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光电传感器选型和使用注意事项

光电传感器选型和使用注意事项
光电传感器选型和使用注意事项

光电传感器选型和使用注意事项

光电传感器的工作原理是通过对红外发射光的阻断和导通,在红外接收管感应出的电流变化来实现开和关的判断。槽型光耦通常也称作槽式光电开关通常是U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。

一、选型

其选型主要考虑有三点:槽宽要多宽的;分辨率(光缝宽度);固定方式

1、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。

2、槽型光耦的分辨率,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3,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。

3、槽型光耦有带固定孔和不带固定空两种,根据实际情况选择。

4、安装位置。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。

二、外围电路参数选择

1、在选择槽型光耦的外围电路时,先确定槽型光耦接收管的负

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。

2、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。

三、使用注意事项

光电传感器在使用中出现问题了怎么办?要怎样才能减少光电传感器故障呢?这是很多用户在使用光电传感器的时候都会遇到的问题,那么要怎样解决这些问题呢,其实在日常生活中多注意光电传感器的的使用就可以减轻故障的发生,下面小编来介绍一下光电传感器使用注意事项吧。

1、使用中光电传感器的前端面与被检测的工件或物体表面必须保持平行,这样光电传感器的转换效率最高。

2、安装焊接时,光电传感器的引脚根部与焊盘的最小距离不得小于5mm,否则焊接时易损坏管芯。或引起管芯性能的变化。焊接时间应小于4秒。

3、对射式光电传感器最小可检测宽度为该种光电开关透镜宽度的80%。

4、当使用感性负载(如灯、电动机等)时,其瞬态冲击电流较大,可能劣化或损坏交流二线的光电传感器,在这种情况下,请将负载经过交流继电器来转换使用。

5、红外线光电传感器的透镜可用擦镜纸擦拭,禁用稀释溶剂等化学品,以免永久损坏塑料镜。

6、针对用户的现场实际要求,在一些较为恶劣的条件下,如灰

尘较多的场合,所生产的光电传感器在灵敏度的选择上增加了50%,以适应在长期使用中延长光电传感器维护周期的要求。

7、光电传感器必须安装在没有强光直接照射处,因强光中的红外光将影响接收管的正常工作。

北京天拓四方科技有限公司

智能车光电传感器和摄像头的选择

第15卷第4期2011年12月 扬州职业大学学报 Journal of Yangzhou Polytechnic College Vol.15No.4 Dec.2011智能车光电传感器和摄像头的选择 戚玉婕 (扬州职业大学,江苏扬州225009) 摘要:智能车设计综合了光学传感器、硬件电路和软件算法等多方面跨领域的知识技巧。本文针对黑白赛道智能车的赛道光学识别模块,系统地介绍了红外反射式光电传感器、激光传感器和可见光摄像头的实现原理及硬件电路;同时结合实际比较了其优缺点。 关键词:红外反射式传感器;激光传感器;摄像头;智能车设计 中图分类号:TP212文献标识码:A文章编号:1008-3693(2011)04-0023-04 Choice of Photoelectric Sensor and Camera in Intelligent Car QI Yu-jie (Yangzhou Polytechnic College,Yangzhou225009,China) Abstract:Intelligent car designing is a modern and effective way in science and technology teaching.It in-tegrates some interdisciplinary skills,such as design and choice of optical sensor,hardware circuit and algo-rithm.In view of the benefit of designing the optical recognition module,the working mechanism and hardware design of several optical system,including infrared photoelectric sensor,laser sensor and camera are intro-duced in this article.Furthermore,combined with practical experience in teaching,pros and cons of the three alternative sensors are discussed to help teaching activities in intelligence car designing. Key words:infrared photoelectric sensor;laser sensor;camera;intelligent car designing 智能车也称无人车,是一个集环境感知规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。1953年,世界上第一台无人驾驶牵引车诞生,这是一部采用埋线电磁感应方式跟踪路径的自动导向车。如今,随着传感技术的不断进步,无人驾驶车发展也越来越快。智能车的光学传感器模块起到了至关重要的作为。光学传感器将获得的道路信息、测速传感器将现行车速信息传递至系统,系统对获得的图像和数据信息进行分析处理,经过特定的控制算法计算得出最佳速度和舵机转角,这是智能车系统的基本工作原理。 传感器是智能车的“眼睛”,必须能够真实、快速地反馈赛道信息。光电传感器和摄像头是两种工业应用最广泛的光学传感器。光电传感器包括红外传感器、激光传感器等,广泛应用于无人生产线,自动巡逻等领域;摄像头则广泛应用于汽车安全的智能技术中,如视觉增强系统、前照灯自动调整系统、转向监视系统等。本文结合我校开展智能车设计的经验,介绍了智能车设计中用到的光电传感器和摄像头,并比较两者的性能差别。 1光电传感器智能车道路识别系统设计 光电传感器(反射式)的光源有很多种,常用的有红外发光二极管,普通发光二极管和激光二 收稿日期:2011-09-26 作者简介:戚玉婕(1985—),女,扬州职业大学电子工程系助教,硕士。

