.02.2021
20
反射型光电开关
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。
摆放错误检测
24.02.2021
27
反射镜反射型光电开关的应用（续）
遮光检测
24.02.2021
28
调制型光电开关原理
光电开关的LED多采用中频（40kHz左右）窄脉 冲电流驱动，从而发射40kHz调制光脉冲。相应地， 接收光电元件的输出信号经40kHz选频交流放大器及 专用的解调芯片处理，可以有效地防止太阳光、日光 灯的干扰，又可减小发射LED的功耗。
一、光电开关的结构和分类
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。
24.02.2021
37
光电开关的最大指向角示意图
24.02.2021
38
光电开关应用（续）
包装分类检测
24.02.2021
39
光电开关应用（续）
IC引脚检测
24.02.2021
40
光电开关应用（续）
透明度测量、控制
24.02.2021
质量检测
41
光电开关应用（续）
加工控制
24.02.2021
偏振光
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。
被测物体
反射镜反射型光电开关的应用
反射镜
塑料 瓶的反射 光不是偏 振光，不 会引起报 警。
反射镜反射型光电开关的应用（续）
反射镜反射型检测有无物体通过
反射镜反射型光电开关的应用（续）
反射型光电开关的发射器和接收器单侧安装， 当有物体在光电开关面前通过时，红外光束被反射 回来，接收器接收到红外线，而产生一个正脉冲信 号。反射型光电开关的检测距离一般不超过1m，对 暗色物体无法检测。
光电开关在产品检验中的应用
遮断型光电开关用于产品质量控制
24.02.2021
9
光幕
两个柱 形结构相对 而立，每隔 数十毫米安 装一对发光 二极管和光 敏接收管， 形成光幕， 当有物体遮 挡住光线时， 传感器发出 报警信号。
42
光电开关应用（续）
机械手定位
24.02.2021
43
光电开关应用（续）
暖气片高度差 的测量
三角皮带脱落检测
光电开关应用（续）
24.02.2021
高度和步距检测
45
光电开关应用（续）
构件厚度 的测量
QFP管脚排列 的检测
24.02.2021
46
光电开关应用（续）
机械手定位
24.02.2021
反射型光电开关外形
信号 电源 指示 指示
24.02.2021
32
反射型光电开关外形（续）
灵敏度调节电位器
24.02.2021
33
智能化自学习型光电开关
常规反射型光电开关的动作距离是不变的 （与型号有关），当检测流水线上的漫反射物 体时，必须调节安装距离，十分不方便。自学 习型光电开关上设置了一只阈值开关，当流水 线上的被检测物体到达光电开关面前时，按下 阈值开关数秒，待“学习”指示灯闪亮停止后， 内部的微处理器就记住了两者之间的距离，就 能在一定的允许范围内，可靠地对之后来到的 被检测物体作出反应。当流水线上的被检测品 种改变时，只需再次“学习”，而不必调节机 械安装螺丝。
24.02.2021
52
二、光电断续器
光电断续器可分为遮断型和反射型两种。 遮断型光电断续器也称为槽式光电开关，通常 是标准的U字型结构。其发射器和接收器做在 体积很小的同一塑料壳体中，分别位于U型槽 的两边，并形成一光轴，两者能可靠地对准， 为安装和使用提供了方便。当被检测物体经过 U型槽且阻断光轴时，光电开关就产生表示检 测到的开关量信号。槽式光电开关比较可靠， 较适合高速检测。
47
光电开关应用（续）
集成电路方向检测 换向器间隙深度测量
光电开关应用（续）
商标方向检测
24.02.2021
49
光电开关应用（续）
根据高度差的测量可 不受本底起伏的影响
芯片厚度测量
24.02.2021
50
光电开关应用（续）
产品长度检测
24.02.2021
来自百度文库51
光电开关应用（续）
产品组装质量检测
被测物漫反射型光电开关原理
被检测物体
漫反射光线 发射光线
反射光线 光发射器 和光接受器
漫反射型 光电开关集光 发射器和光接 受器于一体。 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 射由接受器接 受，于是产生 开关信号。
漫反射型光电开关的应用
请思考如何将光电开关用于卫生间的自动冲水设备
智能化光电开关的自学习过程示意图
学习指示灯 阈值开关
表面反射率
对于漫反射式光电开关发出的光线需 要被检测物表面将足够的光线反射回接收 器，所以检测距离和被检测物体的表面反 射率及粗糙程度将决定接收器接收到光线 强度，被检测物体的表面还应尽量垂直于 光电开关的发射光线。
常用材料的反射率（相对于白纸的估计值）
光幕应用（续）
24.02.2021
孔的检测
15
光幕应用（续）
光幕可
检测出带材 在卷曲过程 中的偏移， 经控制器和 执行机构使 带材向正确 的方向运动 （纠偏）。
纠偏
光幕应用（续）
24.02.2021
光幕用于 自动收费系统的
车辆检测
17
光幕应用（续）
锻压机床的 安全区域设置 及入侵报警
24.02.2021
定区域反射式光电开关原理
检测距离
24.02.2021
检测距离
定区域式光电 开关有一个非常确定 的检测区域，不经过 该区域的被测物体不 会引起光电开关产生 开关信号。
22
反射型光电开关及反射镜外形
24.02.2021
三角反射镜
集发射、接收器 于一身
23
反射镜反射型光电开关 工作原理
反反射射板镜 发射光
接收器
光幕应用
当有物 体遮挡住光 线时，传感 器发出报警 信号，起保 护、预警等 作用。
光线被遮断（报警）
光幕应用（续）
24.02.2021
产品高度测量
12
光幕应用（续）
长度 测量
24.02.2021
宽度 测量
高度 测量
三维尺寸
检测
13
光幕应用（续）
24.02.2021
木材外形截面积检测
14
18
光幕应用（续）
安全区示警
24.02.2021
19
光幕应用（续）
手的安全区保护
24.02.2021
20
反射型光电开关
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。
摆放错误检测
24.02.2021
27
反射镜反射型光电开关的应用（续）
遮光检测
24.02.2021
28
调制型光电开关原理
光电开关的LED多采用中频（40kHz左右）窄脉 冲电流驱动，从而发射40kHz调制光脉冲。相应地， 接收光电元件的输出信号经40kHz选频交流放大器及 专用的解调芯片处理，可以有效地防止太阳光、日光 灯的干扰，又可减小发射LED的功耗。