光電開關(guān)原理

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1、光電開關(guān)原理圈子類別：傳感器?(晴天)?2009-3-1714:11:00[我要評論]??[加入收藏]??[加入圈子]光電開關(guān)的定義：此種產(chǎn)品以光源為介質(zhì)、應(yīng)用光電效應(yīng)，當(dāng)光源受物體遮蔽或發(fā)生反射、輻射和遮光導(dǎo)致受光量變化來檢測對象的有無、大小和明暗，而向產(chǎn)生接點(diǎn)和無接點(diǎn)輸出信號的開關(guān)元件。光電開關(guān)包括幾種類型，自身不具備光源，利用被測物體發(fā)射的光的變化量進(jìn)行檢測的；利用自然光對光電開關(guān)的照射，物體遮蔽自然光產(chǎn)生的關(guān)變化量；光電開關(guān)自身具備光源，發(fā)射的光源對被檢測物體反射、吸收、和透射光的變化量進(jìn)行檢測。常用的光源為紫外光、可見光、紅外光等波段的光源，光源的類型有

2、燈泡、LED、激光管等；輸出信號有開關(guān)量或模擬量和通訊數(shù)據(jù)信息等。光電開關(guān)的叫法，主要是輸出為開關(guān)量的開關(guān)元件。光電傳感器的叫法，涵蓋了輸出開關(guān)量、模擬量、通訊數(shù)據(jù)等。目前市面光電開關(guān)的叫法有分光源、檢測形式、用途、結(jié)構(gòu)等命名的。如：利用紅外光源的叫紅外光電開關(guān)、紅外線光電開關(guān)、紅外線光電傳感器等。利用自然光的叫光控開關(guān)、光電繼電器等。利用激光為光源的叫激光光電開關(guān)、激光光電傳感器等。利用檢測形式叫熱金屬檢測器，俗稱熱檢等。利用用途的叫光電距離傳感器、安全光幕傳感器等。利用結(jié)構(gòu)的叫光幕傳感器等。這里就簡要舉幾個(gè)例子，還有很多的叫法，在此無法一一介紹。一、光電開關(guān)原

3、理與分類1：按檢測形式的分類（1）對射式對射式是由一個(gè)發(fā)射器與一個(gè)接收器相對配置的，發(fā)射器發(fā)射出的光指向接收器，發(fā)射器與接收器之間組成一個(gè)閉合光路，通過對光路的光被遮斷或光衰減來進(jìn)行檢測的一種檢測形式。這種檢測形式作用距離比較長，但需要一個(gè)發(fā)射器并需要配電；在某些應(yīng)用場合比如空間狹小，不合適配電的運(yùn)用上比較麻煩。如圖1a：?圖1a②發(fā)射器與接收器一體化，光傳輸為直流方式的非調(diào)制信號，主要小型縫隙光電開關(guān)，如U型、C型的槽型光電開關(guān)。如圖1b:圖1b（2）直接反射式這種方式是把發(fā)射器與接收器構(gòu)為一體，發(fā)射器發(fā)射的光直接照射到被檢測物上，根據(jù)反射光的變化情況來進(jìn)行檢測

4、的。可以說是近似人的眼睛的一種檢測器。與對射式相比作用距離比較短，只需要單線配電即可，屬于通用檢測器。如圖2：圖2（3）鏡面反射式①這種方式是把發(fā)射器與接收器構(gòu)為一體，光電開關(guān)對置反角矩陣射鏡，發(fā)射器的光被反射鏡后反饋回接收器，光電開關(guān)與角矩陣反射鏡（多棱鏡）形成閉合光路，通過對光路的光被遮斷或光衰減來進(jìn)行檢測的一種檢測形式，這種檢測形式作用距離比對射式短，比直接反射式較長。只需要單線配電即可，由于采用反射鏡光軸的調(diào)整比對射式容易；反射鏡由多棱鏡角矩陣板或微晶玻璃顆粒反射膜等。如圖3a：圖3a②具有M.S.R功能的反射器式光電開關(guān)，如果被檢測物是平面而且有光澤，則

5、會產(chǎn)生誤動作，欲解決此問題，可采用M.S.R功能，它的主要工作原理是基于角矩陣反射器能使偏振光方向改變90°，采用互相垂直的偏振光膜片放在雙鏡頭前，所以使用角矩陣反射器，光路閉合。如果是平面鏡或反光率比較的物體（如：玻璃瓶等）不能改變偏振方向，由它阻擋而產(chǎn)生的反射光不能進(jìn)入受光器，因此它可以很容易被檢測到，從而解決了由它表面反射而它引起的誤動作問題。如圖3b:圖3b（4）輻射光檢測形式通過對被檢測物體輻射出的光進(jìn)行檢測的形式。如用于鋼鐵行業(yè)的對加熱的鐵輻射出的紅外線進(jìn)行檢測的光電開關(guān)。如圖4：圖4（5）限定反射式這種方式是把發(fā)射器與接收器構(gòu)為一體，發(fā)射器與接收器形

6、成一個(gè)角度，發(fā)射光軸與接收光軸交叉區(qū)域靈敏度最佳。如圖5：圖5（6）夾角式這種方式是把發(fā)射器與接收器構(gòu)為一體，發(fā)射器與接收器形成一個(gè)角度，發(fā)射光聚焦點(diǎn)與接收光聚焦交叉區(qū)域檢測物體，用于精細(xì)檢測，如標(biāo)記檢測等。如圖6：圖6（7）同軸檢測式（單鏡頭）這種方式是把發(fā)射器與接收器構(gòu)為一體，發(fā)射光通過鍍膜的半透明鏡片45°折射后通過鏡頭聚焦發(fā)射出去，接收光線通過聚焦鏡頭入射到接收器，主要用于標(biāo)志檢測。目前主流的顏色傳感器、標(biāo)志傳感器大多采用這樣方式。如圖7：圖7（8）光導(dǎo)纖維式光導(dǎo)纖維簡稱光纖，目前光纖式光電開關(guān)的光纖基本是兩種，一種塑料光纖，價(jià)位比較低，普通檢測使用；另一

7、種玻璃光纖，價(jià)位比較高，一些檢測精度比較高的場合。①：對射式，把光纖套入發(fā)射器，把光纖套入接收器，光纖檢測頭相對安置。如圖8a：圖8a②：直接反射式，發(fā)射器與接收器構(gòu)為一體，把光纖套入發(fā)射器與接收器（光纖放大器），光纖頭為兩根光纖并行，直接檢測物體。如圖8b：圖8b③：同軸反射，發(fā)射器與接收器構(gòu)為一體，把光纖套入發(fā)射器與接收器（光纖放大器）。光纖頭為兩根光纖并為一根的形式，發(fā)射光纖在中間，接受光纖圍著其圓周排列?？梢灾苯臃瓷渑c鏡面反射，取決于光纖放大器的光學(xué)結(jié)構(gòu)。如圖8c：圖8c2：按檢測方法的分類（1）光量法目前大多數(shù)光電開關(guān)用來檢測物體有無的均為光量方式，既光

8、源受物體遮