光電開(kāi)關(guān)介紹

1、工作原理

光電開(kāi)關(guān)（光電傳感器）是光電接近開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無(wú)的。物體不限于金屬，所有能反射光線(xiàn)的物體均可被檢測。光電開(kāi)關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉換為光信號射出，接收器再根據接收到的光線(xiàn)的強弱或有無(wú)對目標物體進(jìn)行探測。工作原理如圖1所示。多數光電開(kāi)關(guān)選用的是波長(cháng)接近可見(jiàn)光的紅外線(xiàn)光波型。圖2是德國SICK公司的部分光電開(kāi)關(guān)外型圖。

2、光電開(kāi)關(guān)的分類(lèi)及術(shù)語(yǔ)解釋

（1）分類(lèi)

①漫反射式光電開(kāi)關(guān)：它是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，當有被檢測物體經(jīng)過(guò)時(shí)，物體將光電開(kāi)關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線(xiàn)反射到接收器，于是光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了開(kāi)關(guān)信號。當被檢測物體的表面光亮或其反光率極高時(shí)，漫反射式的光電開(kāi)關(guān)是首要的檢測模式。

②鏡反射式光電開(kāi)關(guān)：它亦集發(fā)射器與接收器于一體，光電開(kāi)關(guān)發(fā)射器發(fā)出的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)反射鏡反射回接收器，當被檢測物體經(jīng)過(guò)且完全阻斷光線(xiàn)時(shí)，光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了檢測開(kāi)關(guān)信號。

③對射式光電開(kāi)關(guān)：它包含了在結構上相互分離且光軸相對放置的發(fā)射器和接收器，發(fā)射器發(fā)出的光線(xiàn)直接進(jìn)入接收器，當被檢測物體經(jīng)過(guò)發(fā)射器和接收器之間且阻斷光線(xiàn)時(shí)，光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了開(kāi)關(guān)信號。當檢測物體為不透明時(shí)，對射式光電開(kāi)關(guān)是可*的檢測裝置。w

④槽式光電開(kāi)關(guān)：它通常采用標準的U字型結構，其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊，并形成一光軸，當被檢測物體經(jīng)過(guò)U型槽且阻斷光軸時(shí)，光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了開(kāi)關(guān)量信號。槽式光電開(kāi)關(guān)比較適合檢測高速運動(dòng)的物體，并且它能分辨透明與半透明物體,使用可靠。

⑤光纖式光電開(kāi)關(guān)：它采用塑料或玻璃光纖傳感器來(lái)引導光線(xiàn)，可以對距離遠的被檢測物體進(jìn)行檢測。通常光纖傳感器分為對射式和漫反射式。

它們的工作光線(xiàn)示意圖如圖3所示。

（2）術(shù)語(yǔ)解釋

①檢測距離：是指檢測體按一定方式移動(dòng)，當開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)測得的基準位置（光電開(kāi)關(guān)的感應表面）到檢測面的空間距離。額定動(dòng)作距離指接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作距離的標稱(chēng)值。

②回差距離：動(dòng)作距離與復位距離之間的絕 對值。

③響應頻率：在規定的1s的時(shí)間間隔內，允許光電開(kāi)關(guān)動(dòng)作循環(huán)的次數。

④輸出狀態(tài)：分常開(kāi)和常閉。當無(wú)檢測物體時(shí)，常開(kāi)型的光電開(kāi)關(guān)所接通的負載由于光電開(kāi)關(guān)內部的輸出晶體管的截止而不工作，當檢測到物體時(shí)，晶體管導通，負載得電工作。

⑤檢測方式：根據光電開(kāi)關(guān)在檢測物體時(shí)發(fā)射器所發(fā)出的光線(xiàn)被折回到接收器的途徑的不同，可分為漫反射式、鏡反射式、對射式等。

⑥輸出形式：分NPN二線(xiàn)、NPN三線(xiàn)、NPN四線(xiàn)、PNP二線(xiàn)、PNP三線(xiàn)、PNP四線(xiàn)、AC二線(xiàn)、AC五線(xiàn)（自帶繼電器），及直流NPN/PNP/常開(kāi)/常閉多功能等幾種常用的輸出形式。圖

⑦指向角：見(jiàn)光電開(kāi)關(guān)的指向角示意圖,即如圖4的下部三個(gè)小圖所示。

⑧表面反射率：漫反射式光電開(kāi)關(guān)發(fā)出的光線(xiàn)需要經(jīng)檢測物表面才能反射回漫反射開(kāi)關(guān)的接受器，所以檢測距離和被檢測物體的表面反射率將決定接受器接收到光線(xiàn)的強度。粗糙的表面反射回的光線(xiàn)強度必將小于光滑表面反射回的強度,而且，被檢測物體的表面必須垂直于光電開(kāi)關(guān)的發(fā)射光線(xiàn)。常用材料的反射率如表1所示。光

表1 常用材料的反射率

材料 反射率 材料 反射率

白畫(huà)紙 90% 不透明黑色塑料 14%

報紙 55% 黑色橡膠 4%

餐巾紙 47% 黑色布料 3%