EFS2000-1112光電開關(guān) 現(xiàn)貨供應(yīng)

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光電傳感器是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的一種器件。其工作原理基于光電效應(yīng)蜈七。光電效應(yīng)是指光照射在某些物質(zhì)上時秒拔，物質(zhì)的電子吸收光子的能量而發(fā)生了相應(yīng)的電效應(yīng)現(xiàn)象。根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的不同將光電效應(yīng)分為三類：外光電效應(yīng)薛津、內(nèi)光電效應(yīng)及光生伏*應(yīng)恐呢。光電器件有光電管、光電倍增管症妻、光敏電阻节婶、光敏二極管、光敏三極管追临、光電池等享积。分析了光電器件的性能、特性曲線蘑弊。

傳感器概述

編輯

光電傳感器一般由處理通路和處理元件2 部分組成履岂。其基本原理是以光電效應(yīng)為基礎(chǔ)，把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化掘缭，然后借助光電元件進一步將非電信號轉(zhuǎn)換成電信號函强。光電效應(yīng)是指用光照射某一物體，可以看作是一連串帶有一定能量為的光子轟擊在這個物體上泉扛，此時光子能量就傳遞給電子笛坦，并且是一個光子的全部能量一次性地被一個電子所吸收，電子得到光子傳遞的能量后其狀態(tài)就會發(fā)生變化苔巨，從而使受光照射的物體產(chǎn)生相應(yīng)的電效應(yīng)版扩。通常把光電效應(yīng)分為3 類：（1 ）在光線作用下能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)，如光電管侄泽、光電倍增管等礁芦；（2 ）在光線作用下能使物體的電阻率改變的現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng)，如光敏電阻悼尾、光敏晶體管等柿扣；（3 ）在光線作用下，物體產(chǎn)生一定方向電動勢的現(xiàn)象稱為光生伏*應(yīng)闺魏，如光電池等未状。 [2] 

光電檢測方法具有精度高俯画、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點司草，而且可測參數(shù)多艰垂，傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣埋虹，因此,光電式傳感器在檢測和控制中應(yīng)用非常廣泛吭辛。

光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號（可見及紫外鐳射光）轉(zhuǎn)變成為電信號的器件驳辖。

光電傳感器

光電式傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器嘴净。它可用于檢測直接引起光量變化的非電物理量，如光強体咽、光照度护狠、輻射測溫、氣體成分分析等轮庵；也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量韩记，如零件直徑硫联、表面粗糙度沦靖、應(yīng)變、位移援仍、振動防偿、速度、加速度妖坡，以及物體的形狀窗悯、工作狀態(tài)的識別等。光電式傳感器具有非接觸偷拔、響應(yīng)快蒋院、性能可靠等特點，因此在工業(yè)自動化裝置和機器人中獲得廣泛應(yīng)用莲绰。新的光電器件不斷涌現(xiàn)欺旧，特別是CCD圖像傳感器的誕生，為光電傳感器的進一步應(yīng)用開創(chuàng)了新的一頁蛤签。

原理

編輯

由光通量對光電元件的作用原理不同所制成的光學測控系統(tǒng)是多種多樣的,按光電元件(光學測控系統(tǒng))輸出量性質(zhì)可分二類辞友，即模擬式光電傳感器和脈沖(開關(guān))式光電傳感器。模擬式光電傳感器是將被測量轉(zhuǎn)換

光電傳感器

成連續(xù)變化的光電流震肮，它與被測量間呈單值關(guān)系.模擬式光電傳感器按被測量(檢測目標物體)方法可分為透射(吸收)式称龙，漫反射式，遮光式(光束阻檔)三大類戳晌。所謂透射式是指被測物體放在光路中鲫尊，恒光源發(fā)出的光能量穿過被測物痴柔，部份被吸收后，透射光投射到光電元件上模博；所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測物上试填，再從被測物體表面反射后投射到光電元件上；所謂遮光式是指當光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測物光遮其中一部份谦枢，使投射到光電元件上的光通量改變三麦，改變的程度與被測物體在光路位置有關(guān)。

