光电开关原理
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者反射,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者有无对目标物体进行探测。
4339268光电开关简介)是光电接近开关的简称,光电开关(光电传感器:photoelectric switch它是利用被检测物对光束的遮挡或者反射,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者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,工业中时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。
并在接收电路中将光脉冲解范围时,被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU调为电脉冲信号,再经放大器放大和同步选通整形,然后用数字积分或者RC积分方式排除干扰,最后经延时(或者不延时)触发驱动器输出光电开关控制信号。
光电开关普通都具有良好的回差特性,于是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。
光电开关的工作原理

光电开关的工作原理光是一种电磁射线,其特性如同无线电波和X射线,传递速度约为300000千米/秒,因此它可以在发射的一瞬间被其接收。
红外线光电开关是利用人眼不可见(波长为780nm-1mm)的近红外线和红外线的来检测、判别物体。
通过光电装置瞬间发射的微弱光束能被安全可靠的准确的发射和接收。
光电开关的重要功能是能够处理光的强度变化:利用光学元件,在传播媒介中间使光束发生变化;利用光束来反射物体;使光束发射经过长距离后瞬间返回。
光电开关的工作原理光电开关(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。
多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。
光电开关是由发射器、接收器和检测电路三部分组成。
发射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。
受脉冲调制的光束辐射强度在发射中经过多次选择,朝着目标不间接地运行。
接收器有光电二极管或光电三极管、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。
在其后面的是检测电路,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。
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。
光电开关的类型按检测方式可分为反射式、对射式和镜面反射式三种类型。
光电开关工作原理

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。
光电开关的工作原理和故障分析 光电开关工作原理

光电开关的工作原理和故障分析光电开关工作原理光电开关的工作原理和故障分析光电开关工作原理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积分方式排出干扰,后经延时(或不延时)触发驱动器输出光电开关掌控信号。
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。
光电开关的特点MGK系列光电开关是现代微电子技术进展的产物,是HGK系列红外光电开关的升级换代产品。
与以往的光电开关相比具有本身显著的特点:●具有自诊断稳定工作区指示功能,可适时告知工作状态是否牢靠;●对射式、反射式、镜面反射式光电开关都有防止相互干扰功能,安装便利;●对ES外同步(外诊断)掌控端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常工作。
并可随时接受计算机或可编程掌控器的停止或检测指令,外诊断与自诊断的适当组合可使光电开关智能化;●响应速度快,高速光电开关的响应速度可达到0.1ms,每分钟可进行30万次检测操作,能检出高速移动的微小物体;●接受专用集成电路和先进的SMT表面安装工艺,具有很高的牢靠性;●体积小(小仅203112mm)、重量轻,安装调试简单,并具有短路保护功能。
1. 工作原理:检测线上用的光电开关紧要是为了判定机动车是否到位(即是否驶上检测台)。
光电开关为成对使用,其中一个为发射端,一个为接收端。
发射端的光电开关有两根线,只要供上12V~240V直流或24V~240V的交流电即可正常工作,正常工作的表现为光电开关上的红色指示灯亮;接收端有五根线;其中两根线的颜色和发射端的两根线的颜色一样为电源供电;另外三根线中有一根为公共端(检测线上接+5V电源),一根为常开端,一根为常闭端,视光电开关的型号而定。
光电开关工作原理

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。
光电开关的工作原理

光电开关的工作原理
光电开关是一种使用光电效应来检测和测量物体位置、距离、速度等参数的传感器。
它包含一个光源和一个光敏接收器,通过光源发出光束,并通过光敏接收器接收光束的强度变化来判断物体的存在或者运动状态。
光电开关的工作原理如下:
1. 发射光束:光电开关中的光源通常为红外光源,它能够产生一个红外光束。
这个光束会沿着一条直线或者一个区域发射出去。
2. 接收光束:光电开关中的光敏接收器通常为光电二极管或光电三极管。
它会接收到光源发出的光束,并将光束转化为电信号。
3. 检测物体:当没有物体遮挡光束时,光束会被光敏接收器接收到,并转化为一个特定的电信号,表示物体不存在。
4. 遮挡检测:当有物体遮挡光束时,光束中的一部分或全部会被物体阻挡住,光敏接收器接收到的光强度会减小。
这时,光敏接收器会将光束的强度变化转化为一个电信号,表示物体存在。
5. 信号处理:光电开关通常会对光敏接收器接收到的电信号进行放大、滤波等处理,以保证信号的准确性和稳定性。
光电开关的工作原理可以应用于很多领域,例如自动门控制、流水线物体检测、机器人导航等等。
它具有响应速度快、精度高、可靠性好等优点,在物体检测和测量方面有着广泛的应用。
光电开关工作原理分析

