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光电传感器工作原理及接线方法(一文搞懂光电传感器输出,接线、结构、光源、选型流程)

100次浏览     发布时间:2024-09-09 08:19:28    

1、开关量输出:光电传感器中,一般来讲晶体管输出有NPN和PNP两种输出类型。该两种输出类型的区别在于传感器内晶体管中电流方向的不同。

NPN输出型:电流从集电极C流向发射极E

PNP输出型:电路方向与NPN相反

2、接线方式:光电传感器接线方式一般采用电缆式、接插式、端子式三种连接方式。

3、光电传感器的分类

根据结构分类:根据构成淡原进行分类,光电传感器主要由光电单和放大器两部分组成。

放大器内藏型:光电单元和放大器集成在一个传感器里,由于只有一个传感器所以价格相对便宜。

放大器分离型:传感器由分离的感应头和放大器两个单元组成。放大器分离型初衷是为了实现体积小型化而开发的。后来通过高性能的光纤传感器及激光光源,放大器分离型传感器主要应用于长距离检测和高精度判别。

光纤传感器:同放大器分离型传感器,由一个放大器和一个感应头组成。发射和接受都集成在放大器里。放大器发射的光束经过光纤传输至感应头中,在投射向被测物。

根据光源类型分类:光电传感器的光源主要有两种类型。

发光二极管:LED属于低成本光源,指向性和发光功率都相对较弱,不适合微小物体的检测。

激光:半导体激光二极管。高功率光源。指向性和聚光型都较高,因此适合微小物体的检测。

激光和LED光源光斑尺寸对照

激光光源聚光性好、光斑直径较小。

检测距离变长LED的光源亮度明显下降。


4、光电传感器选型流程:

确认检测内容:首先,确认检测物体的各种情况。一般情况下有以下内容需要确认


a、检测对象:颜色发射率及颜色是否会变化。

尺寸:被测物尺寸大小、是否抖动等

形状:被测物是否形状会发生变化或发生倾斜

光泽:被测面是否光滑?若是光滑表面是否环境光会通过其反射而干扰传感器?


b、背景:一般指无检测无得背景情况

距离:背景与检测物之间的距离,当距离较短时会出现反光量差异较小的问题,此时漫反射型传感器检测会部分定。

颜色:背景颜色和被测物颜色差别是否非常大?例如被测物时黑色背景为白色时,两者反射光亮可能相同。

光泽:背景表面是否是光滑表面?是否该表面会发射周边环境光干扰传感器?


确认检测类型:选用哪种检测类型的传感器可以使用「有检测无」(ON状态),「无检测物」(OFF状态)两种不同状态的受光量差异最大化。


检测类型一般情况下稳定性排序


如何确认最佳检测类型?确认最佳的检测类型,使得检测物有\无两种状态的受光量差异最大化。
举个例子:选用光纤传感器检测微小物体时,光线可以100%被遮挡,无物体时光线100%通过。此时受光量差异最大。

最后需要考虑的是其他条件:即使以上两步都已经确认,但实际应用中现场是否可以稳定工作,也是需要提前确认的。

现场需确认的几项为:

确认检测物体的移动速度,传感器的响应时间是否可以满足?

周围环境:

包括环境温度是否在传感器参数范围内?

油污、粉尘情况是否会遮挡住传感器窗口?

电源噪音是否会干扰例如变频器工作干扰等。


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