光敏二極管是常見的光傳感器怕茉。光敏二極管的外型與一般二極管一樣屈宿，當無光照時，它與普通二極管一樣榨豹，反向電流很小脸嗜，稱為光敏二極管的暗電流；當有光照時樱搪，載流子被激發(fā)亭弥，產(chǎn)生電子-空穴，稱為光電

光電傳感器

載流子离秸。在外電場的作用下粮剃，光電載流子參與導(dǎo)電，形成比暗電流大得多的反向電流虐块，該反向電流稱為光電流俩滥。光電流的大小與光照強度成正比，于是在負載電阻上就能得到隨光照強度變化而變化的電信號贺奠。

光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的功能外霜旧，還有對電信號放大的功能。光敏三級管的外型與一般三極管相差不大儡率，一般光敏三極管只引出兩個極——發(fā)射極和集電極挂据，基極不引出，管殼同樣開窗口儿普，以便光線射入崎逃。為增大光照，基區(qū)面積做得很大箕肃，發(fā)射區(qū)較小婚脱，入射光主要被基區(qū)吸收。工作時集電結(jié)反偏勺像，發(fā)射結(jié)正偏障贸。在無光照時管子流過的電流為暗電流Iceo=（1+β）Icbo（很小），比一般三極管的穿透電流還谐恕东种；當有光照時，激發(fā)大量的電子-空穴對翎郭，使得基極產(chǎn)生的電流Ib增大撮译，此刻流過管子的電流稱為光電流，發(fā)射極電流Ie=（1+β）Ib蔽掀，可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度龄羽。

工作原理

光電傳感器是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。

光電傳感器在一般情況下循抱，有三部分構(gòu)成砂姥，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路蟀符。

發(fā)送器對準目標發(fā)射光束掠记，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(LED)拍随、激光二極管及紅外發(fā)射二極管傍菇。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度界赔。接收器有光電二極管丢习、光電三極管、光電池組成仔蝌。在接收器的前面泛领，裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路敛惊，它能濾出有效信號和應(yīng)用該信號。

此外绰更，光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維瞧挤。 [3] 

分類和工作方式

⑴槽型光電傳感器

把一個光發(fā)射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側(cè)組成槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光儡湾，在無阻情況下光接收器能收到光特恬。但當被檢測物體從槽中通過時，光被遮擋徐钠，光電開關(guān)便動作癌刽，輸出一個開關(guān)控制信號，切斷或接通負載電流寥伍，從而完成一次控制動作虑治。槽形開關(guān)的檢測距離因為受整體結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。

⑵對射型光電傳感器，若把發(fā)光器和收光器分離開瘪棱，就可使檢測距離加大害寸，一個發(fā)光器和一個收光器組成對射分離式光電開關(guān)，簡稱對射式光電開關(guān)窒兼。對射式光電開關(guān)的檢測距離可達幾米乃至幾十米寝谚。使用對射式光電開關(guān)時把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側(cè)，檢測物通過時阻擋光路军裂，收光器就動作輸出一個開關(guān)控制信號蹋烂。

⑶反光板型光電開關(guān)

把發(fā)光器和收光器裝入同一個裝置內(nèi)，在前方裝一塊反光板威沙，利用反射原理完成光電控制作用叁震，稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關(guān)。正常情況下敲坏，發(fā)光器發(fā)出的光源被反光板反射回來再被收光器收到;一旦被檢測物擋住光路窘问，收光器收不到光時，光電開關(guān)就動作宜咒，輸出一個開關(guān)控制信號惠赫。

⑷擴散反射型光電開關(guān)

擴散反射型光電開關(guān)的檢測頭里也裝有一個發(fā)光器和一個收光器，但擴散反射型光電開關(guān)前方?jīng)]有反光板故黑。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的儿咱。在檢測時，當檢測物通過時擋住了光场晶，并把光部分反射回來混埠，收光器就收到光信號，輸出一個開關(guān)信號诗轻。

