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1、常用光電傳感器,,1、光電傳感器的定義,光電傳感器（電眼）是利用光的各種性質(zhì)，檢測(cè)物體的有無(wú)和表面狀態(tài)的變化等的傳感器。光電傳感器主要由發(fā)光的投光部和接受光線(xiàn)的受光部構(gòu)成。如果投射的光線(xiàn)因檢測(cè)物體不同而被遮掩或反射，到達(dá)受光部的量將會(huì)發(fā)生變化。受光部將檢測(cè)出這種變化，并轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào)，進(jìn)行輸出。大多使用可視光（主要為紅色，也用綠色、藍(lán)色來(lái)判斷顏色）和紅外光。,,2、光電傳感器的特點(diǎn),①檢測(cè)距離長(zhǎng)達(dá)到10m以上的檢測(cè)距離。②對(duì)檢測(cè)物體的限制少由于以檢測(cè)物體引起的遮光和反射為檢測(cè)原理，所以不象接近傳感器等將檢測(cè)物體限定金屬，它可對(duì)玻璃.塑料.木材.液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測(cè)。③響應(yīng)時(shí)間短光本身為高

2、速，并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成，所以不包含機(jī)械性工作時(shí)間，響應(yīng)時(shí)間非常短。④分辨率高能通過(guò)高級(jí)設(shè)計(jì)技術(shù)使投光光束集中在小光點(diǎn)，或通過(guò)構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)高分辨率。也可進(jìn)行微小物體的檢測(cè)和高精度的位置檢測(cè)。⑤可實(shí)現(xiàn)非接觸的檢測(cè)可以無(wú)須機(jī)械性地接觸檢測(cè)物體實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，因此不會(huì)對(duì)檢測(cè)物體和傳感器造成損傷。因此，傳感器能長(zhǎng)期使用。⑥可實(shí)現(xiàn)顏色判別通過(guò)檢測(cè)物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線(xiàn)波長(zhǎng)和檢測(cè)物體的顏色組合而有所差異。利用這種性質(zhì)，可對(duì)檢測(cè)物體的顏色進(jìn)行檢測(cè)。⑦便于調(diào)整在投射可視光的類(lèi)型中，投光光束是眼睛可見(jiàn)的，便于對(duì)檢測(cè)物體的位置進(jìn)行調(diào)整。,,3、光電傳感器的常見(jiàn)分類(lèi),光

3、電傳感器常見(jiàn)的主要分為3類(lèi)。1、對(duì)射型為使投光器發(fā)出的光能進(jìn)入受光器，對(duì)向設(shè)置投光器與受光器。如果檢測(cè)物體進(jìn)入投光器和受光器之間遮蔽了光線(xiàn)，進(jìn)入受光器的光量將減少。掌握這種減少后可進(jìn)行檢測(cè)。2、回歸反射型在投受光器一體型中，通常光線(xiàn)不會(huì)返回受光部。如果投光部發(fā)出的光線(xiàn)碰到檢測(cè)物體，檢測(cè)物體反射的光線(xiàn)將進(jìn)入受光部，受光量將增加。掌握這種增加后可進(jìn)行檢測(cè)。3、擴(kuò)散反射型在投受光器一體型中，通常投光部發(fā)出的光線(xiàn)將反射到相對(duì)設(shè)置的反射板上，回到受光部。如果檢測(cè)物體遮蔽光線(xiàn)，進(jìn)入受光部的光量將減少。掌握這種減少后可進(jìn)行檢測(cè)。,,4、光電傳感器的其它種類(lèi),套標(biāo)機(jī)生產(chǎn)每日C產(chǎn)品使用到的色差電眼,,5、光電傳

4、感器原理1,1、光的性質(zhì)1.1直射：光在空氣中和水中時(shí)，總是直線(xiàn)傳播。使用對(duì)射型傳感器外置的開(kāi)叉來(lái)檢測(cè)微小物體便是運(yùn)用了這種原理。1.2折射：是指光射入到曲折率不同的界面上時(shí)，通過(guò)該界面后，改變行進(jìn)方向的現(xiàn)象。1.3反射：（正反射、回歸反射、擴(kuò)散反射）在鏡面和玻璃平面上，光會(huì)以與入射角相同的角度反射，稱(chēng)為正反射。3個(gè)平面互相直角般組合的形狀稱(chēng)為三面直角棱鏡。如果面向三面直角棱鏡投光，將反復(fù)進(jìn)行正反射，最終的反射光將向投光的反方向行進(jìn)。這樣的反射稱(chēng)為回歸反射。多數(shù)的回歸反射板都是由數(shù)mm角的三面直角棱鏡按規(guī)律排列而構(gòu)成的。此外，在白紙等沒(méi)有光澤性的表面上，光線(xiàn)將向各個(gè)方向反射，這樣的反射稱(chēng)為擴(kuò)散

