光电开关传感器接线图
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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。
对射光电开关接线图对射光电开关三线和二线接线图对射光电开关,特征:辨别不透明的反光物体。
对射光电开关的使用注意事项避免强光源光电开关在环境照度较高时,一般都能稳定工作。
但应回避将传感器光轴正对太阳光、白炽灯等强光源。
在不能改变传感器(受光器)光轴和强光源的角度时,可在传感器上方四周加装遮光板或套上遮光长筒。
防止相互干扰光电开关通常都具有自动防止相互干扰的作用,因而不必担心相互干扰。
然而,对射式红外光电开关在几组并列靠近安装时,则应防止邻组和相互干扰。
防止这种干扰最有效的办法是投光器和受光器交叉设置,超过2组时还拉开组距。
当然,使用不同频率的机种也是一种好办法。
镜面角度影响当被测物体有光泽或遇到光滑金属面时,一般反射率都很高,有近似镜面的作用,这时应将投光器和检测物体安装成10~20°的夹角,以使其光轴不垂直于被检测物体,从而防止误动作。
排除背景物影响使用反射式扩散型投、受光器时,有时由于检出物离背景物较近,光电开关或者背景是光滑等反射率较高的物体而可能会使光电开关不能稳定检测。
因此可以改用距离限定型投、受光器,或者采用远离背景物、拆除背景物、将背景物涂成无光黑色、或设法使背景物粗糙、灰暗等方法加以排除。
自诊断作用使用在安装或使用时,有时可能会由于台面或背景影响以及使用振动等原因而造成光轴的微小偏移、透镜沾污、积尘、外部噪声、环境温度超出范围等问题。
这些问题有可能会使光电开关偏离稳定工作区,这时可以利用光电开关的自诊断作用而使其通过STABLITY绿色稳定指示灯发出通知,以提醒使用者及时对其进行调整。
对射光电开关应避免使用的场所灰尘较多的场所;腐蚀性气体较多的场所;环境温度变化超出产品规定范围的场所;振动、冲击大,而未采取避震措施的场所。
光电开关传感器的电路原理光电开关传感器是一种利用光电效应工作原理的传感器,主要用于检测目标物体的有无、位置、颜色等信息。
它可以将光信号转化为电信号,并通过电路进行处理,从而实现对目标物体的检测。
光电开关传感器的电路主要包括光电头、发光二极管(LED)、光敏电阻和比较电路。
光电头是光电开关传感器中最关键的部件,它包括发射器和接收器,用于发出和接收光信号。
发射器一般采用发光二极管,而接收器一般采用光敏电阻。
发射器的工作原理是当输入电流加到发光二极管上时,发光二极管会发出一定的光强。
光敏电阻的工作原理是通过光电效应,在光照的作用下,光敏电阻的电阻值会发生改变。
在工作过程中,发射器发出的光被目标物体反射或衍射,然后接收器接收到反射或衍射的光。
如果目标物体存在,接收器接收到的光信号会受到影响,从而导致光敏电阻的电阻值发生改变。
接收器会将光信号转化为电信号,并传送到比较电路中进行处理。
比较电路是光电开关传感器中的一个重要组成部分,它主要用于对电信号进行处理和判断。
比较电路一般由比较器、电压比较器和触发器等元器件构成。
比较器可以将输入信号与参考电压进行比较,并输出高低电平信号。
电压比较器则是将电信号与基准电压进行比较,从而得到是否存在目标物体的判断结果。
触发器可以根据输入信号的变化,输出相应的控制信号。
当目标物体不存在时,接收器接收到的光信号较弱,光敏电阻的电阻值较高,比较电路输出低电平信号,表示目标物体不存在。
当目标物体存在时,接收器接收到的光信号较强,光敏电阻的电阻值较低,比较电路输出高电平信号,表示目标物体存在。
光电开关传感器的电路原理可以简单总结为以下几个步骤:发光二极管发射光信号,目标物体反射或衍射光信号,接收器接收光信号,光敏电阻电阻值发生改变,比较电路处理电信号,输出检测结果。
总之,光电开关传感器的电路原理是利用光电效应将光信号转化为电信号,并通过比较电路进行处理,从而实现对目标物体的检测。
通过不断改变发射的光强和接收到的光信号来判断目标物体的有无,实现自动控制和检测的功能。
一:引言PLC的数字量输入接口并不复杂,我们都知道PLC为了提高抗干扰能力,输入接口都采用光电耦合器来隔离输入信号与部处理电路的传输。
因此,输入端的信号只是驱动光电耦合器的部LED导通,被光电耦合器的光电管接收,即可使外部输入信号可靠传输。
目前PLC数字量输入端口一般分单端共点与双端输入,各厂商的单端共点(Com)的接口有光电耦合器正极共点与负极共点之分,日系PLC通常采用正极共点,欧系PLC 习惯采用负极共点;日系PLC供应欧洲市场也按欧洲习惯采用负极共点;为了能灵活使用又发展了单端共点(S/S)可选型,根据需要单端共点可以接负极也可以接正极。
