第05講光電開(kāi)關(guān)知識(shí)點(diǎn)：(1).光電開(kāi)關(guān)的基本原理(2).光電開(kāi)關(guān)分類(lèi)(3).光電開(kāi)關(guān)的基本應(yīng)用1光電開(kāi)關(guān)的基本原理光電開(kāi)關(guān)的定義

光電開(kāi)關(guān)是傳感器大家族中的成員，它把發(fā)射端和接收端之間光的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化以達(dá)到探測(cè)的目的。由于光電開(kāi)關(guān)輸出回路和輸入回路是電隔離的（即電緣絕），所以它可以在許多場(chǎng)合得到應(yīng)用。光電開(kāi)關(guān)外形

光電開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)：檢測(cè)距離長(zhǎng)幾乎不受檢測(cè)物體的制約響應(yīng)速度快分辨率高可實(shí)現(xiàn)非接觸的檢測(cè)可實(shí)現(xiàn)顏色判別

它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射,由同步回路選通電路,從而檢測(cè)遮擋物體的有無(wú)。所有能反射光線的物體均可被檢測(cè)(物體不限于金屬)。光電開(kāi)關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射出,接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無(wú)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行檢測(cè)。工作原理它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路。發(fā)射器：發(fā)光二極管、紅外發(fā)射二極管接收器：光電二極管、光電三極管、光電池組成。光電開(kāi)關(guān)的主要性能參數(shù)工作電壓：光電開(kāi)關(guān)額定電壓檢測(cè)距離：從基準(zhǔn)位置到檢測(cè)面的空間距離回差距離：動(dòng)作距離與復(fù)位距離之間的絕對(duì)值響應(yīng)頻率：按規(guī)定的1秒的時(shí)間間隔內(nèi)，允許光電開(kāi)關(guān)動(dòng)作循環(huán)的次數(shù)。輸出狀態(tài)：分常開(kāi)和常閉檢測(cè)方式：可分為漫反射式，鏡反射式，對(duì)射式等輸出形式：pnp三線、npn三線、npn二線、pnp二線等光電開(kāi)關(guān)選用原則1、根據(jù)測(cè)量對(duì)象與測(cè)量環(huán)境確定光電開(kāi)關(guān)的類(lèi)型

2、靈敏度的選擇 3、頻率響應(yīng)特性4、精度5、穩(wěn)定性

光電開(kāi)關(guān)按照其內(nèi)部的光電元件來(lái)分，有NPN、PNP、NMOS、PMOS幾種，其中NMOS與NPN型、PMOS與PNP型接線相同。

光電開(kāi)關(guān)的安裝接線各種開(kāi)關(guān)均有褐色、藍(lán)色、黑色連線，其中褐色線為電源（+），藍(lán)色線為電源（-），黑色線為信號(hào)線。

NPN型負(fù)載接在褐色線與黑色線之間，PNP型負(fù)載接在黑色線與藍(lán)色線之間。注意事項(xiàng)1、使用時(shí)的注意事項(xiàng)

1）檢測(cè)體大小的影響：對(duì)于對(duì)射型，若物體大于最小檢測(cè)體，則能檢測(cè)。2）檢測(cè)物體材質(zhì)的影響：對(duì)于對(duì)射型檢測(cè)物體必須為不透明體。對(duì)于漫反射型，檢測(cè)距離按檢測(cè)體的材質(zhì)而異。

3）避免強(qiáng)光源：光電開(kāi)關(guān)在環(huán)境照度較高時(shí)，一般都能穩(wěn)定工作。但應(yīng)回避將傳感器光軸正對(duì)太陽(yáng)光、白熾燈等強(qiáng)光源。2、安裝時(shí)的注意事項(xiàng)

1）周?chē)矬w的反射：光電開(kāi)關(guān)直接在平面（特別是光滑平面的場(chǎng)合）或靠近狀態(tài)下安裝的場(chǎng)合，光會(huì)造成動(dòng)作不穩(wěn)定，請(qǐng)更改按鉆高度或加遮光板等。

2）安裝面的影響：安裝面粗糙時(shí)，反射光造成動(dòng)作不穩(wěn)定。請(qǐng)更改安裝高度、安裝角度等使其動(dòng)作穩(wěn)定

3）相互干擾：在多個(gè)光電開(kāi)關(guān)并列使用的場(chǎng)合，有可能產(chǎn)生相互干擾。光電開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作下列場(chǎng)所，一般有可能造成光電開(kāi)關(guān)的誤動(dòng)作，應(yīng)盡量避開(kāi)： ●灰塵較多的場(chǎng)所； ●腐蝕性氣體較多的場(chǎng)所； ●水、油、化學(xué)品有可能直接飛濺的場(chǎng)所； ●戶外或太陽(yáng)光等有強(qiáng)光直射而無(wú)遮光措施的場(chǎng)所。 ●環(huán)境溫度變化超出產(chǎn)品規(guī)定范圍的場(chǎng)所； ●振動(dòng)、沖擊大，而未采取避震措施的場(chǎng)所。安裝須知平行安裝時(shí)