光电传感器命名规则

光电传感器的命名规则...入光遮光...对射型扩散反射型,这些你都懂吗? 问题1:E3Z系列命名规则是什么? E3Z-①②③④-⑤ ①T-对射型;R-回归反射型;D-扩散反射型 ②6-NPN输出;8-PNP输出 ③1-导线引出;2-导线引出;6-接插件式;7-接插件式 ④K-外壳材料在E3Z-□□□基础上进行了防油性能上的改良,可以在较恶劣的环境下使用H-只有扩散反射型有灵敏度调整旋钮,对射型和回归反射型没有灵敏度调整旋钮, E3Z-□□□H的L-ON/D-ON通过接线来切换,是E3Z-□□□的经济型产品 ⑤G0-有投光停止功能;M3J-是耐油型的接插件中继型 问题2:反射型的光纤发射的光斑是不是发散的,能不能有什么办法能使光斑聚焦? 光纤传感器的光是散射的(除了激光)。如果要使光斑聚焦,可以考虑使用透镜单元。 聚焦的最远距离是20mm,另外透镜单元只能使用在专用的光纤上。 问题3:入光动作和遮光动作区别 入光动作是受光器接受到投光器的光后输出信号 遮光动作是受光器没有接受到投光器的光后输出信号 问题4:E3JK-R4M1管脚定义? 褐色、蓝色接电源DC12-240V、AC24-240V都可以,无极性 白色、灰色是常闭接点 白色、黑色是常开接点 问题5:E3Z-LS61怎么实现BGS和FGS功能? 粉线开路或者和蓝线短接实现BGS功能 粉线和棕线短路实现FGS功能 问题6:E3Z-T61输出接OMRON的PLC,怎么接线? 投光器: 褐色--电源+极 蓝色--电源-极 受光器:

褐色--电源+极--PLC的COM端 蓝色--电源-极黑色--PLC输入点 问题7:光电开关抗干扰措施 (1)光电开关在使用中可能会受到各种干扰,可采取以下措施消除干扰: ①布线时与强电的布线分开。 ②如现场存在辐射干扰,在干扰源与传感器之间插入屏蔽的钢板,请参考下图。 ③如存在电源线路干扰,在电源线路间,插入电容器,噪声滤波器,可变电阻等,请参考下图。 (2)扩散反射型的光电开关在使用时,实际检测距离受物体的大小、材质和颜色影响。 所以使用扩散反射型光电开关时,请查询产品对应的距离特性图(下图以E3Z-D口1为例),以确保: ①被测物体的正常检测 ②检测方向上可能出现的干扰物体不会被检出 问题8:E3JM系列与E3JK系列的区别是什么? 问题9:扩散反射型和限定反射型的区别? 扩散反射型:通过接受到物体的反光量的多少来判断是否检测到物体

光电传感器的原理、功能特点等应用

光电传感器的原理、功能特点等应用 光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。光电传感器一般由处理通路和处理元件两部分组成。其基本原理是以光电效应为基础,把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将非电信号转换成电信号。 其工作原理基于光电效应。光电效应是指光照射在某些物质上时,物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象。光电效应是指用光照射某一物体,可以看作是一连串带有一定能量为的光子轰击在这个物体上,此时光子能量就传递给电子,并且是一个光子的全部能量一次性地被一个电子所吸收,电子得到光子传递的能量后其状态就会发生变化,从而使受光照射的物体产生相应的电效应。光电传感器因为采用光学原理,因此其采集结果更精准、快速。 特点: 光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(可见及紫外镭射光)转变成为电信号的器件。光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电物理量,如光强、光照度、辐射测温、

气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此应用广泛。 工作原理: 由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器。模拟式光电传感器是将被测量转换 光电式传感器分类: ⑴反光板型光电开关 把发光器和收光器装入同一个装置内,在前方装一块反光板,利用反射原理完成光电控制作用,称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常情况下,发光器发出的光源被反光板反射回来再被收光器收到;一旦被检测物挡住光路,收光器收不到光时,光电开关就动作,输出一个开关控制信号。 ⑵对射型光电传感器,若把发光器和收光器分离开,就可使检测距离加大,一个发光器和一个收光器组成对射分离式光电开关,简称对射