5、反射。擴(kuò)散反射型將該原理作為檢測(cè)方式。,,6、光電傳感器原理2,,1.4、偏光：光線(xiàn)可以表現(xiàn)為與其行進(jìn)方向垂直的振動(dòng)波。作為光電傳感器的光源，主要使用LED。從LED投射的光線(xiàn)，會(huì)在與行進(jìn)方向垂直的各個(gè)方向上振動(dòng)，這種狀態(tài)的光稱(chēng)為無(wú)偏光。將無(wú)偏光的光的振動(dòng)方向限制在一個(gè)方向上的光學(xué)過(guò)濾器稱(chēng)為偏光過(guò)濾器。即從LED投光，并通過(guò)偏光過(guò)濾器的光線(xiàn)只在一個(gè)方向上振動(dòng)，這種狀態(tài)稱(chēng)為偏光（正確地說(shuō)應(yīng)為直線(xiàn)偏光）。在某一方向（例如縱方向）上振動(dòng)的偏光，無(wú)法通過(guò)限制在其垂直方向（橫方向）上振動(dòng)的偏光過(guò)濾器。回歸反射型的M.S.R功能（→③M.S.R.功能（MirrorSurfaceRejection：鏡面體光

6、澤清除）頁(yè)）和作為對(duì)射型配件的防止相互干擾過(guò)濾器就是應(yīng)用了這種原理。,,7、光電傳感器原理3,,2、光源2.1光的點(diǎn)亮方式2.1.1脈沖變調(diào)光:多數(shù)光電傳感器采用脈沖變調(diào)光，基本以一定周期反復(fù)投光。由于很容易排除雜亂光的影響，所以可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離檢測(cè)。在帶防止相互干擾功能的類(lèi)型中，投光的周期會(huì)根據(jù)干擾光和雜亂光而在一定范圍內(nèi)變化。2.1.2直流光:是連續(xù)投射一定光量的光線(xiàn)，在標(biāo)記傳感器等部分機(jī)型中使用。能得到高速響應(yīng)性，但有檢測(cè)距離短，容易受雜亂光影響等缺點(diǎn)。,,8、光電傳感器原理4,,2.2光源色與種類(lèi),,9、光電傳感器原理5,3、光纖型3.1構(gòu)造：由于檢測(cè)部（光纖）中完全沒(méi)有電氣部分，所以耐

7、干擾等耐環(huán)境性良好。3.2檢測(cè)原理:光纖由中間的核心和外圍部分曲折率較小的外包金屬構(gòu)成。如果光線(xiàn)入射到核心部分，光線(xiàn)將會(huì)在與外包金屬的交界面上一邊反復(fù)進(jìn)行全反射，一邊行進(jìn)。通過(guò)光纖內(nèi)部從端面發(fā)出的光線(xiàn)以約60的角度擴(kuò)散，照射到檢測(cè)物體上。,,10、光電傳感器原理6,3.3光纖的種類(lèi)與特性：,,11、光電傳感器原理7,4、三角測(cè)距：距離設(shè)定型光電傳感器主要以三角測(cè)距為檢測(cè)原理。下圖所示的是三角測(cè)距的原理。從投光元件投射的光線(xiàn)將在檢測(cè)物體上擴(kuò)散反射。反射光將通過(guò)受光透鏡在位置檢測(cè)元件（輸出符合光線(xiàn)位置信號(hào)的半導(dǎo)體元件）上成像。檢測(cè)物體在靠近光學(xué)系統(tǒng)的位置A的情況下，反射光會(huì)在位置檢測(cè)元件的a位置上

8、成像。在離光學(xué)系統(tǒng)較遠(yuǎn)的位置B的情況下，反射光將在b位置上成像。因此，通過(guò)測(cè)定位置檢測(cè)元件上的成像位置，可以檢測(cè)與檢測(cè)物體的距離。,,12、光電傳感器的構(gòu)成分類(lèi)1,光電傳感器通常由投光部、受光部、增幅部、控制部、電源部構(gòu)成，按其構(gòu)成狀態(tài)可分為以下幾類(lèi),11.1放大器分離型：僅投光部和受光部分離，分別作為投光部和受光部（對(duì)射型）、或一體的投受光器（反射型）。其他的增幅部、控制部采用一體的放大器單元形。特長(zhǎng)：投受光器僅由投光元件、受光元件及光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成，所以可以采用小型，即使在狹小的場(chǎng)所設(shè)置投、受光器，也可在較遠(yuǎn)的場(chǎng)所調(diào)整靈敏度。投受光部與放大器單元間的信號(hào)線(xiàn)很容易受干擾。,,13、光電傳感器的構(gòu)

