2025年04月27日 08:52:28 来源:麻城施迈赛工业自动化有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量:4
光电开关GDJ10-12A30BF已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多域。它是利用物体对近红外线光束的反射原理,由同步回路感应反射回来的光的强弱而检测物体的存在与否来实现功能的,光电传感器先发出红外线光束到达或透过物体或镜面对红外线光束进行反射,光电传感器接收反射回来的光束,根据光束的强弱判断物体的存在。
光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路接通电路,从而检测物体的有无。物体不限于金属,所有能反射光线(或者对光线有遮挡作用)的物体均可以被检测。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。安防系统中常见的光电开关烟雾报警器,工业中经常用它来计数机械臂的运动次数。
红外线光电开关对射式和反射式两种,反射式光电开关是利用物体对光电开关发射出的红外线反射回去,由光电开关接收,从而判断是否有物体存在。如有物体存在,光电开关接收到红外线,其触点动作,否则其触点复位。
对射式光电开关是由分离的发射器和接收器组成。当无遮挡物时,接收器接收到发射器发出的红外线,其触点动作;当有物体挡住时,接收器便接收不到红外线,其触点复位。
光是一种电磁射线,其特性如同无线电波和X射线,传递速度约为300000千米/,因此它可以在发射的一瞬间被其接收。红外线光电开关是利用人眼不可见(波长为780nm-1mm)的近红外线和红外线的来检测、判别物体。通过光电装置瞬间发射的微弱光束能被安全可靠的准确的发射和接收。
红外线光电开关的重要作用是能够处理光的强度变化:利用光学元件,在传播媒介中间使光束发生变化;利用光束来反射物体;使光束发射经过长距离后瞬间返回。红外线光电开关是由发射器、接收器和检测电路三部分组成。发射器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于发光二管(LED)和激光二管。光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。受脉冲调制的光束辐射强度在发射中经过多次选择,朝着目标不间接地运行。接收器有光电二管或光电三管组成。在接收器的面,装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面的是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。
红外线光电开关分类
按结构分类
红外线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。
放大器分离型是将放大器和传感器分离,并采用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,而放大器的作用较多。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作用,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和传感一体化,采用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、传感器和电源装置一体化,采用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。
红外线光电开关应用
光电开关和接近开关的用途已远超出一般行程控制和限位保护,可用于高速计数、测速、液面控制、检测物体的存在、检测零件尺寸等许多场合。
光电开关介绍 1、工作原理 光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,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。工作原理如图1所示。多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。图2是德国SICK公司的部分光电开关外型图。
2、光电开关的分类及术语解释 (1)、分类 ①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高时,漫反射式的光电开关是的检测模式。 ②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阻断光线时,光电开关就产生了检测开关信号。 ③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,对射式光电开关是的检测装置。 ④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。 ⑤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。 它们的工作光线示意图如图3所示。
(2)术语解释 常见的术语示意图如图4所示。 ①检测距离:是指检测体按一定方式移动,当开关动作时测得的基准位置(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。 ②回差距离:动作距离与复位距离之间的值。 ③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。 ④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。 ⑤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。 ⑥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(自带继电器),及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能等几种常用的输出形式。 ⑦指向角:见光电开关的指向角示意图,即如图4的下部三个小图所示。 ⑧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% 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%
⑨环境特性:光电开关应用的环境亦会影响其工作可靠性。当光电开关工作于检测距离状态时,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检测距离(Sn)降额使用来确定工作距离。 (3)使用注意事项 ①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。 ②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光源。 ③对射式光电开关小可检测宽度为该种光电开关透镜宽度的80%。 ④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。 ⑤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,以免损坏塑料镜。 ⑥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%,以适应在使用中延长光电开关维护周期的要求。 ⑦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,请用户在接通电源检查接线是否正确,核定电压是否为额定值。 以上各注意事项示意图见图5。 三、应用举例 从图6可以看出光电开关的各种应用。其中,图6(a)为光电开关用于对材料的定位剪切控制;图6(b)为用光电开关来控制液面位的上下限值,当液面位高于或低于上下限液面位时,光电开关控制电路可使阈门打开或关闭,使液面位的高度保持在上下限之间