光电开关的原理及类型
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光电开关选型1. 引言光电开关是一种具有非接触性的传感器,在工业自动化领域广泛应用。
它能够通过光电原理完成物体的检测和测量,具有灵敏、可靠、快速的特点。
本文将介绍光电开关的选型要点,帮助用户更好地选择适合自己应用场景的光电开关。
2. 光电开关的工作原理光电开关通过发射红外光束并接收反射光束来实现物体的检测。
当被检测物体进入光电开关的感应范围时,会使光束被遮挡,光电开关会通过输出信号来表示物体的存在或不存在。
3. 选型要点3.1 检测距离光电开关的检测距离是选型的重要考虑因素之一。
需要根据实际应用情况,选择合适的检测距离。
一般来说,检测距离越大,光电开关对物体的检测能力越强,但也会增加成本。
3.2 反射物体的特性光电开关对不同反射物体的适应性不同。
一般来说,较暗的物体反射光束较弱,可能会导致检测不准确。
而较亮的物体反射光束较强,可能会造成过度检测。
在选择光电开关时,需要根据被检测物体的特性来确定适合的光电开关类型。
3.3 工作环境光电开关可能会在特殊的工作环境下使用,例如高温、潮湿、腐蚀性环境等。
在选型时,需要考虑光电开关的工作温度范围、防护等级,确保其能够正常工作并具有一定的可靠性。
3.4 接口类型光电开关的接口类型也是选型时需要考虑的因素之一。
常见的接口类型有NPN、PNP、双相输出等。
根据实际应用需求,选择适合的接口类型,确保与其他设备的兼容性。
3.5 其他因素此外,还需要考虑光电开关的可调节性、响应时间、价格等因素,以满足项目需求和成本预算。
4. 选型流程示例以下是一个光电开关选型的流程示例:1. 确定应用场景和需求,包括检测距离、反射物体特性、工作环境等。
2. 根据需求确定合适的检测距离范围,并筛选出符合要求的光电开关。
3. 考虑被检测物体的特性,选择适合的光电开关类型。
4. 根据工作环境对光电开关的要求,筛选具备相应特性的产品。
5. 根据项目需求和成本预算,综合考虑其他因素,选择最合适的光电开关。
光电开关原理及应用一、前言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。
? ?二、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极高时,漫反射式的光电开关是首选的检测模式。
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完全阻断光线时,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,对射式光电开关是最可靠的检测装置。
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。
光电开关的原理和应用光电开关是一种利用光电效应原理实现检测和控制的设备。
它通过光电传感器将光信号转换为电信号,实现对物体的检测、计数、测距等功能。
光电开关具有响应速度快、反应灵敏、使用寿命长的特点,广泛应用于自动化控制系统中。
本文将介绍光电开关的原理、分类以及在工业生产和日常生活中的应用。
一、光电开关的工作原理光电开关的工作原理基于光电效应。
光电效应是指在光照射下,物质中的电子吸收光能并发生电离现象。
光电开关利用光电效应来实现信号的检测和控制。
其工作过程包含光电传感器和光电控制器两个部分。
光电传感器:光电传感器是光电开关中最重要的组成部分,它通常由光源、光敏元件和光电电路三部分组成。
光源发射光线照射到被测物体上,被测物体反射的光线再经过光敏元件接收。
光敏元件可以是光电二极管、光敏电阻、光敏三极管等。
当光线照射到光敏元件上时,光敏元件会产生电流或电压信号,完成对光信号的转换。
光电控制器:光电控制器是光电开关中的控制部分,其主要功能是对光敏元件输出的信号进行放大、滤波和判别。
根据不同的应用需求,光电控制器可以进行信号增强、阈值设置、控制输出等操作,使得光电开关能够适应不同环境下的检测要求。
二、光电开关的分类光电开关可以根据不同的工作原理和检测方式进行分类。
1. 按照工作原理分类:根据光电效应的不同机理,光电开关可以分为光电导型开关和光电障碍型开关。
光电导型开关:光电导型开关是利用光敏电阻的变化来实现控制开关的工作。
当被测物体出现时,光源照射到光敏电阻上,光敏电阻的阻值发生变化,从而改变了电路的导通状态。
光电障碍型开关:光电障碍型开关是利用物体进入或离开光束来实现控制开关的工作。
当被测物体进入或离开光束时,光线被遮挡或接收,从而改变了光敏元件的光信号,进而控制开关的状态。