沒有信號輸出的原因

首先要考慮的是接線或配置的問題钳宪。對于對射型光電傳感器必須由投光部和受光部組合使用，兩端都需要供電扳炬；而回歸反射型必須由傳感器探頭和回歸反射板組合使用吏颖；同時，用戶必須給傳感器提供穩(wěn)定電源恨樟，如果是直流供電综俄，必須確認正負極，如若正負極連接錯誤則會導(dǎo)致輸出信號沒有仲寇。

上述的原因分析是對光電傳感器本身的考慮制沦，我們還需要考慮的是檢測物體的位置問題，如果檢測物體不在檢測區(qū)域购具，這樣的檢測是徒勞的榛青。檢測物體必須在傳感器可以檢測的區(qū)域內(nèi)，也就是光電可以感知的范圍內(nèi)。其次谊弯，要考慮傳感器光軸有沒有對準問題罚迹，對射型的投光部和受光部光軸必須對準，對應(yīng)的回歸反射型的探頭部分和反光板光軸必須對準霍鹿。同樣還要考慮的是檢測物體是否符合標準檢測物體或者小檢測物體的標準异这，檢測物體不能小于小檢測物體的標準，從而避免導(dǎo)致對射型障漓、反射型不能很好檢測透明物體愤售，像反射型對檢測物體的顏色有要求，顏色越深胎许，檢測距離就越近峻呛。

如果以上情況都可以很明確地做出排除后，我們需要做的事就是檢測環(huán)境的干擾因素辜窑。如光照強度不能超出額定范圍钩述；如果現(xiàn)場環(huán)境有粉塵，就需要我們定期清理光電傳感器探頭表面穆碎；或者是多個傳感器緊密安裝牙勘，互相產(chǎn)生干擾；還有一種影響比較大的是電氣干擾所禀，如果周圍有大功率設(shè)備方面，產(chǎn)生干擾時必須要有相應(yīng)的抗干擾措施。如果做過上述的逐一排查色徘，這些因素都可以明確地排除還是沒有信號輸出的話恭金，建議退回廠家檢測判斷。 [3] 

結(jié)構(gòu)分析

光電傳感器通常由三部分構(gòu)成褂策，它們分別為：發(fā)送器横腿、接收器和檢測電路。

發(fā)射器帶一個校準鏡頭猫单，將光聚焦射向接收器议猛，接收器出電纜將這套裝置接到一個真空管放大器上。在金屬圓筒內(nèi)有一個小的白熾燈做為光源朗猖，這些小而堅固的白熾燈傳感器就是如今光電傳感器的雛形。

接收器有光電二極管冻咆、光電三極管及光電池組成殿膏。光敏二極管是現(xiàn)在常見的傳感器。光電傳感器光敏二極管的外型與一般二極管一樣炮家，只是它的管殼上開有一個嵌著玻璃的窗口尘箫，以便于光線射入，為增加受光面積，PN結(jié)的面積做得較大呛营，光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態(tài)下虱忙，并與負載電阻相串聯(lián)，當無光照時嘲谚，它與普通二極管一樣狼楔，反向電流很小稱為光敏二極管的暗電流;當有光照時，載流子被激發(fā)缴渊，產(chǎn)生電子-空穴赏壹，稱為光電載流子。

此外衔沼，光電傳感器的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維蝌借。角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置，它由很小的三角錐體反射材料組成指蚁，能夠使光束準確地從反射板中返回菩佑。它可以在與光軸0到25的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線凝化，經(jīng)過反射后稍坯，仍從這根反射線返回。 [3] 

類型

⑴槽型光電傳感器

把一個光發(fā)射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側(cè)的是槽形光電缘圈。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光劣光，在無阻情況下光接收器能收到光。但當被檢測物體從槽中通過時糟把，光被遮擋绢涡，光電開關(guān)便動作。輸出一個開關(guān)控制信號堡雁，切斷或接通負載電流搀尊，從而完成一次控制動作。槽形開關(guān)的檢測距離因為受整體結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米淹疙。