光电开关工作原理分析光电开关是一种利用光电效应来实现开关功能的装置,它主要由发光装置、接受装置和控制电路组成。
当光电开关工作时,发光装置会发射出一束光线,当有物体遮挡光线时,接受装置会接收到较弱的光信号,从而触发控制电路的动作,实现开关的功能。
光电开关的工作原理可以分为发光、接受和控制三个部分来进行分析。
首先是发光部分。
光电开关通常采用发光二极管(LED)作为发光装置,LED内部具有一个PN结,当在正向电压的作用下,电子与空穴在PN结区域发生复合,释放出能量,这部分能量会以光的形式辐射出来,从而形成一束光线。
LED在工作时,需要根据具体的工作条件来选择电流和电压。
其次是接受部分。
光电开关的接受装置通常采用光敏二极管(或称为光电二极管),光敏二极管可以将光信号转化为电信号。
当光线照射到光敏二极管上时,光子会激发光敏二极管中的电子跃迁,产生电流。
这个电流的大小与光照强度成正比,当有物体遮挡光线时,接收到的光信号将会减弱或消失,导致光敏二极管中的电流发生变化。
最后是控制部分。
光电开关的控制电路会根据接收到的光信号大小来进行相应的处理,一般会设定一个阈值,当光信号的强度低于或高于这个阈值时,控制电路会触发相应的操作。
光电开关可以通过控制电路来实现不同的功能,比如输出一个数字信号、驱动其他装置的开关操作等。
总结来说,光电开关的工作原理是通过发光装置发射一束光线,当有物体遮挡光线时,接受装置接收到光信号,控制电路根据接收到的信号做出相应的反应。
光电开关常用于工业自动化领域,可以实现非接触式的检测和测量,具有反应速度快、精度高、可靠性强等优点。
光电开关感应原理