2. 按照检测方式分类:根据被测物体与光电传感器之间的相对位置,光电开关可以分为接近式光电开关和光电遮挡式开关。
接近式光电开关:接近式光电开关是通过测量物体与光电传感器之间的距离,实现对物体的接近与离开的检测。
光电开关的原理及类型光电开关是一种利用光电效应工作的传感器,它通过光电元件将光信号转化为电信号,从而实现对电路的开关控制。
光电开关具有快速响应、长寿命、免接触、高精度等特点,广泛应用于自动化控制、测距、物体检测、流程监控等领域。
光电开关的原理主要基于光电效应的工作原理。
光电效应是指当光照射到一些物质表面时,电子吸收光能,从而使得物质表面的电子获得足够大的能量,跳出原子轨道形成自由电子,产生电子电荷。
光电效应可分为内照射效应和外照射效应两类。
内照射效应是指物质表面产生的电子电荷在物质内部导电的效应,适用于光电开关的发送器。
发送器是光电开关中的发光二极管(LED),通过外加电压使其发出光信号。
当LED发出的光进入光电开关的检测器(光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等)时,检测器内部被光激发的电子会跳出原子轨道形成自由电子,导致电流流动,进而被控制电路感知并作出响应。
外照射效应是指物质表面受到外部光照射后,电子电荷在物质表面导电的效应,适用于光电开关的接收器。
接收器可以是光敏电阻(LDR)、光敏二极管(Photodiode)、光敏三极管(Phototransistor)等,它们都能将光信号转化为电信号。
当外界光照射到接收器上时,光敏元件吸收光能,进而使电阻、电流或电压发生变化,被控电路通过测量这种变化来判断光照强度或物体位置。
根据光电元件的类型和特性,光电开关可以分为以下几种类型:1.反射式光电开关:发送器和接收器在同一侧,通过被检测物体对光信号的阻挡来实现开关控制。
被检测物体反射光信号,接收器接收到光信号后触发开关。
2.直射式光电开关:发送器和接收器在相对的两侧,光信号直接从发送器射至接收器。
当有物体进入两个传感器之间的区域时,物体会阻挡光线,触发开关。
3.光纤光电开关:使用光纤将发送器和接收器连接在一起,将光信号传输到需要被检测的地方,达到未见光线的地方进行检测。
4.光电对射开关:发送器和接收器分别安装在两个相对位置上,通过光线在空间中的传输来检测物体位置、测距或测量物体的长度等。
简述光电开关的工作原理光电开关是一种利用光电效应工作的传感器,能够感知光线的存在与否。
它的工作原理是基于光电效应的基本原理,即光照射到物体上时,会引起物体表面电子的光电发射,产生电子-空穴对,从而引发电流的产生。
光电开关通常由光源、光电传感器和信号处理电路组成。
光源发出的光束被物体反射后,经过光电传感器接收,并转化为电信号。
信号处理电路对接收到的电信号进行放大、过滤和解码等处理,最终输出一个开关信号。
具体来说,光电开关工作的流程如下:首先,光源发出的光束被物体反射回光电传感器。
光电传感器内部有一个光敏元件,当光束照射到光敏元件上时,光敏元件会产生电子-空穴对。
其中,电子会向光敏元件的一端移动,而空穴则向另一端移动。
这样,在光敏元件两端就会形成一个电压差,即光电流。
接下来,光电流经过信号处理电路放大,同时经过滤波电路进行滤波,以消除噪声干扰。
然后,经过解码电路进行解码,将光电流转化为开关信号。
最后,开关信号被传输到外部设备,以实现相应的控制功能。
光电开关的工作原理可以用以下几个特点来总结:1. 光电开关利用光电效应,将光信号转换为电信号,实现对光线的感知。
2. 光电传感器内部的光敏元件在光照射下产生电子-空穴对,形成光电流。
3. 信号处理电路对光电流进行放大、滤波和解码等处理,最终输出开关信号。
4. 开关信号被传输到外部设备,实现相应的控制功能。
光电开关具有响应速度快、精度高、使用寿命长等特点,因此在自动化控制、机械加工、物流输送等领域得到广泛应用。
例如,在生产线上,光电开关可以用来检测物体的存在与否,实现自动化的物料传输和定位控制。
在安防领域,光电开关可以用来感知门窗的开关状态,实现对入侵行为的监测和报警。
在智能家居中,光电开关可以用来感知房间内的光线强度,实现自动调节灯光亮度的功能。
光电开关利用光电效应实现对光线的感知,通过光源、光电传感器和信号处理电路等组成,将光电流转化为开关信号,从而实现对外部设备的控制。
光电开关的工作原理
光电开关是一种使用光电效应来检测和测量物体位置、距离、速度等参数的传感器。
它包含一个光源和一个光敏接收器,通过光源发出光束,并通过光敏接收器接收光束的强度变化来判断物体的存在或者运动状态。
光电开关的工作原理如下:
1. 发射光束:光电开关中的光源通常为红外光源,它能够产生一个红外光束。