相對(duì)安裝時(shí)

埋入式安裝時(shí)

非埋入式安裝時(shí)光電開(kāi)關(guān)的分類(lèi)與特點(diǎn)光電開(kāi)關(guān)可分為直射型和反射型兩大類(lèi)。直射型光電開(kāi)關(guān)的發(fā)射器和接收器相對(duì)安放，軸線嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)有物體在兩者中間通過(guò)時(shí)，紅外光束被遮斷，接收器接收不到紅外線而產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖信號(hào)。直射型光電開(kāi)關(guān)的檢測(cè)距離一般可達(dá)十幾米，對(duì)所有能遮斷光線的物體均可檢測(cè)反射型：1）反射鏡反射型2）漫反射型各種檢測(cè)方式比較：檢測(cè)方法檢測(cè)體優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)對(duì)射型（透過(guò)型）不透明體檢測(cè)精度高

能檢測(cè)小物體可進(jìn)行長(zhǎng)距離的檢測(cè)光軸調(diào)校困難

配線困難

鏡片反射型透明體不透明體配線容易

檢測(cè)距離為幾米光軸調(diào)校容易要注意檢測(cè)物體的反射率

需要反射板漫反射型

透明體

不透明體可檢測(cè)透明體

檢測(cè)距離為幾十厘米要注意檢測(cè)體以外的反射光1）直射型直射式光電開(kāi)關(guān)原理ObjectReceiver

直射式光電開(kāi)關(guān)由相互分離且相對(duì)安裝的光發(fā)射器和光接受器組成。當(dāng)被檢測(cè)物體位于發(fā)射器和接受器之間時(shí)，光線被阻斷，接受器接受不到紅外線而產(chǎn)生開(kāi)關(guān)信號(hào)。被檢測(cè)物體光發(fā)射器光接收器反射型光電開(kāi)關(guān)

反射型光電開(kāi)關(guān)分為兩種情況：

反射鏡反射型被測(cè)物漫反射型（簡(jiǎn)稱(chēng)散射型）。

反射鏡反射型光電開(kāi)關(guān)

反射鏡反射型光電開(kāi)關(guān)采用較為方便的單側(cè)安裝方式，但需要調(diào)整反射鏡的角度以取得最佳的反射效果。反射鏡通常使用三角棱鏡，它對(duì)安裝角度的變化不太敏感，有的還采用偏光鏡，它能將光源發(fā)出的光轉(zhuǎn)變成偏振光（波動(dòng)方向嚴(yán)格一致的光）反射回去，提高抗干擾能力。定區(qū)域反射式光電開(kāi)關(guān)原理

定區(qū)域式光電開(kāi)關(guān)有一個(gè)非常確定的檢測(cè)區(qū)域，不經(jīng)過(guò)該區(qū)域的被測(cè)物體不會(huì)引起光電開(kāi)關(guān)產(chǎn)生開(kāi)關(guān)信號(hào)。檢測(cè)距離檢測(cè)距離調(diào)制型光電開(kāi)關(guān)原理

光電開(kāi)關(guān)的LED多采用中頻（40kHz左右）窄脈沖電流驅(qū)動(dòng)，從而發(fā)射40kHz調(diào)制光脈沖。相應(yīng)地，接收光電元件的輸出信號(hào)經(jīng)40kHz選頻交流放大器及專(zhuān)用的解調(diào)芯片處理，可以有效地防止太陽(yáng)光、日光燈的干擾，又可減小發(fā)射LED的功耗。

被測(cè)物漫反射型光電開(kāi)關(guān)原理漫反射光線反射光線被檢測(cè)物體光發(fā)射器和光接受器發(fā)射光線

漫反射型光電開(kāi)關(guān)集光發(fā)射器和光接受器于一體。當(dāng)被測(cè)物體經(jīng)過(guò)該光電開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng)被測(cè)物體表面反射由接受器接受，于是產(chǎn)生開(kāi)關(guān)信號(hào)。額定距離光電開(kāi)關(guān)在流

水線上的應(yīng)用2023/2/3送料器定區(qū)域式光電開(kāi)關(guān)咖啡罐流水線運(yùn)行方向