传感器原理与应用习题第8章光电式传感器

传感器原理与应用》及《传感器与测量技术》习题集与部分参考答案 教材:传感器技术(第 3 版)贾伯年主编,及其他参考书 第8 章光电式传感器 8-1 简述光电式传感器的特点和应用场合,用方框图表示光电式传感器的组成。 8-2 何谓外光电效应、光电导效应和光生伏特效应? 答:外光电效应:在光线的作用下,物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象。 光电导效应:在光线作用下,电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态,而引起材料电导率的变化的现象。 光生伏特效应:在光线作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象。 8-3 试比较光电池、光敏晶体管、光敏电阻及光电倍增管在使用性能上的差别。答:光电池:光电池是利用光生伏特效应把光直接转变成电能的器件。它有较大面积的PN 结,当光照射在PN 结上时,在结的两端出现电动势。当光照到PN 结区时,如果光子能量足够大,将在结区附近激发出电子-空穴对,在N 区聚积负电荷,P 区聚积正电荷,这样N 区和P 区之间出现电位差。 8-4 通常用哪些主要特性来表征光电器件的性能?它们对正确选用器件有什么作用? 8-5 怎样根据光照特性和光谱特性来选择光敏元件?试举例说明。 答:不同类型光敏电阻光照特性不同,但光照特性曲线均呈非线性。因此它不宜作定量检测元件,一般在自动控制系统中用作光电开关。 光谱特性与光敏电阻的材料有关,在选用光敏电阻时,应把光敏电阻的材料和光源的种类结合起来考虑,才能获得满意的效果。 8-6 简述CCD 图像传感器的工作原理及应用。 8-7 何谓PSD ?简述其工作原理及应用。 8-8 说明半导体色敏传感器的工作原理及其待深入研究的问题。 8-9 试指出光电转换电路中减小温度、光源亮度及背景光等因素变动引起输出信号漂移应采取的措施。 8-10 简述光电传感器的主要形式及其应用。 答:模拟式(透射式、反射式、遮光式、辐射式)、开关式。 应用:光电式数字转速表、光电式物位传感器、视觉传感器、细丝类物件的在线检测。 8-11 举出你熟悉的光电传感器应用实例,画出原理结构图并简单说明原理。 8-12 试说明图8-33(b)所示光电式数字测速仪的工作原理。(1 )若采用红外发光器件为光源,虽看不见灯亮,电路却能正常工作,为什么?( 2 )当改用小白炽灯作光源后,却不能正常工作,试分析原因。

光电传感器工作原理(红外线光电传感器原理)

光电传感器工作原理(红外线光电传感器原理) 光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光电传感器在一般情况下,有三部分构成,它们分为:发送器、接收器和检测电路。 发送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。接收器有光电二极管、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。 分类和工作方式 ⑴槽型光电传感器把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光,在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时,光被遮挡,光电开关便动作。输出一个开关控制信号,切断或接通负载电流,从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。 ⑵对射型光电传感器若把发光器和收光器分离开,就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关,简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧,检测物通过时阻挡光路,收光器就动作输出一个开关控制信号。 ⑶反光板型光电开关把发光器和收光器装入同一个装置内,在它的前方装一块反光板,利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常情况下,发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到;一旦光路被检测物挡住,收光器收不到光时,光电开关就动作,输出一个开关控制信号。 ⑷扩散反射型光电开关它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器,但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。当检测物通过时挡住了光,并把光部分反射回来,收光器就收到光信号,输出一个开关信号。

光电传感器选型和使用注意事项

光电传感器选型和使用注意事项 光电传感器的工作原理是通过对红外发射光的阻断和导通,在红外接收管感应出的电流变化来实现开和关的判断。槽型光耦通常也称作槽式光电开关通常是U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。 一、选型 其选型主要考虑有三点:槽宽要多宽的;分辨率(光缝宽度);固定方式 1、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。 2、槽型光耦的分辨率,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3,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。 3、槽型光耦有带固定孔和不带固定空两种,根据实际情况选择。 4、安装位置。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。 二、外围电路参数选择 1、在选择槽型光耦的外围电路时,先确定槽型光耦接收管的负

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。 2、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。 三、使用注意事项 光电传感器在使用中出现问题了怎么办?要怎样才能减少光电传感器故障呢?这是很多用户在使用光电传感器的时候都会遇到的问题,那么要怎样解决这些问题呢,其实在日常生活中多注意光电传感器的的使用就可以减轻故障的发生,下面小编来介绍一下光电传感器使用注意事项吧。 1、使用中光电传感器的前端面与被检测的工件或物体表面必须保持平行,这样光电传感器的转换效率最高。 2、安装焊接时,光电传感器的引脚根部与焊盘的最小距离不得小于5mm,否则焊接时易损坏管芯。或引起管芯性能的变化。焊接时间应小于4秒。 3、对射式光电传感器最小可检测宽度为该种光电开关透镜宽度的80%。 4、当使用感性负载(如灯、电动机等)时,其瞬态冲击电流较大,可能劣化或损坏交流二线的光电传感器,在这种情况下,请将负载经过交流继电器来转换使用。 5、红外线光电传感器的透镜可用擦镜纸擦拭,禁用稀释溶剂等化学品,以免永久损坏塑料镜。 6、针对用户的现场实际要求,在一些较为恶劣的条件下,如灰