这个光束会沿着一条直线或者一个区域发射出去。
2. 接收光束:光电开关中的光敏接收器通常为光电二极管或光电三极管。
它会接收到光源发出的光束,并将光束转化为电信号。
3. 检测物体:当没有物体遮挡光束时,光束会被光敏接收器接收到,并转化为一个特定的电信号,表示物体不存在。
4. 遮挡检测:当有物体遮挡光束时,光束中的一部分或全部会被物体阻挡住,光敏接收器接收到的光强度会减小。
这时,光敏接收器会将光束的强度变化转化为一个电信号,表示物体存在。
5. 信号处理:光电开关通常会对光敏接收器接收到的电信号进行放大、滤波等处理,以保证信号的准确性和稳定性。
光电开关的工作原理可以应用于很多领域,例如自动门控制、流水线物体检测、机器人导航等等。
它具有响应速度快、精度高、可靠性好等优点,在物体检测和测量方面有着广泛的应用。
光电开关工作原理NPN与PNP传感器差异1、漫反射式光电开关漫反射光电开关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,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。
引起理想漫反射的光度分布局部较强漫反射时的光度分布2、镜反射式光电开关镜反射式光电开关亦是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。
3、对射式光电开关对射式光电开关包含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。
当检测物体是不透明时,对射式光电开关是最可靠的检测模式。
4、槽式光电开关槽式光电开关通常是标准的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,光电开关就产生了检测到的开关量信号。
槽式光电开关比较安全可靠的适合检测高速变化,分辨透明与半透明物体。
5、光纤式光电开关光纤式光电开关采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线,以实现被检测物体不在相近区域的检测。
通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。
型号说明术语解释1、检测距离: 动作距离是指检测体按一定方式移动时,从基准位置(光电开关的感应表面)到开关动作时测得的基准位置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绝对值。
3、响应频率:按规定的1秒的时间间隔内,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。
光电开关的工作原理及分类光电开关是一种基于光电效应工作的传感器,可以将光信号转换为电信号,实现光控制电路的自动控制。
光电开关的工作原理是利用光电效应实现光电信号的转换。
光电效应是指当光照射到物体表面时,物质吸收光的能量而发生电子激发或电子发射的现象。
1.光电障碍开关:光电障碍开关也称为光电传感器,工作原理是当被检测物体遮挡或通过时,光电开关将发射出的光束被阻挡而产生电信号输出,通过检测光束的有无来实现自动控制。
光电障碍开关广泛应用于工业自动化生产线上,用于物体检测、计数、位置判断等。
2.光电对射开关:光电对射开关由发光器和接收器两部分组成,将发射器和接收器分别安装在被检测物体的两侧,通过检测发射器发出的光束是否能被接收器接收到来实现自动控制。
光电对射开关适用于检测物体的存在与否,可以应用于门禁系统、安全报警等领域。
3.光电成像开关:光电成像开关利用光电传感器的成像功能,可以对被检测物体进行图像分析和识别,实现自动控制。
例如,在自动取料机器人中,光电成像开关可以通过识别被检测物体的形状、颜色等信息,实现精确定位和抓取。
1.光电发射效应:指的是在光照射下,物质将吸收光能而释放电子,产生电流的现象。
光电开关的发射器发出光线,当光线遇到被检测物体时,被检测物体会吸收或反射光线,进而对接收器产生影响。
2.光电吸收效应:指的是在光照射下,物质吸收光的能量而发生电子激发或电子发射的现象。
光电开关的接收器会接收到发射器发出的光线,当光线被物体吸收后,接收器的电流会发生变化。
3.光电导效应:指的是材料在光照射下,电导率发生变化的现象。
利用光电导效应可以实现光电器件的光敏触发功能。
4.光电测量效应:指的是利用光电效应测量一些物理量的现象。
例如,利用光电效应可以测量光强、颜色、形状等物理信息。
综上所述,光电开关是一种基于光电效应工作的传感器,根据不同的工作原理和应用方式可以分为光电障碍开关、光电对射开关和光电成像开关等。