光电开关感应原理光电开关是一种基于光电传感器原理的电子器件,广泛应用于自动化控制系统中。
它可以通过光的散射、反射或吸收来感知物体的存在或位置变化,并将这些信息转化为电信号,从而实现对设备、机器或系统的自动控制。
下面将详细介绍光电开关的感应原理。
一、光电传感器原理光电传感器是光电开关的核心部件,负责接收和转化光信号。
在光电传感器内部,通常由光源和光敏元件组成。
光源可以是红外线发射二极管、激光二极管或者LED灯等,主要作用是发射特定波长的光线。
光敏元件通常是光敏二极管、光敏三极管或光敏电阻等,其特点是对光线的敏感程度很高,能够将光信号转化为电信号。
二、散射式光电开关散射式光电开关是一种常见的光电开关类型。
在这种类型的光电开关中,光源和光敏元件位于同一端,通过发射、接收和反射光信号来感知物体的存在。
具体工作原理如下:1. 光源发出的光线被物体散射。
光线遇到物体后,由于材料的不同反射率,一部分光线会被散射并朝不同方向反射。
2. 光敏元件接收被散射的光信号。
光线经过散射后,一部分会进入光敏元件,使其产生电流或电压信号。
3. 光敏元件输出信号触发控制。
当光敏元件接收到足够的光信号时,输出的电流或电压会触发相应的控制信号,从而启动或停止设备或系统。
散射式光电开关的工作原理简单、灵敏度较高,但对工作环境的要求相对较高,比如有较强的环境光干扰或反射面积较小的情况下,可能会影响其正常工作。
三、反射式光电开关反射式光电开关是另一种常见的光电开关类型。
在这种类型的光电开关中,光源和光敏元件位于相对的两端,通过光的反射来感知物体的存在。
具体工作原理如下:1. 光源发出的光线被物体反射。
光线照射到物体上后,一部分光线会被物体反射回来。
2. 反射的光线被光敏元件接收。
光线经过反射后,一部分会进入光敏元件,使其产生电流或电压信号。
3. 光敏元件输出信号触发控制。
当光敏元件接收到足够的光信号时,输出的电流或电压会触发相应的控制信号,从而启动或停止设备或系统。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
- 13 -
Date: 2013-3-5
4: 当使用感性负载(如灯、电动机等)时,其瞬 消除背景物的影响 态冲击电流较大,可能劣化或损坏交流二线的光电 开关,在这种情况下,请经过交流继电器作为负载 来转换使用。 5:红外线光电开关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:本厂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,所生产的光电开 关在灵敏度的选择上增加了 50%,以适应长期使用 中延长光电开关的维护周期。 7:本厂产品均为 SMD 工艺生产制造,并经严格的 测试合格后才出厂,在一般情况下使用均不会出现 损坏。为了保证意外性发生,请用户在接通电源前 检查接线是否正确,核定电压是否为额定值。
引起理想漫反射的光度分布
局部较强漫反射时的光度分布
-1-
Date: 2013-3-5
2.镜反射式光电开关 镜反射式光电开关亦是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 对射式光电开关包含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 是不透明时,对射式光电开关是最可靠的检测模式。 4.槽式光电开关 槽式光电开关通常是标准的 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。 5.光纤式光电开关 光纤式光电开关采用塑料或玻璃光纤 传感器来引导光线,以实现被检测物体 不在相近区域的检测。通常光纤传感器 分为对射式和漫反射式。 型号说明
6.冲压床安全监视
7.料位控制
8.物体倒置辨别
-9-
Date: 2013-3-5
9.自动注料
10.进出检测
11.烟雾检测
12.物体前后控制
13.料位的控制
14.物体的定位
15.物体的到位/通过
16.连续通过的检测
- 10 -
Date: 2013-3-5
17.开关位置的确认
18.行程限位
19.采用光电开关液位控制
4.输出状态:分常开和常闭。当无检测物体时,常开型的光电开关所接通的负 载,由于光电开关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。 5.检测方式:根据光电开关在检测物体时,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。详见工作原理说 明) 6.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
-5-
Date: 2013-3-5
透明塑料杯 半透明塑料瓶 不透明白色塑料
40% 62% 87%
木塞 啤酒泡沫 人的手掌心
35% 70% 75%
10.环境特性:GDKG 光电开关应用的环境亦是影响其长期工作可靠性的重要条件。当光电开关工作 于最大检测距离状态时,由于光学透镜会被环境中的污物粘住,甚至会被一些强酸性物质腐蚀,以 至降低使用参数特性,这些变量尽管已列入我们的产品设计考虑范围之内,但它终究是造成可靠性 降低的最大因数,其较简便的解决方法是根据 GDKG 传感器的最大检测距离(Sn)降额使用来确定 最佳工作距离。
8:安装须知
平行安装时
相对安装时
埋入式安装时
非埋入式安装时
- 14 -
Date: 2013-3-5
-2-
Date: 2013-3-5
术语解释 1.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(光电开关的感 应表面)到开关动作时测得 的基准位置到检测面的空间 距离。额定动作距离指接近 开关动作距离的标称值。 2.回差距离:动作距离与 复位距离之间的绝对值。
3.响应频率:按规定的 1 秒的时间间隔内,允许光电 开关动作循环的次数。
20.产品计数
21.存在/通过
22.采用光电开关上下限控制
23.投料速度控制
24.气流量控制
- 11 -
Date: 2013-3-5
25.斜度控制
26.围墙警戒
27.直径限制
28.行程控制
29.断裂检测
30.转速检测
31.采用光电开关液面检测
32.产品计数
- 12 -
Date: 2013-3-5
33.定位剪切
-3-
Date: 2013-3-5
等几种常用的形式输出。 7.指向角:常见 GDKG 光电传感器的指向角示意图 漫反射式光电开关 镜反射式光电开关 对射式光电开关
8.防护等级(外壳封装):
-4-
Date: 2013-3-5
9.表面反射率:对于漫反射式光电开关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开关的接受器,所以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开关的发射光 线。常用材料的反射率参考图如下所示: 材料 白画纸 报纸 餐巾纸 包装箱硬纸板 洁净松木 干净粗木板 反射率 90% 55% 47% 68% 70% 20% 材料 不透明黑色塑料 黑色橡胶 黑色布料 未抛光白色金属表面 光泽浅色金属表面 不锈钢 反射率 14% 4% 3% 130% 150% 200%
接线图号
-6-
Date: 3-3-5
输出回路图例 1 号接线图输出回路 2 号接线图输出回路
5 号接线图输出回路
6 号接线图输出回路
-8-
Date: 2013-3-5
光电开关应用图例
1.材料边的控制 2.气流量的监测
3.高度辨别
4.不合格的检出
5.仓库门警卫
光电开关工作原理
红外线属于一种电磁射线,其特性等同于无线电或 X 射线。人眼可见的光波 是 380nm-780nm,发射波长为 780nm-1mm 的长射线称为红外线,浙江省洞头 县光电开关厂生产的红外线光电开关优先使用的是接近可见光波长的近红外线。
红外线光电开关(光电传感器) 属于光电接近开关的简称,它是利用被 检测物体对红外光束的遮光或反射,由 同步回路选通而检测物体的有无,其物 体不限于金属,对所有能反射光线的物 体均可检测。根据检测方式的不同,红 外线光电开关可分为 1.漫反射式光电开关 漫反射光电开关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,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。
34.产品安装控制
35.电动扶梯自动启停
36.料位上下自动控制
注意事项
1: 本厂红外线传感器漫反射型的产品,所采用的 标准检测体为平面的白色画纸。 2:本厂的红外线光电开关在环境照度高的情况下 都能稳定工作,但原则上应回避将传感器光轴正对 太阳光等强光源。 3:对射式光电开关最小可检测宽度为该种光电开 关透镜的 80%。 回避强光 回避强光