光电传感器应用

浙江工业职业技术学院

消除或削弱背景光及温度等因素的影响。 二、应用举例 1.光电比色温度计(光源本身是被测物) (1)问题的提出:高温测量,物体辐射出的光波与温度有关。(2)原理:根据热辐射定律,使用光电池进行非接触测温。根据有关的辐射定律,物体在两个特定波长λ1、λ2上的辐射程度 Iλ1、Iλ2之比与该物体的温度成指数关系。 Iλ1/Iλ2=K1e-K2/T 由光路图及电路原理框图介绍其原理,注意参比信号。2.光电式烟尘浓度计(透射式) (1)问题的提出:为了控制和减少烟尘的排放量和节能 的要求,对烟尘的监测是必须的。 (2)通过光路及电路原理框图介绍其原理,注意参比信 号,由于两个通道结构完全一样,所以在最后运算U1/U2值时,上述误差可自动抵消,减小了测量误差。 3.光电式转速表(反射式) (1)问题的提出:由于机械式转速表和接触式电子转速 表精度不高,且影响被测物的运转状态,已不能满足自动化的要求。光电式转速计可用于测量高转速而又不影响被测物; (2)通过光路及电路原理框图介绍其原理: a)选用光电二极管(响应时间短)用于高频调制信号测量;

b)数字量测量,不用参比信号。 4.光电式边缘位置检测器(遮挡式) (1)问题的提出:光电式边缘位置检测器是用来检测带 型材料在生产过程中偏离正确位置的大小及方向,从而为纠偏控制电路提供纠偏信号。 (2)通过光路及转换电路介绍其原理: a)光路一半遮挡一半透过; b)桥路及运算放大器组成,接入参比光敏电阻; c)光敏电阻一般不能作模拟量测量,这里限用于控制。 三、总结以上各例使学生建立光路系统与电路结合的概念,并能 举一反三、灵活应用。 小结: 1、光电式传感器的应用类型 2、应用举例

(完整版)生活中传感器简单应用举例

传感器 传感器在生活中的应用之十大实例及应用: 1.楼梯走道:电灯的触摸开关。功能:使在人手或是其他的导电物 体的接触下方能通电(这是我自己想的,不知事实是否如此。),此举为节约能源做出巨大贡献。 2.电饭锅:功能:到达沸腾温度(居里点)即停止加热。在某种材 料的硬件支持下,使得具有这种功能,才使得人类做出伟大的进步! 3.电子天平:功能:无需复杂操作,就能很快称出物体的质量,而 且一般来说很精确。这是因为在电子称下安装压力传感器再加上一些电子系统,使得能又快又好的称出质量,一切都得益于传感器的发展。 4.电子温度计:功能:简单快捷精确测量人体体温。在电子温度计 内部加入红外传感器,由于人体在不同温度下发射红外线的强度等因素皆有不同,利用此特点即可使用红外传感器。 5.mp4上的触摸键:功能:无需原来的机械按压,即可进行操作,使 机身的寿命更长久,尤其是“按键”更是长久!原理暂时还不是很清楚,不过可想而知应该是传感器的功劳! 6.手机的触摸屏:功能:分好几种,有的是点触摸,有的是面触摸, 不尽相同,不过原理应该是差不多,只是硬件材料上的支持有所不同,所以出现不同的操作方式,不过说回来还是传感器在发挥

作用。 7.电熨斗:功能:熨烫衣物,使衣物保持整洁。不过在加热中有一 个问题需要解决,那就是加热温度的问题,所以另一种温度传感器应运而生,在达到一定温度时,就会出现断电使温度保持在一定的范围内,此举与电饭锅有异曲同工之妙! 8.汽车称重:功能:在渡口为汽车称重,既是用上此种传感器,压 力传感器使得即使是很重的物体也能在短时间内准确称出,此为大型的压力应变片的应用。 9.自动门:功能:在一些重要场合就会有自动门的身影,当人靠近 时就会自动根据情况开关门。这些门上应该是会安装上人体传感器,当有人靠近时,就会有情况发生,所以会自动开门,当然这也是结合了若干电子系统的成果。 10.厕所小便池:功能:当人靠近时就会现有一股水流出现,当人离 开时就会第二次冲水,此举为厕所的节水以及洁净做出了巨大贡献,应该是结合光电传感器以及电子系统的成果。 综上:我们可以发现,每一种先进元件在进行应用时,都应该要结合以电子系统,才能发挥作用。

紧凑型金属外壳光电传感器

MIDI 紧凑型光电传感器 1.38 S90系列有一个紧凑的金属外壳尺寸:41×49×15mm。 此系列包括检测有反射性或透明的目标物,前景或背景抑制型,色标检测的发射白光的色标传感器,检测莹光粉的紫外线开关。1等级的基本类型适合于高分辨率的目标检测。 S90系列的反射板式,漫反射式光电开关都具有灵敏度可调的功能。高性能的开关具有专利的自学习按钮,可以方便而精确的设置开关的激活门限,通过远程控制按钮和输出延时的开启。 有NPN和PNP形式,M12的连接器可以被旋转到四个不同的位置。 S90 系列 紧凑型金属外壳光电传感器 ? 坚固的金属材料外壳,尺寸为41mm×49mm×15mm? 完整的产品系列? EASYtouch TM 功能的调节按钮和电位计调节旋钮? NPN和PNP输出形式和可旋转的M12连接器