光电开关的原理特点介绍光电开关是一种使用光电效应实现检测与控制的装置。
其原理是利用光电二极管将光信号转化为电信号,通过电路的控制完成各种功能。
光电开关具有快速、灵敏、可靠等特点,广泛应用于工业自动化领域。
下面将详细介绍光电开关的原理和特点。
一、光电开关的原理1.投光对射型:光电开关内部包含有发射器和接收器,通过发射器发出一束光,当有物体阻断光束时,光照射到接收器上,使其输出信号变化,实现检测与控制。
2.反射型:光电开关内部只有一个发射器,物体靠近光电开关时,反射出的光照射到接收器上,改变其输出信号,实现检测与控制。
二、光电开关的特点1.快速响应:光电开关以光速传播,光信号的接收和处理速度极快,通常在微秒级别,能够满足高速运动物体的检测需求。
2.高灵敏度:光电二极管作为传感器具有较高的灵敏度,能够检测低强度的光信号,甚至是红外光等其他波长的光信号。
3.可靠性强:光电开关采用无触点测量原理,因此在长时间使用中不会出现电接触问题,实现长寿命工作。
4.反应时间短:光电开关的操作速度非常快,能够在极短的时间内检测到物体的进出或阻断状态,并进行相应的控制。
5.安装方便:光电开关结构紧凑,体积小,安装方便灵活,可根据需要选择不同的安装方式,如平装、侧装、底装等。
6.适应性强:光电开关可以适应各种环境,能够在高温、低温、潮湿和强光等条件下正常工作,具有较大的适应性。
三、光电开关的应用1.工业自动化:光电开关在工业自动化领域中被广泛应用,例如物料输送线上的物体检测、流水线传感控制、机器人导航等。
2.机械设备:光电开关在机械设备中可用于物体位置检测、限位控制、旋转编码器等功能,能够对设备的操作进行准确、可靠的控制。
3.家用电器:光电开关还可以用于家电产品中,如光感灯、自动感应水龙头、红外遥控器等,提高了产品的智能化水平和使用便利性。
4.交通领域:光电开关也可以用于交通信号灯、公路监测设备等,实现交通流量的自动控制和监测。
光电开关光电传感原理光电开关是一种广泛应用在自动化控制系统中的传感器装置,它利用光电传感原理实现对物体的检测和触发控制。
本文将介绍光电开关的工作原理以及在各个领域的应用。
一、光电开关的工作原理光电开关主要由光电灯发射器和光电二极管接收器组成。
发射器通过电流激励光电灯发射光束,而接收器则利用光电二极管接收光束,并将其转化成电信号。
当被检测的物体进入光电开关的光束范围内时,光束被物体所遮挡,此时光电二极管接收到的光强将降低,从而触发开关输出信号。
二、光电开关的类型和特点1. 反射型光电开关:发射器和接收器位于同一侧,通过物体对光束的反射来触发开关。
这种光电开关适用于检测无透光性的物体,如纸张、玻璃等。
2. 耳朵型光电开关:发射器和接收器分别位于两侧,当物体进入光束范围内时,遮挡住光束触发开关。
耳朵型光电开关因其形状特殊,适用于一些特殊场合的检测。
3. 平行光电开关:发射器和接收器平行排列,当物体遮挡住光束时触发开关。
这种光电开关适用于检测较大物体或需要长距离检测的场合。
光电开关的特点包括:- 高精度:光电二极管能够非常敏锐地感应到光强的变化,从而实现高精度的检测和触发控制。
- 高可靠性:光电开关采用无触点的工作原理,避免了由于接触故障而引起的信号异常或损坏情况。
- 多功能性:光电开关可根据实际需求进行设置和调节,以满足不同领域和应用场合的要求。
- 快速响应:光电开关能够实现快速的信号响应,从而提高自动化系统的工作效率。
三、光电开关的应用领域光电开关在工业自动化、物流仓储、电子设备等多个领域有着广泛的应用。
1. 工业自动化:光电开关可用于自动生产线的流水线传送带上,用来检测物体的存在和位置,实现自动控制和监控。
2. 物流仓储:光电开关可以应用于货物输送系统中,用来检测货物的进出和堆叠情况,实现自动化的仓储管理。
3. 电子设备:光电开关可以用于电子设备的开关控制,如光电鼠标、自动感应开关等。
总结:光电开关是一种基于光电传感原理的传感器装置,通过发射器和接收器之间的光束检测物体的存在和位置。
光电开关的原理和应用光电开关是一种基于光电效应的传感器,广泛应用于工业自动化领域中。
它通过光源发出的光线和光敏元件对光线的感知,实现对物体的检测和控制。
本文将介绍光电开关的工作原理、分类及应用。
一、光电开关的工作原理光电开关是基于光电效应的工作原理来实现对物体的检测和控制。
当光源发出光线照射到光敏元件上时,光敏元件会产生电信号。
光电开关利用这一原理,通过光源和光敏元件的组合,实现对物体的接近、测距、计数等功能。
光电开关最常用的工作原理有:反射式、散射式和透射式。
