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光电开关原理
 
来源:网络    时间:2013-6-7 点击:3279  

     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。
     ②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。
     (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。
     (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。
     ②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。

     (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。
     (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。
     (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。
     (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。
     (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。
     ②: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。
     ③: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。

 

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