Version h B01C01C11F01G00B51T51U W M N ML 偏振反射板式传感器是一种检测透明目标物体,采用同轴的镜头保证了更高的检测精度,并且这种传感器无盲区。 同轴光学系统应用于白色LED发射光的色标传感器和紫外线LED发射光的紫外线传感器,可以改善检测精度和景深。双轴光学系统应用于背景抑制式包括激光传感器使用三角测量的方式,可以得到高精度检测结果。 几何尺寸 mm 附件连接方式 稳定性LED输出状态LED电源指示LED READY/ERROR LED 调节旋钮设置按钮M12接插件连接输出有4种可调节位置 A B C D E F G G 同轴系统 双轴系统 * Teach-in调节按钮 EASYtouch?提供两种模式:standard和fine.请参考操作手册。 0V -(BLUE) + 10 ... 30 Vdc (BROWN) NO OUTPUT (BLACK) NC OUTPUT (WHITE) A B B C C E F D S90…B01 / B51 / C01 / C11 / F01 / T51 S90-ML ... B01 / C01 / F01 S90 ... M / N / U / W / S90-ML ... M S90 ... G00S90-PL ... G00 M4; 4 mm depth 0V -(BLUE) + 10 ... 30 Vdc (BROWN) NO OUTPUT (BLACK) REMOTE (WHITE) 0V -(BLUE) + 10 ... 30 Vdc (BROWN) TEST -(BLACK) TEST + (WHITE) 0V -(BLUE) + 10 ... 30 Vdc (BROWN) NOT USED TEST + (WHITE) 26.7 29.7 27.2

光电开关的原理及类型复习过程

光电开关的原理及类 型

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

光电传感器分类有哪些

(1)对射型 检测方式 为了使投光器发出的光能进入受光器,对向设置投光器与受光器。 如果检测物体进入投光器和受光器之间遮蔽了光线,进入受光器的光量将减少。 掌握这种减少后便可进行检测。 此外,检测方式与对射型相同,在传感器形状方面,也有投光受光部一体化,称为槽形的种类。 特长: 动作的稳定度高,检测距离长。(数cm~数十m) 即使检测物体的通过线路变化,检测位置也不变。 检测物体的光泽颜色倾斜等的影响很少。 (2)扩散反射型 检测方式 在投受光器一体型中,通常光线不会返回受光部。如果投光部发出的光线碰到检测物体,检 测物体反射的光线将进入受光部,受光量将增加。掌握这种增加后,便可进行检测。 特长: 检测距离为数cm~数m。 便于安装调整。 在检测物体的表面状态(颜色、凹凸)中光的反射光量会变化,检测稳定性也变化。 (3)回归反射型 检测方式 在投受光器一体型中,通常投光部发出的光线将反射到相对设置的反射板上,回到受光部。如果检测物体遮蔽光线,进入受光部的光量将减少。 掌握这种减少后,便可进行检测。 特长 检测距离为数cm~数m。 布线.光轴调整方便(可节省工时)。 检测物体的颜色、倾斜等的影响很少。 光线通过检测物体2次,所以适合透明体的检测。 检测物体的表面为镜面体的情况下,根据表面反射光的受光不同,有时会与无检测物体的状 态相同,无法检测。这种影响可通过MSR功能来防止。 (4) 距离设定型 检测方式 作为传感器的受光元件,使用2比例光电二极管或位置检测元件。通过检测物体反

射的投 光光束将在受光元件上成像。这一成像位置以根据检测物体距离不同而差异的三角测距原理为检测原理。 下图所示的是使用2比例光电二极管的检测方式。2比例光电二极管的一端(接近外壳的 一侧)称为N(Near)侧,而另一端称为F(Far)侧。检测物体存在于已设定距离的位置上的情况下,反射光将在N侧和F侧的中间点成像,两侧的二极管将受到同等的光量。此外,相 对于设定距离,检测物体存在于靠近传感器的位置的情况下,反射光将在N侧成像。相反的, 相对于设定距离,检测物体存在于较远的位置的情况下,反射光将在F侧成像。传感器可通过 计算N侧与F侧的受光量差来判断检测物体的位置。 距离设定型的特长 受检测物体的表面状态颜色的影响少。 不易受背景物体的影响。 BGS(Background Suppression)和FGS(Foreground Suppression) 在E3Z-LS61/-66/-81/-86中,检测传输带上物体的情况下,可选择BGS和FGS两种功能中的任 何一个。 BGS是不会对比设定距离更远的背景(传输带)进行检测的功能。 FG是不会对比设定距离更近的物体,以及回到受光器的光量少于规定的物体进行检测的功能,反言之,是只对传输带进行检测的功能。回到受光器光量少的物体是指: ①检测物体的反射率极低,比黑画纸更黑的物体。 ②反射光几乎都回到投光侧,如镜子等物体。 ③反射光量大,但向随机方向发散,有凹凸的光泽面等物体。 注:③的情况下,根据检测物体的移动,有时反射光会暂时回到受光侧,所以有时需要通过OFF延迟定时器来防止高速颤动。 特长 可对微小的段差进行检测(BGS、FGS)。 不易受检测物体的颜色影响(BGS、FGS)。 不易受背景物体的影响(BGS)。 有时会受检测物体的斑点影响(BGS、FGS)。 (5)限定反射型 检测方式 与扩散反射型相同,接受从检测物体发出的反射光进行检测。设置为在投光器和受光器上仅入射