1. 反射式光电开关反射式光电开关中,光源和光敏元件被安装在一起,通过反射板或者其他反射物来实现对物体的检测。
当有物体接近反射板时,光线被遮挡,光敏元件接收到的光信号减弱或消失,从而触发光电开关的输出。
反射式光电开关适用于检测较小的物体并具有较高的检测精度。
2. 散射式光电开关散射式光电开关中,光源和光敏元件被放置在不同的位置,它们通过空气或其他介质中的散射来实现对物体的检测。
当有物体接近光电开关时,光线被散射,一部分光线被光敏元件接收到,从而触发光电开关的输出。
散射式光电开关适用于检测较大的物体和不规则物体。
3. 透射式光电开关透射式光电开关中,光源和光敏元件被分别安装在物体的两侧,物体在光电开关中间穿过。
当物体遮挡了光线的通过,光敏元件接收不到足够的光信号,从而触发光电开关的输出。
透射式光电开关适用于检测物体的存在与否、测距等应用。
二、光电开关的应用光电开关具有灵敏度高、响应速度快、可靠性高等优点,因此被广泛应用于各个领域。
1. 工业自动化在工业自动化领域,光电开关常用于物体的检测与控制,如检测机械手臂的位置、检测流水线上物体的存在与否,实现自动化的生产与制造。
2. 电梯安全光电开关也适用于电梯安全系统中。
通过安装在电梯门上的光电开关,可以检测到物体是否进入电梯门的安全区域,从而避免电梯门意外关闭造成的安全隐患。
3. 交通监控在交通监控系统中,光电开关可以用于控制红绿灯的切换。
光电开关设计说明书设计说明书:光电开关一、引言光电开关是一种基于光电传感器技术的设备,能够通过感应光线的变化来控制电路的开关状态。
本文档旨在提供一份完整的光电开关设计说明书,从原理、设计流程到具体参数等多个方面进行详细介绍。
二、原理及工作方式光电开关的工作原理是基于光电传感器的光控电路。
光电传感器能够将光信号转化为电信号,通过对光信号的检测和处理来实现电路的控制。
具体工作方式如下:1.发射端:光电开关通过发射端发射光线,光线通常为红外线或激光线,以确保不受外界光照强度的干扰。
2.接收端:接收端对反射光线进行接收,并将接收到的光信号转化为电信号进行处理。
3.比较电路:光电开关内部设有比较电路,用于判断输入光信号的强弱和频率,从而确定开关状态。
三、设计流程1.确定需求:根据具体应用场景,确定光电开关的性能指标、工作范围、响应速度等。
2.选取光电传感器:根据需求选择合适的光电传感器模块,考虑灵敏度、响应速度、工作电压等因素。
3.电路设计:根据选定的光电传感器模块,设计光电开关的电路,包括发射端、接收端、比较电路等。
4.参数调试:对设计好的光电开关进行参数调试,包括发射端和接收端的光强度调节、灵敏度调整等。
5.性能测试:对调试好的光电开关进行性能测试,如稳定性测试、响应速度测试等。
6.优化改进:根据测试结果进行优化改进,确保光电开关在不同环境下都能稳定、可靠地工作。
四、具体参数1.光电传感器类型:红外线传感器2.工作电压:DC12V3.检测距离:0-10m4. 响应速度:≤10ms5.工作温度:-20℃至60℃6.防尘防水等级:IP67五、安装与使用1.安装:将光电开关安装在需要控制的对象附近,确保发射端的光线能够直接照射到接收端。
2.连接电路:按照光电开关的接线图,连接好电源和控制电路。
3.调试设置:调整发射端和接收端的位置和角度,以确保光线能够正常照射和接收。
根据具体需求,设置好光电开关的工作范围、响应速度等参数。
光电开关光电开关(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。
简介光电开关(光电传感器:photoelectric switch )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。
安防系统中常见的光电开关烟雾报警器,工业中经常用它来记数机械臂的运动次数。
接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点,而晶体管接近开关的作用距离短,不能直接检测非金属材料。
但是, 新型光电开关则克服了它们的上述缺点,而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。
这种新型的光电开关已被用作物位检测、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领域。
此外,利用红外线的隐蔽性,还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。
工作原理图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围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。