由于这些区别,用户在选配外部传感器时接法上需要一定的区分与了解才能正确使用传感器与PLC为后期的编程工作和系统稳定奠定基础。
二:输入电路的形式1、输入类型的分类PLC的数字量输入端子,按电源分直流与交流,按输入接口分类由单端共点输入与双端输入,单端共点接电源正极为SINK(sink Current 拉电流),单端共点接电源负极为SRCE(source Current 灌电流)。
2、术语的解释SINK漏型SOURCE源型SINK漏型为电流从输入端流出,那么输入端与电源负极相连即可,说明接口部的光电耦合器为单端共点为电源正极,可接NPN型传感器。
SOURCE源型为电流从输入端流进,那么输入端与电源正极相连即可,说明接口部的光电耦合器为单端共点为电源负极,可接PNP型传感器。
国对这两种方式的说法有各种表达:1)、根据TI的定义,sink Current 为拉电流,source Current为灌电流,2)、由按接口的单端共点的极性,共正极与共负极。
这样的表述比较容易分清楚。
3)、SINK为NPN接法,SOURCE为PNP接法(按传感器的输出形式的表述)。
4)、SINK为负逻辑接法,SOURCE为正逻辑接法(按传感器的输出形式的表述)。
5)、SINK为传感器的低电平有效,SOURCE为传感器的高电平有效(按传感器的输出状态的表述)。
`传感器接线图双线直流电路原理图接线电压:10—65V直流常开触点(NO)无极性防短路的输出漏电电流≤0.8mA电压降≤5V注意不允许双线直流传感器的串并联连接三线直流电路原理图接线电压:10—30V直流常开触点(NO)电压降≤1.8V防短路的输出完备的极性保护三线直流与四线直流传感器的串联当串联时,电压降相加,单个传感器的准备延迟时间相加。
img]2-3.jpg border=0>四线直流电路原理图接线电压:10—65V切换开关防短路的输出完备的极性保护电压降≤1.8V三线直流与四线直流传感器的并联双线交流电路原理图常开触点(NO)常闭触点(NC)接线电压:20—250V交流漏电电流≤1.7mA电压降≤7V(有效值)双线交流传感器的串联常开触点:“与”逻辑常闭触点:“或非”逻辑当串联时,在传感器上的电压降相加,它减低了负载上可利用的电压,因此要注意:不能低于负载上的最小工作电压(注意到电网电压的波动)。
机械开关与交流传感器的串联断开的触点中断了传感器的电源电压,若在传感器被衰减期间内机械触点闭和的话,则会产生一个短时间的功能故障,传感器的准备延迟时间(t≤80ms)避免了立即的通断动作。
补偿方法:将一电阻并联在机械触点上(当触点断开时也是一样),此电阻使传感器的准备时间不再起作用,对于200V交流,此电阻大约为82KΩ/1w。
电阻的计算方法:近似值大约为400Ω/V双线交流传感器的并联常开触点:“与”逻辑常闭触点:“或非”逻辑当并联时,漏电流相加,例如:它可以—在可编程控制器的输入端产生一个高电平的假象。
—超过小继电器的维持电流,避免了在触点上的压降。
机械开关与交流传感器的并联闭和触点使传感器的工作电压短路,当触点短开以后只有在准备延迟时间(t≤80ms)之后传感器才处于功能准备状态。
补偿办法:触点上串联一个电阻可以可靠地保证了传感器的最小工作电压,因此避免了在机械触点断开之后的准备延迟。
光电开关传感器工作原理及应用一、概述光电开关传感器是一种常用的非接触式传感器,广泛应用于自动化控制系统中。
其通过发射光线并接收反射光线的方式来检测物体的存在或位置,具有高精度、高可靠性、长寿命等优点。
二、组成光电开关传感器主要由发射器、接收器和信号处理电路三部分组成。
1. 发射器发射器是将电能转换为光能的装置,通常采用红外线LED作为发光源。
当发射器受到电流驱动时,会产生一束红外线光束,该光束经过透镜后形成一个平行的激光束。
2. 接收器接收器是将反射回来的光能转换为电能的装置,通常采用晶体管或者光敏二极管作为接收元件。
当反射回来的激光束照射到接收元件上时,会产生一个微弱的电流信号。
3. 信号处理电路信号处理电路主要负责对接收到的微弱信号进行放大、滤波和数字化处理,并将处理后的信号输出给控制系统进行判断。
三、工作原理光电开关传感器的工作原理基于光的反射定律。
当发射器发出一束激光束照射到物体表面时,如果该物体表面具有反射性,那么激光束就会被反射回来,并照射到接收器上。
如果物体表面是平滑的,那么反射回来的激光束会沿着与入射角相等且在同一平面内的方向反射出去。
此时,接收器能够接收到大部分的反射光线。
如果物体表面是粗糙的,那么反射回来的激光束就会呈现出散乱状态,并且只有一小部分光线能够被接收器接收到。