光电传感器的应用类型

光电传感器的应用类型 光电传感器的测量届于非接触式测量,g6V越来越广泛地应用广L厂:的各个领域。冈光 源对光电元件作用力式个向心确定的光学装置是多种多样的。按其输出量件旧,可分 为模拟输 川型光电传感器和数字输比型光电传感器购大类。元论足Mp一种。依被测物与光电 元件和光 源之间/6关系。光电传感器的应用可分为1种从小类型,如图l 2—9所尔。 ([)光辐射本身是被洲物,山被钽电容测物发11lrb光通虽到达光吧7I件上。光kh,G什的输出反映 J”几源的从些物理参数,如光电比龟温度计和光照度计等。 (2)佃允源发出的光通量穿过被测物。部分被吸收后到达光电元件广。吸收虽决定1被测 物的茶华参数.训测液体、气体透明度和浑浊度的光电比包汁等。 (3)但光源发出的光通量到达被测物.内从被测物体反射出来投射到光电元件上。光电元 件的输汽反映了被测物的某些参数,如测量表血抓糙度、纸张白度等。 (4)从恒光源发射到光电元件的光通量遇到被测彻被遮挡f一‘部分。由此收受丁照射到光 电元件上的光通量,光电元件的输出反映了被测物Jt—J等参数,如振动测员、工件尺寸测量等。 以L提到的“恒光源”持指辐射强度和波诺分布均不随时间变化的光源。光电传感 器的应 用柏当广泛,已行专门的光电检测方凹的专著出版。间一光路系统可用十木向物现丝 的检测, 个闹光路系统呵用厂同一物邓量的检测,但一般总dJ归结为以上1种类型。在下面介绍的光电

传感器应蝴举例中,请读者故意由于背景光频谱及强度等因素对光电元件的影响较大,在模拟 呈的检测小一般有参比信号和温度补偿斯麦迪电子措施,用来削弱或消除这些出素的 影响。cjmc%ddz

光电传感器的专业术语

盲区: 是指反射型光电传感器不能识别目标的范围。 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(光电传感器的感应表面)到传感器动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。额定动作距离指传感器动作距离的标称值。 回差距离: 动作距离与复位距离之间的距离差值。 响应频率: 按规定的1秒的时间间隔内,允许光电传感器动作循环的次数。 输出状态: 分常开和常闭。当无检测物体时,常开型的光电传感器所接通的负载,由于光电传感器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。 检测方式: 根据光电传感器在检测物体时,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。 输出形式: 分NPN二线、NPN三线、NPN四线、PNP二线、PNP三线、PNP四线、AC二线、AC五线(自带继电器),及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能多种常用的形式输出。 表面反射率: 对于漫反射型光电传感器发出的光线需要被检测物表面将足够的光线反射回漫反射传感器的接受器,所在检测距离和被检测物体的表面反射率将是决定接受器接收到光线的强度大小,粗糙的表面反射回的光线必将小于光滑表面反射回的强度,而且,被检测物体的表面必须垂直于光电传感器的发射光线。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,

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传感器原理与应用习题第8章光电式传感器

《传感器原理与应用》及《传感器与测量技术》习题集与部分参考答案 教材:传感器技术(第3版)贾伯年主编,及其他参考书 第8章光电式传感器 8-1 简述光电式传感器的特点和应用场合,用方框图表示光电式传感器的组成。 8-2 何谓外光电效应、光电导效应和光生伏特效应? 答:外光电效应:在光线的作用下,物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象。 光电导效应:在光线作用下,电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态,而引起材料电导率的变化的现象。 光生伏特效应:在光线作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象。 8-3 试比较光电池、光敏晶体管、光敏电阻及光电倍增管在使用性能上的差别。 答:光电池:光电池是利用光生伏特效应把光直接转变成电能的器件。它有较大面积的PN结,当光照射在PN结上时,在结的两端出现电动势。当光照到PN结区时,如果光子能量足够大,将在结区附近激发出电子-空穴对,在N区聚积负电荷,P区聚积正电荷,这样N区和P区之间出现电位差。 8-4 通常用哪些主要特性来表征光电器件的性能?它们对正确选用器件有什么作用? 8-5 怎样根据光照特性和光谱特性来选择光敏元件?试举例说明。 答:不同类型光敏电阻光照特性不同,但光照特性曲线均呈非线性。因此它不宜作定量检测元件,一般在自动控制系统中用作光电开关。 光谱特性与光敏电阻的材料有关,在选用光敏电阻时,应把光敏电阻的材料和光源的种类结合起来考虑,才能获得满意的效果。 8-6 简述CCD图像传感器的工作原理及应用。 8-7 何谓PSD?简述其工作原理及应用。 8-8 说明半导体色敏传感器的工作原理及其待深入研究的问题。 8-9 试指出光电转换电路中减小温度、光源亮度及背景光等因素变动引起输出信号漂移应采取的措施。 8-10 简述光电传感器的主要形式及其应用。 答:模拟式(透射式、反射式、遮光式、辐射式)、开关式。 应用:光电式数字转速表、光电式物位传感器、视觉传感器、细丝类物件的在线检测。 8-11 举出你熟悉的光电传感器应用实例,画出原理结构图并简单说明原理。 8-12 试说明图8-33(b)所示光电式数字测速仪的工作原理。(1)若采用红外发光器件为光源,虽看不见灯亮,电路却能正常工作,为什么?(2)当改用小白炽灯作光源后,却不能正常工作,试分析原因。