光电开关原理及应用一、前言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。
二、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极高时,漫反射式的光电开关是首选的检测模式。
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完全阻断光线时,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,对射式光电开关是最可靠的检测装置。
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。
光电开关的原理及运用一.光电开关的运用光电开关是传感器中的一种,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。
二、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。
多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。
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极高时,漫反射式的光电开关是首选的检测模式。
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完全阻断光线时,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,对射式光电开关是最可*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*。
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。
(2)术语解释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。
光电开关的工作原理光电开关的重要功能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。
光电开关的工作原理光电开关(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。
多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。
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半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。
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。
接收器有光电二极管或光电三极管、光电池组成。
在接收器的前面,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。
此外,光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。
三角反射板是结构牢固的发射装置。
它由很小的三角锥体反射材料组成,能够使光束准确地从反射板中返回,具有实用意义。
它可以在与光轴0到25的范围改变发射角,使光束几乎是从一根发射线,经过反射后,还是从这根反射线返回。
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。
光电开关的类型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。
可分为对射型、漫反射型、镜面反射型。
光开关的工作原理
1 光电开关是光电子元件
光电开关是一种可以检测光线强度变化并根据变化来控制开关状
态的光电子元件,它是由光电池发生电流而控制开关运行的一种电路,当外部环境发射光强度到达某一程度,光电池就可以产生电路。
根据
电流的大小来控制开关的变换,从而控制电路的开关。
2 工作原理
光电开关一般由外壳、阳极、隔膜、緞帶、电池、开关和其他组
件组成。
当外部光线照射到光电开关,光电池就会产生一定的电流,
这个电流就会使开关进入感应状态,开关的开闭由电流的大小而定。
如果光线强度达到一定值,足以使电流达到相应的平台值,通过特定
的内部连接,便可把外部开关动作变换为开关动作。
3 光电开关的应用
