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1、电子知识摘要电子知识摘要（一）光电开关的基础知识 （二）光电开关基础知识 KG3022T 微电脑交直流全自动 KG3022T 微电脑全自动打铃仪 该作者的其他文章博主推荐相关日志随机阅读首页推荐微博一分钟教你变魔术1000 美元一碗的中国拉面 香港城管为什么不打人 芙蓉：娱乐圈里我最干净 鲤鱼抢食犹如饿鬼投胎 韩国女孩为何看起来漂亮 更多对“推广广告”提建议（二）光电开关基础知识电子知识摘要（一）光电开关的基础知识2010-08-20 22:27:50| 分类： 默认分类 | 标签： |字号大中小 订阅（一） 光是开关的分类 压力传感器光电开关可分为镜面反射型、漫反射型、对射型。 镜面反射型光
2、电开关:由发射器和接收器构成的情况是一种标准配置，从发射器发出的光束在对面的反射镜被反射，即返 回接收器，当光束被中断时会产生一个开关信号的变化。光的通过时间是两倍的信号持续时间，有效作用距离从 0.1 米至 20 米。特征：辨别不透明的物体；借助反射镜部件，形成高的有效距离范围；不易受干扰，可以可靠合适的使用在野外或 者有灰尘的环境中。漫反射型光电开关:是当开关发射光束时，目标产生漫反射，发射器和接收器构成单个的标准部件，当有足够的组合光返 回接收器时，开关状态发生变化，作用距离的典型值一直到3 米。特征：有效作用距离是由目标的反射能力决定，由目标 表面性质和和颜色决定；较小的装配开支，当开
3、关由单个元件组成时，通常是可以达到粗定位；采用背景抑制功能调节测 量距离；对目标上的灰尘敏感和对目标变化了的反射性能敏感。对射型光电开关:由发射器和接收器组成，结构上是两者相互分离的，在光束被中断的情况下会产生一个开关信号变化， 典型的方式是位于同一轴线上的光电开关可以相互分开达50 米。特征：辨别不透明的反光物体；有效距离大，因为光束跨 越感应距离的时间仅一次；不易受干扰，可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中；装置的消耗高，两个单元都必 须敷设电缆。位移传感器 光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光 电开关输出回路和输
4、入回路是电隔离的（即电缘绝），所以它可以在许多场合 得到应用。2、光电开关的分类及术语解释(1)、分类 漫反射式光电开关：它是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时，物体将光电开关发射器 发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，漫反 射式的光电开关是首选的检测模式。 镜反射式光电开关：它亦集发射器与接收器于一体，光电开关发射器发出的光线经过反射镜反射回接收器，当被检 测物体经过且完全阻断光线时，光电开关就产生了检测开关信号。 对射式光电开关：它包含了在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器，发射器发出的光线直
5、接进入接收 器，当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电开关就产生了开关信号。当检测物体为不透明时，对射式 光电开关是最可*的检测装置。 槽式光电开关：它通常采用标准的u字型结构，其发射器和接收器分别位于U型槽的两边，并形成一光轴，当被检 测物体经过U型槽且阻断光轴时，光电开关就产生了开关量信号。槽式光电开关比较适合检测高速运动的物体，并且它能 分辨透明与半透明物体,使用安全可靠。 光纤式光电开关：它采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线，可以对距离远的被检测物体进行检测。通常光纤传感 器分为对射式和漫反射式。(2)术语解释常见的术语。 检测距离：是指检测体按一定方式移动，当开关动作时
6、测得的基准位賈光电开关的感应表面)到检测面的空间距离。 额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。 回差距离：动作距离与复位距离之间的绝对值。 响应频率：在规定的1S的时间间隔内，允许光电开关动作循环的次数。 输出状态：分常开和常闭。当无检测物体时，常开型的光电开关所接通的负载由于光电开关内部的输出晶体管的截 止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。 检测方式：根据光电开关在检测物体时发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同，可分为漫反射式、镜反 射式、对射式等。 输出形式：分NPN二线、NPN三线、NPN四线、PNP二线、PNP三线、PNP四线、AC二线、AC五线(自带继电
7、器)，及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能等几种常用的输出形式。 表面反射率：漫反射式光电开关发出的光线需要经检测物表面才能反射回漫反射开关的接受器，所以检测距离和被 检测物体的表面反射率将决定接受器接收到光线的强度。粗糙的表面反射回的光线强度必将小于光滑表面反射回的强度,而 且，被检测物体的表面必须垂直于光电开关的发射光线。常用材料的反射率如表1 所示。表 1 常用材料的反射率材料 反射率 材料 反射率白画纸 90% 不透明黑色塑料 14%报纸 55% 黑色橡胶 4%餐巾纸 47% 黑色布料 3%包装箱硬纸板 68% 未抛光白色金属表面 130% 洁净松木 70% 光泽浅色金属表面 150
8、% 干净粗木板 20% 不锈钢 200%透明塑料杯 40% 木塞 35% 半透明塑料瓶 62% 啤酒泡沫 70% 不透明白色塑料 87% 人的手掌心 75% 环境特性：光电开关应用的环境亦会影响其长期工作可靠性。当光电开关工作于最大检测距离状态时，由于光学透 镜会被环境中的污物粘住，甚至会被一些强酸性物质腐蚀，以至其使用参数和可靠性降低。较简便的解决方法就是根据光 电开关的最大检测距离(Sn)降额使用来确定最佳工作距离。（3）使用注意事项 红外线传感器属漫反射型的产品，所采用的标准检测体为平面的白色画纸。 红外线光电开关在环境照度高的情况下都能稳定工作，但原则上应回避将传感器光轴正对太阳光等强