通过对接收器输出信号进行处理,可以判断物体是否存在或者其位置信息。
四、应用由于其高精度、高可靠性和长寿命等优点,光电开关传感器广泛应用于自动化控制领域中。
主要应用于以下几个方面:1. 物品检测在生产线上,可以使用光电开关传感器对产品进行检测和分类。
例如,在装配线上使用该传感器检测零件是否已经完成组装;在包装线上使用该传感器检测产品是否达到规定的尺寸和重量。
2. 位置检测在机械加工中,可以使用光电开关传感器对机械零件进行位置检测。
例如,在自动化车床上使用该传感器检测刀具是否已经到达指定的位置。
3. 自动控制在自动化控制系统中,可以使用光电开关传感器对机器人、自动输送线等设备进行控制。
光电开关传感器[(数字传感器)主板数字接口(D7 ~D15)]一、配件说明二、原理与功能光电开关传感器由发射管发射红外信号,利用物体的反射,接收管接收反射信号,主要用来检测是否有障碍物或者地面的标志线,其基本作用与红外传感器一样,通过障碍对红外线的漫反射来接受红外线。
与红外传感器相比,它的体积过大不易安装;它的功率更强大,其发射出来的红外光比较集中,对深色障碍(如黑色)也可检测。
检测距离为10—65cm (白色),也可手动调节功率大小。
该传感器对环境光线的适应能力比较强。
三、应用介绍红外是通过发射端发射红外信号,接收端接收由障碍物反射回来的红外信号,来判断是否有障碍物。
光电开关传感器和红外避障传感器在原理上一样,只是前者功率较后者大很多。
接收管 发射管固定螺母 指示灯功率调节器连接线 红外滤光片如上图所示,红外处于工作状态时,不停的以大约30 的散角向外发射红外信号,当红外接收管处于反射区内,便能接收到障碍物(反射面)反射回来的红外信号,即认为此时有障碍,这种设计方法多用于前方障碍检测。
注意:此数据仅供参考四、使用方法1、安装使用自带的塑料扎带将其固定在需检测的方向,插入数字传感器接口。
2、调节与指示光电开关传感器上配有信号指示灯,当有障碍物时红色指示灯会亮,还配有功率调节器。
欲使光电开关传感器检测给定的距离时,可以在其检测方向的给定距离处放置一个与实际物体类似障碍物,观察指示灯,配合功率调节器即可调出合适的检测距离。
方法如下:如果此距离时指示灯亮,将调节器逆时针方向旋转,旋转至指示灯刚刚不亮为止; 如果此距离时指示灯不亮,将调节器顺时针方向旋转,旋转至指示灯刚刚亮起为止; 此时,红外的检测距离即为给定的距离。
五、项目应用光电开关传感器因其功率大发射红外波稳定而在很多项目中应用。
在擂台项目中,我们可以用光电开关传感器来检测对手的位置在灭火项目中用来走迷宫六、示例程序假设在数字7口(D7)上接一个红外。
光电开关传感器接线图光电开关传感器双线直流接线方法
光电开关传感器电路原理图
接线电压:10—65V直流
常开触点(NO)
无极性
防短路的输出
漏电电流≤0.8mA
电压降≤5V
注意不允许双线直流传感器的串并联连接
光电开关传感器三线直流接线图
电路原理图
接线电压:10—30V直流
常开触点(NO)
电压降≤1.8V
防短路的输出
完备的极性保护
三线直流与四线直流传感器的串联
当串联时,电压降相加,单个传感器的准备延迟时间相加。
四线直流光电开关传感器接线方法
电路原理图
接线电压:10—65V
切换开关
防短路的输出
完备的极性保护
电压降≤1.8V
三线直流与四线直流光电开关传感器的并联接线图
光电开关传感器双线交流接线方法
电路原理图
常开触点(NO)
常闭触点(NC)
接线电压:20—250V交流
漏电电流≤1.7mA
电压降≤7V(有效值)
双线交流传感器的串联
常开触点:“与”逻辑
常闭触点:“或非”逻辑
当串联时,在传感器上的电压降相加,它减低了负载上可利用的电压,因此要注意:不能低于负载上的最小工作电压(注意到电网电压的波动)。
机械开关与交流光电开关传感器串联接线方法
断开的触点中断了传感器的电源电压,若在传感器被衰减期间内机械触点闭和的话,则会产生一个短时间的功能故障,传感器的准备延迟时间(t≤80ms)避免了立即的通断动作。
补偿方法:将一电阻并联在机械触点上(当触点断开时也是一样),此电阻使传感器的准备时间不再起作用,对于200V交流,此电阻大约为82KΩ/1w。
电阻的计算方法:近似值大约为400Ω/V
双线交流光电开关传感器的并联接线方法
常开触点:“与”逻辑
常闭触点:“或非”逻辑
闭和触点使传感器的工作电压短路,当触点短开以后只有在准备延迟时间(t≤80ms)之后传感器才处于功能准备状态。
补偿办法:触点上串联一个电阻可以可靠地保证了传感器的最小工作电压,因此避免了在机械触点断开之后的准备延迟。
计算电阻的公式:R=10/I P=I²×R。