传感器基础培训
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传感器基础培训讲座
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1
传感器分类
光电传感器
接近传感器
位移测长传感器
旋转编码器
超声波传感器 安全区域传感器
压力传感器 视觉传感器
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2
光电传感器
原理・种类・特性・额定值
什么叫光电传感器？
光电传感器也称光电开关。 采用光电转换原理控制电路通断使输出信号产生逻辑翻转的一类电器称为光电开关。 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。
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。
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14
光电传感器的分类（检测方式分）
被测物 背景物
四.限定反射型
根据只接受一定距离内的正反射光原理 而设计，因此受被测物体颜色的影响小，也 不易受到背景物的影响。跟扩散反射型一样 只需一处配线，无需发射板。
IP＝International Protection
由IEC（International Electrotechinical
Commission)制定的保护等级
固体杂质
水
0＝无保护 1＝直径50mm(手) 2＝直径12.5mm(手指) 3＝直径2.5mm(电缆) 4＝直径1mm(芯线) 5＝只允许极微小粉尘进入 6＝粉尘无法侵入
按发光管发光颜色分,按表明特征分 类，按内部结构分类等。可分成红色（红 外）、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿 和纯绿）、蓝光等
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7
光电传感器的分类（检测方式分） 一.对射型
对射型光电传感器原理图
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8
对射型
对射型传感器检测距离长。但投光器和受光器都需接电源，光轴对合比较 费力。目前使用者占总体的20％～30％。
0＝无保护 1＝垂直方向的水滴 2＝垂直方向15°以内的水滴 3＝垂直方向60°以内的水滴 4＝全方向的水滴 5＝全方向的喷水 6＝全方向的激烈喷水
7＝可浸泡（欧姆龙标准1m 8＝可在水中使用（欧姆龙
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18
保护构造２
（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
典型应用：室内立体停车场车辆的检测
因为停车场检测距离很长，一般起码得4～5米。OMRON E3Z系列长距离 对射型，检测距离最长可达30米。
檢測距離整:理最pp長t 可达30m
9
光电传感器的分类（检测方式分） 二.回归反射型
整理ppt
10
回归反射型ห้องสมุดไป่ตู้
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11
回归反射型
反射板
回歸反射型
检测距离较长，但比 起对射型还是稍逊一筹。 配线和光轴对合更方便。 通过对反射板的改良 （提高反射率/corner cube小型化）力求接近 对射型传感器的性能， 有望进一步将其替代。 目前使用占总体50％左 右，有增加的倾向。
由于反射板的特性， 因此也可以稳定检测出 反光的物体。另，某些 产品也可替代对射型检 测透明物体，如欧姆龙 的 E3S-CR62。
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12
光电传感器的分类（检测方式分） 三.扩散反射型
整理ppt
13
扩散反射型
OK!!
MILK
安装方式最为简单， 只需一处配线，无须反射 板，但检测距离短、所以 使用率停留在20％～30％ 左右的水平。
以细光束投光，让被测物体上 的光点的像能在PSD上成像， 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 ＊BGS＝Back-Ground Suppre-
ssion（背景切除） 不易受被测物体颜色的影响， 使用方便，销量上升。
因为其不易受背景物影响，可以应用在 PCB板的检测，非常薄的IC芯片的检测方面。
θ θ
检测距离
線路板檢測，IC部件检测
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15
光电传感器的分类（检测方式分）
五.距离设定型
投/受光器
被测物体
LD或LED
PSD等
设定范围 检测距离（MAX）
与三角测距型位移传感器 原理相同。检测距离有一 定范围。PSD倾斜，以便 使物体上的光点像能够 清晰地成像。
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16
光电传感器的型号标准
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
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17
保护构造１
（为防止固体杂质・水的侵入而设的保护等级）
光电开关相对其他开关有什么优势？
光电接近开关是一体化无接触、无触点的位置传感器，任何部件都不会有机械磨损， 工作寿命较长。更重要的是外界影响对它无干扰。它不仅限于对金属物，对任何对象 都能产生反应 --这是长处。总之，由于相对简单的构造和直接安装使费用减少。光的 通用性保证了广大的应用范围。
整理ppt
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）
3
光电开关从光的特性上分类？
可见光光电开关 红外光电开关 激光光电开关 紫外光电开关
现市面大多数普通产品
多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波形－－近红外线。紫外线对人 有伤害，中远红外线辐射热，激光过于昂贵；近红外线更加符合感光器件的特性。
激光，是一种崭新的光源，是由激光器产生的一种光。
第一，激光是一种颜色最单纯的光。
第二，激光的方向性好。
第三，激光亮度最高。
第四，激光还可以具有很大的能量 整理ppt
4
光电开关工作原理
整理ppt
5
光电开关工作原理
简单的来说，光电开关就是一个光电耦合器。发射器边 主要是一个LED，而接收器边主要是一个光电三极管。
整理ppt
6
发光二极管 LED
发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如 GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP （磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是 PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性， 即正向导通，反向截止、击穿特性。此 外，在一定条件下，它还具有发光特性。 在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴 由P区注入N区。进入对方区域的少数载流 子（少子）一部分与多数载流子（多子） 复合而发光。