9、光源。 对射式光电开关最小可检测宽度为该种光电开关透镜宽度的80%。 当使用感性负载（如灯、电动机等）时，其瞬态冲击电流较大，可能劣化或损坏交流二线的光电开关，在这种情况下, 请将负载经过交流继电器来转换使用。 红外线光电开关的透镜可用擦镜纸擦拭，禁用稀释溶剂等化学品，以免永久损坏塑料镜。 针对用户的现场实际要求，在一些较为恶劣的条件下，如灰尘较多的场合，所生产的光电开关在灵敏度的选择上增 加了 50%，以适应在长期使用中延长光电开关维护周期的要求。 产品均为 SMD 工艺生产制造，并经严格的测试合格后才出厂，在一般情况下使用均不会出现损坏。为了避免意外 性发生，请用户在接通电源前检查接线是否
10、正确，核定电压是否为额定值。三.结束语 光电开关还在许多方面得到了应用，例如在行程控制、直径限制、转速检测、气流量控制等方面。我们相信光电开关会做 得越来越先进，它的应用也会越来越广泛。红外线光电开关是一种具有开关量输出的位置传感器, 由发射器、接收器和检测电路三部分组成，它利用被检测物体对红 外光束的遮光或反射来检出物体的有或无，光电传感器检测不局限于金属，对其他物体均可检测，而且检测距离是接近开 关不能相比的。光电开关可分为槽式、对射式、反光板反射式、扩散反射式、光纤式。可直接驱动继电器、计数器、接触 器、达到自动控制目的。广泛应用于机械、纺织、 .红外线光电开关分类和工作方式：1 槽式光
11、电开关 把一个光发射器和一个光接收器面对面地装在一个槽的两侧叫槽形光电开关。发光器能发出红外光或可见光，在无阻 情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作。输出一个开关控制信号，切断或 接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽式光电开关的检测距离因为受整体结构的限制一般较短。2 对射式光电开关 若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光 电开光，简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的 两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号
12、。3 反光板反射式光电开关 把发光器和收光器装入同一个装置内，在它的前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射 式（或反射镜反射式）光电开关。正常情况下，发光器发出的光通过反光板反射回来被收光器收到；一旦光路被检测物挡 住，收光器收不到光时，光电开关就动作，输出一个开关控制信号。4 扩散反射式（漫反射）光电开关 它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是收不到的； 当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号，输出一个开关控制信号。5 光纤式光电开关 把发光器发出的光用光纤引导到检测点，再把检测到的光信号用
13、光纤引导到光接收器就组成光纤式光电开关。按动作 方式的不同，光纤式光电开关也可分成对射式、反光板反射式、扩散反射式等多种类型。光电开关的分类,光电开关的特点光电开关的分类2.1 按检测方式分 常用光电开关的分类方法：按检测方式可分为反射式、对射式和镜面反射式三种类型。对射式检测距离远，可检测半 透明物体的密度（透光度）。反射式的工作距离被限定在光束的交点附近，以避免背景影响。镜面反射式的反射距离较远， 适宜作远距离检测，也可检测透明或半透明物体。表 1 给出了光电开关的检测分类方式及特点说明。2.2 按结构分类 光电开关按结构可分为放大器分离型、放大器内藏型和电源内藏型三类。 放大器分离型是将
14、放大器与传感器分离，并采用专用集成电路和混合安装工艺制成，由于传感器具有超小型和多品种 的特点，而放大器的功能较多。因此，该类型采用端子台连接方式，并可交、直流电源通用。具有接通和断开延时功能， 可设置亮、音动切换开关，能控制6 种输出状态，兼有接点和电平两种输出方式。放大器内藏型是将放大器与传感一体化，采用专用集成电路和表面安装工艺制成，使用直流电源工作。其响应速度局 面（有0.1ms和1ms两种），能检测狭小和高速运动的物体。改变电源极性可转换亮、暗动，并可设置自诊断稳定工作区指 示灯。兼有电压和电流两种输出方式，能防止相互干扰，在系统安装中十分方便。电源内藏型是将放大器、传感器与电源装置
15、一体化，采用专用集成电路和表面安装工艺制成。它一般使用交流电源， 适用于在生产现场取代接触式行程开关，可直接用于强电控制电路。也可自行设置自诊断稳定工作区指示灯，输出备有SSR 固态继电器或继电器常开、常闭接点，可防止相互干扰，并可紧密安装在系统中。3 光电开关工作原理昴向魁云I亠 按豳圉1迸电开关工作示意閣E1 Q勿井由打兰如我冈-LTLTLrx 5 Wtia T 鞍观圧*giiK时调貼 * 訶忡世招叵）（bj眉敢霁图1所示是反射式光电开关的工作原理框图。图中，由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后，由发光管GL辐射出 光脉冲。当被测物体进入受光器作用范围时，被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU。并在接收电路中将光脉冲解调为 电脉冲信号，再经放大器放大和同步选通整形，然后用数字积分或RC积分方式排除干扰，最后经延时（或不延时）触发 驱动器输出光电开关控制信号。光电开关一般都具有良好的回差特性，因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态，从而可使其 保持在稳定工作区。同时，自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区，以随时监视光电开关的工作。4 光电开关的特点MGK系列光电开关是现代微电子技术发展的产物，是HGK系列红外光电开关的升级换代产品。与以往的光电开关相 比具有自己显著的特点：具有自诊断稳定工作区指示功能，可及时告知工作状态是否可靠； 对射式、反射式
