03.19 淺談工業企業用檢測元件---光電開關

前兩篇文件介紹了接近開關,這篇文章介紹一下光電開關的原理和應用。


淺談工業企業用檢測元件---光電開關

光電開關

根據應用的需求及開關的原理,光電開關可以分為,漫反射型,反射板型,對射型,測距傳感器,視覺傳感器,光纖光電開關等。

1,漫反射型光電開關

漫反射型光電開關是指在一個外殼內包含有發射器 和接收器 。發射器發出來的光由檢測物表面反射回接收器,並由接收器對接收光強度大小進行判斷。當光強度超過開關量閥值,輸出動作。

淺談工業企業用檢測元件---光電開關

需要注意的是漫反射光電開關的檢測距離由目標物的顏色和尺寸決定。目標物若為黑色或者細小物體,檢測距離將會減小。國際標準定義檢測範圍時的參考目標物為柯達白 (90%)標準色卡。如果檢測目標是不同的物體會有不同的反射率。

淺談工業企業用檢測元件---光電開關

常用物體的反射率

漫反射光電開關還有一些特殊的產品。

聚焦式漫反射光電開關。發射器的光斑聚焦在很小的一點上,有效的檢測範圍只在聚焦點附近。可用於檢測小體積的物體。例如檢測PCB板上的貼片元件的有無。

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聚焦式漫反射光電開關

帶背景抑制的漫反射光電開關。光電開關的接收器內部使用的是位置感應元件。通過比較目標物與背景物反射回光中心位置來判斷是檢測到物體。例如傳送帶上的物體檢測。

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帶背景抑制功能的漫反射開關

帶背景分析功能的漫反射光電開關。光電開關內部有2個接收器,一個遠端接收器用於檢測背景。一個近端接收器用於檢測目標物。當近端接收器檢測到信號或者遠端接收器檢測不到信號時,光電開關輸出動作。例如車庫的車位檢測。

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帶背景分析功能的光電開關

2,反射板型光電開關


反射板型光電開關是指在一個外殼內包含有發射器與接收器。發射器發送的光由反射板反射回接收器。如果物體遮住了光束,開關輸出動作。一般反射板型適用於常規檢測,不適用於高光澤物體檢測(如:鏡子,不鏽鋼製品)。

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反射板型光電開關

反射板型光電開關需與反射板一同使用,反射板是根據三菱鏡反射原理,能夠平行反射回射入的光束。

反射板型光電開關也有一些特殊的產品。

帶偏振濾波功能的反射板型光電開關。能夠檢測高光亮的物體(如鏡子,不鏽鋼製品),它是在發射器和接收器前增加了偏振濾波片,發射器發射的光僅X平面的可以通過, 反射回的光若要被接收器接收,必須為Y平面的光。由於反射板能夠將光偏轉90º,而光亮物體表面反射回的光幾乎沒有太大的變化。

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帶偏振濾波功能的反射板光電開關

3,對射型光電開關

對射型光電開關發射器與接收器位於獨立的兩個殼體中。發射器發射出來的的光直接被接收器接收。如果目標物遮住了光束,開關輸出動作。對射型光電開關穩定性好,能量強,可以遠距離檢測。

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對射型光電開關

4,測距傳感器

測距傳感器主要是測量目標物離傳感器的距離。測距傳感器的工作原理主要有三種方式:

三角反射原理:主要通過接收器上感應接受光源的位置不同,來測量距離。此種方法常用於短距離高精度測量。

相位差原理:主要通過發射光源與接收光源的相位差△φ來測量距離。常用於中遠距離檢測。

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相位差的測量原理

時間差原理:主要通過發射光源與接收光源的時間差Dt來測量距離。此種方法常用於遠距離高精度測距,穩定性好,環境適應性強。

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時間差的測量原理

5,視覺傳感器

視覺傳感器就像是人的眼睛,看見物體,然後經過大腦分析。對於檢測物位置不確定,檢測物特性較複雜的檢測,就需要使用到視覺傳感器。視覺傳感器的工作流程:圖像捕捉(監控器)->位置效驗->特性檢測->結果輸出。特性分析。內置灰度處理法、梯度處理法、對比度處理法、模式識別法、輪廓識別法,可通過電腦用軟件選擇設置。

6,光纖光電開關

光纖光電開關主要由光纖放大器和光纖構成。按照檢測模式來分,也可分為對射型和反射型兩種。對於對射型光纖系統,發射器和接收器各連有一根光纖;而對於反射型光纖系統,一根光纖內包含發射光束和接收光束兩部分。主要用於短距離,安裝區域工況複雜,測量目標物小的場所使用。

其它還有色標傳感器(檢測目標物顏色),熒光傳感器(檢測熒光性物質)主要用於,印刷,包裝等行業。光柵,安全光幕等用於邊緣檢測,外形檢測,和一些區域檢測。

如有不足請指正。下一篇文章介紹編碼器,感興趣的網友可以關注我。


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