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传感器分类
光电传感器
接近传感器
位移测长传感器
旋转编码器
超声波传感器 安全区域传感器
压力传感器 视觉传感器
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光电传感器
原理・种类・特性・额定值
什么叫光电传感器？
光电传感器也称光电开关。 采用光电转换原理控制电路通断使输出信号产生逻辑翻转的一类电器称为光电开关。 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。
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。
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光电传感器的分类（检测方式分）
被测物 背景物
四.限定反射型
根据只接受一定距离内的正反射光原理 而设计，因此受被测物体颜色的影响小，也 不易受到背景物的影响。跟扩散反射型一样 只需一处配线，无需发射板。
IP＝International Protection
由IEC（International Electrotechinical
Commission)制定的保护等级
固体杂质
水
0＝无保护 1＝直径50mm(手) 2＝直径12.5mm(手指) 3＝直径2.5mm(电缆) 4＝直径1mm(芯线) 5＝只允许极微小粉尘进入 6＝粉尘无法侵入
按发光管发光颜色分,按表明特征分 类，按内部结构分类等。可分成红色（红 外）、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿 和纯绿）、蓝光等
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光电传感器的分类（检测方式分） 一.对射型
对射型光电传感器原理图
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对射型
对射型传感器检测距离长。但投光器和受光器都需接电源，光轴对合比较 费力。目前使用者占总体的20％～30％。
0＝无保护 1＝垂直方向的水滴 2＝垂直方向15°以内的水滴 3＝垂直方向60°以内的水滴 4＝全方向的水滴 5＝全方向的喷水 6＝全方向的激烈喷水
7＝可浸泡（欧姆龙标准1m 8＝可在水中使用（欧姆龙
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保护构造２
（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
典型应用：室内立体停车场车辆的检测
因为停车场检测距离很长，一般起码得4～5米。OMRON E3Z系列长距离 对射型，检测距离最长可达30米。
檢測距離整:理最pp長t 可达30m
9
光电传感器的分类（检测方式分） 二.回归反射型
整理ppt
10
回归反射型ห้องสมุดไป่ตู้
整理ppt
11
回归反射型
反射板
回歸反射型
检测距离较长，但比 起对射型还是稍逊一筹。 配线和光轴对合更方便。 通过对反射板的改良 （提高反射率/corner cube小型化）力求接近 对射型传感器的性能， 有望进一步将其替代。 目前使用占总体50％左 右，有增加的倾向。
由于反射板的特性， 因此也可以稳定检测出 反光的物体。另，某些 产品也可替代对射型检 测透明物体，如欧姆龙 的 E3S-CR62。
整理ppt
12
光电传感器的分类（检测方式分） 三.扩散反射型
整理ppt
13
扩散反射型
OK!!
MILK
安装方式最为简单， 只需一处配线，无须反射 板，但检测距离短、所以 使用率停留在20％～30％ 左右的水平。
以细光束投光，让被测物体上 的光点的像能在PSD上成像， 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 ＊BGS＝Back-Ground Suppre-
ssion（背景切除） 不易受被测物体颜色的影响， 使用方便，销量上升。
因为其不易受背景物影响，可以应用在 PCB板的检测，非常薄的IC芯片的检测方面。
θ θ
检测距离
線路板檢測，IC部件检测
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15
光电传感器的分类（检测方式分）
五.距离设定型
投/受光器
被测物体
LD或LED
PSD等
设定范围 检测距离（MAX）
与三角测距型位移传感器 原理相同。检测距离有一 定范围。PSD倾斜，以便 使物体上的光点像能够 清晰地成像。
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16
光电传感器的型号标准
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
整理ppt
17
保护构造１
（为防止固体杂质・水的侵入而设的保护等级）
光电开关相对其他开关有什么优势？
光电接近开关是一体化无接触、无触点的位置传感器，任何部件都不会有机械磨损， 工作寿命较长。更重要的是外界影响对它无干扰。它不仅限于对金属物，对任何对象 都能产生反应 --这是长处。总之，由于相对简单的构造和直接安装使费用减少。光的 通用性保证了广大的应用范围。
整理ppt
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）
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光电开关从光的特性上分类？
可见光光电开关 红外光电开关 激光光电开关 紫外光电开关
现市面大多数普通产品
多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波形－－近红外线。紫外线对人 有伤害，中远红外线辐射热，激光过于昂贵；近红外线更加符合感光器件的特性。
激光，是一种崭新的光源，是由激光器产生的一种光。
第一，激光是一种颜色最单纯的光。
第二，激光的方向性好。
第三，激光亮度最高。
第四，激光还可以具有很大的能量 整理ppt
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光电开关工作原理
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光电开关工作原理
简单的来说，光电开关就是一个光电耦合器。发射器边 主要是一个LED，而接收器边主要是一个光电三极管。
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发光二极管 LED
发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如 GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP （磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是 PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性， 即正向导通，反向截止、击穿特性。此 外，在一定条件下，它还具有发光特性。 在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴 由P区注入N区。进入对方区域的少数载流 子（少子）一部分与多数载流子（多子） 复合而发光。