9、成分類(lèi)2,11.2放大器內(nèi)置型：除電源部以外為一體。(對(duì)射型分為包括投光部的投光器和包括受光部、增幅部、控制部的受光器兩種)。電源部單獨(dú)采用電源單元等形狀。特長(zhǎng)：由于受光部、增幅部、控制部為一體，所以不需要圍繞微小信號(hào)的信號(hào)線(xiàn)，不易受干擾的影響。與放大器分離型相比，布線(xiàn)工時(shí)更少，一般比放大器分離型大。,11.3電源內(nèi)置型：連電源部也包含在投光器、受光器中的一體化產(chǎn)品。特長(zhǎng)：可直接連接到商用電源上，此外還能從受光器直接進(jìn)行容量較大的控制輸出。投光器、受光器中還包括了電源變壓器等，所以與其他形態(tài)相比很大。,11.4光纖型：是在投光部、受光部上連接光纖的產(chǎn)品。由光纖單元和放大器單元構(gòu)成。特長(zhǎng)：根據(jù)光

10、纖探頭（前端部分）的組合不同，可構(gòu)成對(duì)射型或反射型。適合于檢測(cè)微小物體。光纖單元不受干擾的影響。,,14、光電傳感器影響的因素,1、對(duì)射型/回歸反射型：1.1檢測(cè)物體：大小、形狀（縱橫高），透明度（不透明體|半透明體|透明體），移動(dòng)速度V（m/s或個(gè)/分）。1.2傳感器：檢測(cè)距離（L），形狀&大小的限制、傳感器、回歸反射板（回歸反射型的情況下），有無(wú)多個(gè)緊密安裝、臺(tái)數(shù)、安裝間距、是否可以交錯(cuò)安裝，安裝的限制（是否需要角度等）。1.3環(huán)境：環(huán)境溫度，有無(wú)水、油、藥品等飛散。2、擴(kuò)散反射型、距離設(shè)定型、限定反射型：2.1檢測(cè)物體：大小、形狀（縱橫高），顏色，材料（鐵、SUS、木、紙等），表面狀態(tài)（

11、粗糙、有光澤），移動(dòng)速度V（m/s或個(gè)/分）。2.2傳感器：檢測(cè)距離（與工件之間的距離）（L），形狀、大小的限制，有無(wú)多個(gè)緊密安裝、臺(tái)數(shù)、安裝間距，安裝的限制（是否需要角度等）。2.3背景：顏色，材料（鐵、SUS、木、紙等），表面狀態(tài)（粗糙、有光澤等）。2.4環(huán)境：環(huán)境溫度，有無(wú)水、油、藥品等飛散。,,15、光電傳感器的接線(xiàn)圖,單極性的光電傳感器接線(xiàn)圖（例1）,,16、光電傳感器的接線(xiàn)圖,雙極性傳感器傳感器的接線(xiàn)圖（例2）,,17、光電傳感器的布線(xiàn),1、電源電壓使用時(shí)請(qǐng)勿超過(guò)使用電壓范圍。如在使用電壓范圍以上施加電壓，或在直流電源型的傳感器上施加交流電源（AC100V以上），則可能導(dǎo)致破裂或燒

12、毀。2、負(fù)載短路請(qǐng)避免使負(fù)載短路。否則可能引起破裂或燒毀。3、無(wú)負(fù)載的連接無(wú)負(fù)載情況下，直接連接電源會(huì)引起內(nèi)部元件破裂或燒毀，所以請(qǐng)務(wù)必在有負(fù)載的情況下進(jìn)行布線(xiàn)。4、誤接線(xiàn)需考慮電源的極性等，請(qǐng)勿錯(cuò)誤接線(xiàn)。否則可能引起破裂或燒毀。,,18、光電傳感器的安裝,,19、光電傳感器的安裝,,20、光電傳感器的異常檢查,傳感器不工作，請(qǐng)檢查以下幾點(diǎn):a、是否按規(guī)定進(jìn)行布線(xiàn)及連接；b、螺釘是否有松動(dòng)；c、光軸調(diào)整、靈敏度調(diào)整是否已完成；d、檢測(cè)物體、工件速度是否符合額定規(guī)格；f、投受光器的透鏡面上是否附著有垃圾、灰塵等異物；g、不能分解、修理。,,21、光電傳感器的保養(yǎng)及檢查,1、傳感器透鏡及反射板的保養(yǎng)：光電傳感器的透鏡外殼和反射板基本上是塑料的，請(qǐng)用干布輕輕擦拭污漬，請(qǐng)不要使用稀釋劑等有機(jī)溶劑，有些傳感器外殼是金屬的，但透鏡是塑料的。2、以下工作環(huán)境不能使用：a、塵埃多的場(chǎng)所，b、陽(yáng)光直接照射的場(chǎng)所，c、產(chǎn)生腐蝕性氣體的場(chǎng)所，d、接觸到有機(jī)溶劑等的場(chǎng)所，e、有振動(dòng)及沖擊的場(chǎng)所，f、直接接觸到水、油、藥品的場(chǎng)所，g、濕度高，可能會(huì)結(jié)露的場(chǎng)所。,END,