⑵對射型光電傳感器

若把發(fā)光器和收光器分離開针容，就可使檢測距離加大。由一個發(fā)光器和一個收光器組成的光電開關(guān)就稱為對射分離式光電開關(guān)柴哈，簡稱對射式光電開關(guān)补蛋。它的檢測距離可達幾米乃至幾十米。使用時把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側(cè)冶巴，檢測物通過時阻擋光路为毛，收光器就動作輸出一個開關(guān)控制信號。

⑶反光板型光電開關(guān)

把發(fā)光器和收光器裝入同一個裝置內(nèi)顺鸯，在它的前方裝一塊反光板芦格，利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關(guān)终距。正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光被反光板反射回來被收光器收到;一旦光路被檢測物擋住俄删，收光器收不到光時宏怔，光電開關(guān)就動作，輸出一個開關(guān)控制信號畴椰。

⑷擴散反射型光電開關(guān)

它的檢測頭里也裝有一個發(fā)光器和一個收光器臊诊，但前方?jīng)]有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的迅矛。當檢測物通過時擋住了光妨猩，并把光部分反射回來，收光器就收到信號秽褒，輸出一個開關(guān)信號壶硅。 [3] 

分類

編輯

標準類型

1）漫反射型：一般型或能量型 (-8)，聚焦式 (-8-H)销斟，帶背景抑制功能型 (-8-H)

光電傳感器

庐椒，帶背景分析功能型 (-8-HW)

2）反射板型：一般型 (-6)，帶偏振濾波功能型 (-54, -55)蚂踊，帶透明體檢測功能型 (-54-G)约谈，帶前景抑制功能型 (-54-V)

3）對射型

4）槽型

5）光纖傳感器：塑料光纖型，玻璃光纖型

6）色標傳感器犁钟，顏色傳感器填篱，熒光傳感器

7）光通訊

8）激光測距：三角反射原理型，相位差原理型恃葫，時間差原理型

9）光柵

10）防爆/隔爆型 [3] 

安全類型

1）安全對射光電

2）安全光柵

3）安全光幕

4）安全控制器

門控類型

1）雷達傳感器：區(qū)域檢測型

雷達傳感器

2）主動式傳感器：單光束型革陋，多光束型，區(qū)域檢測型

3）被動式傳感器：區(qū)域檢測型

4）電梯光幕

5）通用光電：槽形悉镜，對射型等 [3] 

特長

①檢測距離長

如果在對射型中保留10m以上的檢測距離等锦钓，便能實現(xiàn)其他檢測手段（磁性、超聲波等） 無法遠距離檢測后谱。

②對檢測物體的限制少

由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理求驳，所以不象接近傳感器等將檢測物體限定在金屬，它可對玻璃刷桐、塑料粥谐、木材、液體等幾乎所有物體進行檢測痛只。

③響應(yīng)時間短

光本身為高速兑蹦，并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成，所以不包含機械性工作時間勇垛，響應(yīng)時間非常短脖母。

④分辨率高

能通過高級設(shè)計技術(shù)使投光光束集中在小光點，或通過構(gòu)成特殊的受光光學系統(tǒng)闲孤，來實現(xiàn)高分辨率谆级。也可進行微小物體的檢測和高精度的位置檢測。

⑤可實現(xiàn)非接觸的檢測

可以無須機械性地接觸檢測物體實現(xiàn)檢測讼积，因此不會對檢測物體和傳感器造成損傷肥照。因此，傳感器能*使用勤众。

⑥可實現(xiàn)顏色判別

通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合而有所差異舆绎。利用這種性質(zhì)，可對檢測物體的顏色進行檢測们颜。

⑦便于調(diào)整

在投射可視光的類型中吕朵，投光光束是眼睛可見的，便于對檢測物體的位置進行調(diào)整