由于光电开关的特性,被广泛用于家用电器、车用电子设备、机
械设备等,其中有简单的按钮式开关,也有更复杂的诸如温度控制器、定时器、安全装置等多种多样的产品。
其中它可以实现灯光、按钮的
自动操作,节约人力,提高全自动量化程度,从而更好地提高生产效率。
此外,它也可以用于照明检测、光纤通讯、智能交通系统等电子
应用领域。
4 结论
光电开关由于其占地小、功耗低、运行稳定等特点,在电子装置应用上有着广泛的用途,并逐渐代替传统的机械开关,从而实现自动控制,提高了整个系统的控制精度,是一种非常有用的电子元件。
光电开关光电开关(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。
4339268光电开关简介光电开关(光电传感器:photoelectric switch)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。
安防系统中常见的光电开关烟雾报警器,工业中经常用它来记数机械臂的运动次数。
接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点,而晶体管接近开关的作用距离短,不能直接检测非金属材料。
但是,新型光电开关则克服了它们的上述缺点,而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。
这种新型的光电开关已被用作物位检测、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领域。
此外,利用红外线的隐蔽性,还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。
工作原理图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。
光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。
它由发光源和受光器两部分组成。
把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内,彼此间用透明绝缘体隔离。
发光源的引脚为输入端,受光器的引脚为输出端,常见的发光源为发光二极管,受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。
光电耦合器的种类较多,常见有光电二极管型、光电三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、光电达林顿型、集成电路型等。
如下图1(外形有金属圆壳封装,塑封双列直插等)。
工作原理在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光,光的强度取决于激励电流的大小,此光照射到封装在一起的受光器上后,因光电效应而产生了光电流,由受光器输出端引出,这样就实现了电一光一电的转换。
基本工作特性(以光敏三极管为例)1、共模抑制比很高在光电耦合器内部,由于发光管和受光器之间的耦合电容很小(2pF以内)所以共模输入电压通过极间耦合电容对输出电流的影响很小,因而共模抑制比很高。
2、输出特性光电耦合器的输出特性是指在一定的发光电流IF下,光敏管所加偏置电压VCE与输出电流IC之间的关系,当IF=0时,发光二极管不发光,此时的光敏晶体管集电极输出电流称为暗电流,一般很小。
当IF>0时,在一定的IF作用下,所对应的IC基本上与VCE无关。
IC与IF之间的变化成线性关系,用半导体管特性图示仪测出的光电耦合器的输出特性与普通晶体三极管输出特性相似。
3、光电耦合器可作为线性耦合器使用。
在发光二极管上提供一个偏置电流,再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上,这样光电晶体管接收到的是在偏置电流上增、减变化的光信号,其输出电流将随输入的信号电压作线性变化。
光电耦合器也可工作于开关状态,传输脉冲信号。
在传输脉冲信号时,输入信号和输出信号之间存在一定的延迟时间,不同结构的光电耦合器输入、输出延迟时间相差很大。
特点介绍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、镜面反射式光电开关都有防止相互干扰功能,安装方便;●对ES外同步(外诊断)控制端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常工作。