循迹小车传感器选择

以SENSORI为例,当传感器检测到信号时,即SENSORI为高电平,光电耦合器内部发光二极管导通(发光),由于VDDH电压为十5V,与TTL电平兼容,输出端的光敏晶体管导通,传感器监测到的信号传给了单片机。作为开关量的控制,一般不将信号直接连接到I/O口上,在实际设计中,在光隔的输出端和CPU的I/O口之间加了74LS244以作为信号的缓冲,增加信号的稳定性。由于传感器自身响应时间约为lms,因此在本控制系统中,其电平转换延时(约为3us)和增加缓冲器后的延时时间(约为18ns)可以忽略,并不影响控制系统的性能。这在其他系统中需特别注意,特别是在高速系统设计中,信号的完整性可能会受到影响。 在本控制系统中,根据具体的实际需求,选用的是中沪公司的Y2V型光电传感器,其主要特点如下: (l)检出彩色标志分辨率高; (2)光源备有红色、绿色、蓝色单光源及红绿双光源: (3)受光与稳定指示灯可目测标志检出的稳定范围; (4)放大器内藏,响应速度可达lms: (5)改变电源极性即可改变亮动/暗动输出状态; (6)备有DC12一24V和AC220V两种工作电源系列; (7)采用最新ASIC电路和sMT表面安装工艺,互换性好,和进口同类产品可互换使用。 由于是脉冲式光电传感器,其信号输出为开关量信号,因此控制起来相对较容易,减少了整体硬件电路的开销。 4.4.1.3光电传感器的工作原理 光电传感器通常采用光发射接收原理,发出调制光,接收被测物体的反射光,并根据接收光信号的强弱来区分不同的颜色,或者判别物体的存在与否。其传感器内部电路组成和工作原理如图4.4所示: 由于机器人行走的地面为墨绿色的地板胶,上面粘有白色的导引线。根据光学原理,红色光在绿色地面上的反射强度最低,因此,地面导引白线上的反射光强远远大于非白线处产生的光电流,通过传感器内部的检波比较放大,通过调整比较器的基准电压,即可确定传感器内的光电三极管是否处于白线上方,从而达到检测的目的。 传感器阵列形状常采用一字形阵列、十字形阵列、三角形阵列、圆形阵列、矩形阵列等。圆形阵列与矩形阵列比较复杂,难度较大,通常需要几十个传感器,常用于多传感器阵列排列中,它可实现小角度精确转弯,机器人位置相对灵活多变,由于传感器数量有限,故这两种排列方式不合适。一字形阵列、十字形阵列、三角形阵列都是相对较简单的排列方式,传感器数量可多可少,算法相对简单,位置灵活性差,但基本能满足实际定位的需要,最终我们采用的是传感器一字形排列方式。 自动机器人行走的路程最远,控制精度要求最高的一台机器人。驱动轮前置可控性较差,驱动轮后置可控性较高。单万向轮比多万向轮可控性好,但万向轮的稳定性差,机器人容易翻倒或行走不稳。经以上分析,对于自动机器人,最后采用双万相轮,后轮驱动,传感器前置(相对于驱动轮)的布局方式,考虑到其行走电机为直流伺服电机,具有脉冲反馈功能,再加上对于寻迹算法的考虑,决定采用4个光电色标传感器来完成预定功能。其布局示意图如图4.5所示。

TCRT5000红外光电传感器产品说明书

T C R T5000光电传感器模块 产品说明书 V1.0 – 2009-01-10 本资料由北京百纳信达科技有限公司编写、版权所有 商标咨询ATMEL与A VR分别是ATMEL CORPORATION的注册商标和商标 百纳信达、https://www.sodocs.net/doc/198151557.html,、https://www.sodocs.net/doc/198151557.html,分别是北京百纳信达科技有限公司的商标与域名

安全需知 为防止损坏您的A VR相关工具,避免您或他人受伤,在使用本开发套装前请仔细阅读下面的安全需知,并妥善保管以便所有本产品设备的使用者都可随时参阅。 请遵守本节中所列举的用以下符号所标注的各项预防措施,否则可能对产品造成损害。 该标记表示警告,提醒您应该在使用本产品前阅读这些信息, 以防止可能发生的损害。 警告 请勿在易燃气体环境中使用电子设备,以避免发生爆炸或火灾。 请勿在潮湿的环境中使用电子设备,以避免设备损坏。 发生故障时立即拔下所有线缆。 当您发现产品冒烟或发生异味时,请立刻拔下所有与其连接的线缆,切断电源,以避免燃烧。若在这种情况下还继续使用,可能会导致产品的进一步损坏,并使您受伤。 请与我们联系后,将产品寄回给我们维修。 请勿自行拆卸本产品 触动产品内部的零件可能会导致受伤。 遇到故障时,请及时联系我们。 自行拆卸可能会导致其他意外事故发生。 使用合适的电缆线 若要将线缆连接到本设备的插座上,请使用本产品提供的线缆,以保证产品的规格的兼容性。 请勿在儿童伸手可及之处保管本产品 请特别注意防止婴幼儿玩耍或将产品的小部件放入口中。 注意 北京百纳信达科技有限公司可随时更改手册内所记载之硬件与软件规格的权利,而无需事先通知。 北京百纳信达科技有限公司对因使用本产品而引起的损害不承担任何责任。 北京百纳信达科技有限公司已竭尽全力来确保手册内载之信息的准确性和完善性。如果您发现任何错误或遗漏,请与我们联系(见联系方法),对此,我们深表感谢。

光电传感器使用常见问题

光电传感器输出信号不稳定的原因有哪些以下情况可能造成光电传感器检测物体误动作 原因: ①供电不正常; ②检测频率太快; ③被测物体尺寸问题; ④被测物体不在传感器稳定检测区域内; ⑤电气干扰。 对策: ①给传感器供稳定的电压,供给的电流必须大于传感器的消耗电流; ②被测物体通过的速度必须比传感器的响应速度慢; ③被测物体尺寸必须大于标准检测物体或者最小检测物体; ④被测物体必须在传感器稳定检测范围内检测; ⑤可以做相应的防护措施,例如:在探头周围做屏蔽防护罩、把大功率设备接地等。 光电传感器检测到物体后输出状态没有变化? 以下情况可能造成光电传感器检测到物体后没有输出: ①接线或者配置不正确: 对射型光电传感器必须由投光部和受光部组合使用,两端都需要供电; 回归反射型必须由传感器探头和回归反射板组合使用; ②供电不正确: 必须给传感器供稳定电源,如果是直流供电,必须确认正负极; ③检测物体不在检测区域内: 检测物体必须在传感器可以检测的区域内; ④传感器光轴没有对准: 对射型的投光部和受光部光轴必须对准; 回归反射型的探头部分和反光板光轴必须对准; ⑤检测物体不符合标准检测物体或者最小检测物体的标准: 检测物体不能小于最小检测物体的标准; 对射型、反射型不能很好的检测透明物体; 反射型对检测物体的颜色有要求,颜色越深,检测距离越近; ⑥环境干扰: 光照强度不能超出额定范围; 现场环境有粉尘,需要定期清理传感器探头表面; 多个传感器紧密安装,互相产生干扰; ⑦电气干扰: 周围有大功率设备,产生干扰的时候必须做相应的抗干扰措施。 光纤传感器如何选择探头? ①确定所需要的探头有没有特殊要求,如:耐曲折、耐高温、耐化学品、细径探头等;

光电传感器的认识与应用

光电传感器的认识与应用 内容摘要:传感器是衡量一个国家科学技术发展的重要标志。光电传感器作为传感器中的重要一员,广泛应用于社会生活的各个方面。本文简单介绍了光电传感器的理论基础,以及光电传感器相较于其他传感器的特点及优点和常见的五种光电传感器,同时结合传感器的工作原理,举例说明了传感器在日常生活的常见应用。 关键词:光电传感器、光电效应、光敏材料 一、理论基础 1.光电效应 光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类。外光电效应是指在光照射下,电子逸出物体表面的外发射的现象,也称光电发射效应,基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。内光电效应是指入射的光强改变物质导电率的物理现象,称为光电导效应,大多数光电控制应用的传感器,如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等都属于内光电效应类传感器。 2.工作原理 光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。一般情况下,有三部分构成,分别为:发送器、接收器和检测电路。发送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。接收器有光电二极管、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。在其后面是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。 二、光电传感器的认识 1.结构分析 光电传感器通常由三部分构成,它们分别为:发送器、接收器和检测电路。发射器带一个校准镜头,将光聚焦射向接收器,接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源,这些小而坚固的白炽灯传感器就是如今光电传感器的雏形。 接收器有光电二极管、光电三极管及光电池组成。光敏二极管是现在最常见的传感器。光电传感器光敏二极管的外型与一般二极管一样,只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口,以便于光线射入,为增加受光面积,PN结的面积做得较大,光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下,并与负载电阻相串联,当无光照时,它与普通二极管一样,反向电流很小称为光敏二极管的暗电流;当有光照时,载流子被激发,产生电子-空穴,称为光电载流子。 此外,光电传感器的结构元件中还有发射板和光导纤维。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。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,

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