并可随时接受计算机或可编程控制器的中断或检测指令,外诊断与自诊断的适当组合可使光电开关智能化;●响应速度快,高速光电开关的响应速度可达到0.1ms,每分钟可进行30万次检测操作,能检出高速移动的微小物体;●采用专用集成电路和先进的SMT表面安装工艺,具有很高的可靠性;●体积小(最小仅20×31×12mm)、重量轻,安装调试简单,并具有短路保护功能。
主要类型综述光电开关的重要功能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。
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极管(LED)和激光二极管。
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。
接收器有光电二极管或光电三极管组成。
在接收器的前面,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。
光电式接近开关广泛应用于自动计数、安全保护、自动报警和限位控制等方面。
分类:光电开关可分为对射型;漫反射型;镜面反射型;槽式光电开关;光纤式光电开关。
对射型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。
漫反射型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。
镜面反射型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。
槽式槽式光电开关通常是标准的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,光电开关就产生了检测到的开关量信号。
槽式光电开关比较安全可靠的适合检测高速变化,分辨透明与半透明物体。
光纤式光纤式光电开关采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线,以实现被检测物体不在相近区域的检测。
通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。
槽型光电开关选项事项选型槽宽,检测物体需通过槽型光耦的槽,才能对红外光实现阻断,所以光电传感器的槽宽要宽于检测物体,并要有一定的余量,便于安装。
槽型光耦(光电开关)的光缝宽度,如检测物是一个齿盘,其齿盘齿的宽度是d,齿盘齿槽的宽度是f,则槽型光耦的光缝宽度要求小于d,且小于f,这样才能保证能将红外光有效的阻断和导通,在满足上述条件下,选择光缝宽大的槽型光耦。
凹槽型光耦(光电开光)外形:带固定孔和带固定孔,请根据实际情况选择。
安装位置:光电传感器安装时,应使检测齿盘的外径超过槽型光耦光轴1-2mm。
这样才能有效阻断光线。
外围电路参数选择在选择槽型光耦的外围电路时,先确定槽型光耦(光电开关)接收管的负载电阻是多少,再根据槽型光耦的转换效率选择红外发射管的电流。
以ITR1100为例,若其负载电阻是选10k(包括之后电路的等效负载),电源电压是5V,其红外接收管的最大电流是(5-0.4/10k=0.46mA,其中0.4为接收管的饱和电压)。
ITR1100的转换效率是30%-40%,取30%,则红外发射管电流选为0.46/30%=1.5 mA, 综合考虑环境温度、灰尘等不利因素影响,留1.5-2倍的余量,实际选择电流2.3-3mA。
再根据该值选择限流电阻(5-1.2)/3=1.3k,1.2为红外发射管的正向压降。
被测物体的运动速度越快(如1-2kHz),原则上红外接收管的负载电阻取值应小些。
[1]具体分类检测方式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。
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。
技术指标塑料或金属外壳,有圆柱形、方形、叉型、玻璃或塑料光纤等直射系统检测距离长,最大100m,检测不透明物体准确、可靠,抗恶劣条件好(灰尘、散射光导)反射系统检测距离中等,最大15m,易于安装,检测不透明物体或非反射性透明物体;极性反射系统可以检测反射物体漫射系统检测距离短,最大2m,取决于物体的反射系数,安装及设置简单,可检测透明、反射或半透明的物体,需要洁净的环境带背景抑制功能的漫射系统对背景物体不敏感,检测距离与物体的颜色无关继电器或固态输出两种方式,还有模拟量(4-20mA)输出的专用系列产品可选择的功能:时间延迟、分离放大器、灵敏度调节等三种接线方式:螺丝端子、插接件、电缆引线,最高防护等级为IP67Design18市场上最广泛使用的标准,第一代Ø18且具备背景抑制功能。