第二章光电式传感器

一、学习本课程所需的预备知识。

物理、电工基础、电子测量技术、电子线路。

二、教学提要（重难点）、课程内容、教学要求、实验指导。

重点掌握光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管以及光电池的原理和应用。

光电式传感器的核心部件是光电器件，它是将光能转换为电能的一种传感器件。光电器件的理论基础是光电效应，即金属、半导体等材料在光照下释放出电子的现象。根据释放出的电子的分布的不同，光电效应可分为以下三种情况：

利用外光电效应工作的器件有光电管、光电倍增管等。

利用内光电效应（光电导效应）工作的器件有光敏电阻等。

利用光生伏特效应（阻挡层光电效应）工作的器件有光电晶体管、光电池等。

光纤传感器以及CCD可以作为了解内容。授课时可以拿鼠标作为一个光敏二极管、三极管的应用实例，有实验设备的应开设本实验。

三、教学建议。

由于光电元件在日常生活中用的较多，所以授课时可以拿身边的一些设备来讲解，比如照相机、摄像机、光控照明等。

四、典型例题

1、磁栅式传感器由哪几部分组成？简述工作原理？

答：磁栅式传感器由磁栅、磁头和检测电路组成。磁栅是检测位置的基准尺，尺身的磁性薄膜上预先录有相同间距的栅状磁信号，此偷渡去磁信号。当磁栅与磁头的相对位置发生变化时，磁头的输出发生相应变化，将位移量转换为电信号，然后通过检测电路转换成脉冲，并以数字形式显示出来。磁栅传感器有长磁栅式和圆磁栅式两种，分别用来测量线位移和角位移。

2、光电式传感器的原理是什么？

答：光电式传感器是以光电效应为基础，将光信号转换成电信号的传感器。

3、光码盘的工作原理是什么？

答：码盘式传感器是建立在编码器的基础上的，它能够将角度转换为数字编码，是一种数字式的传感器。码盘按结构可以分为接触式、光电式和电磁式三种，后两种为非接触式测量。光电式编码器由光源、光学系统、码盘、光电接收元件、处理电路等组成。由光源发出的光线经透镜变成一束平行光照射在码盘上，通过透光部分的光线经狭缝照射到光电元件上，光电元件的排列与码道一一对应，这样几个光电元件输出的电信号组合就反映了角度信息，经

处理电路得到被测角度的数字量。

4、什么叫莫尔条纹？

答：将栅距相同的两块光栅的刻线面相对重叠在一起，并且使二者栅线有很小的交角，这样就可以看到在近似垂直栅线方向上出现明暗相间的条纹，称为莫尔条纹。莫尔条纹是基于光的干涉效应产生的。

光电传感器的图

1.传感器（信号采集部分）采用光敏电阻作为信号采集器件，光敏电阻是基于光电导效应的一种光电器件，无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中的（暗电流）很小，当受到光照时，半导体材料电导率增加，，电阻减小，其阻值随光照强度而减小。光敏电阻作为光电式传感器的一种，它具有灵敏度高，光谱响应范围宽，体积小，重量轻，机械强度高，耐冲击，耐震动，抗过载能力强和寿命长等优点，所以选择光敏电阻采集光照信号，把不同的光照强度转化为不同的电阻值。把光敏电阻串联在直流电路中即可把不同的电阻值转化为不同的电压值。把对光电信号的处理转化为对电压信号的处理。 2.C0804（信号处理部分） AD0804是一只具有20引脚8位CMOS连续近似的A/D转换器，将光敏电阻采集到的电压模拟量信号转换成数字量的信号。 3.89C52(数据处理部分) AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM）。在本次课题中，AT89C52将AD0804转换出来的数字信号进行处理，处理完成将电压通过显示器显示出来，AT89C52和AD0804的接线图如原理图所示。 4. 晶显示(显示部分) 将电压信号通过显示器显示出来，距离的改变直接通过电压显示出来，电压的大小近似取决于距离的远近。

系统原理框图 AD0804的结构图

A/D 转换电路 R1 10k C1 150pF VIN+6VIN- 7 VREF/29CLK IN 4 A GND 8RD 2 WR 3 INTR 5CS 1 D GND 10DB7(MSB) 11 DB612DB513DB414DB315DB216DB117DB0(LSB) 18CLK R 19VCC 20U1 ADC0804 R2 10k R3 1k R4 1k 7 4 63524130210W S S S D D E E LCD1 LM016L DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7DB8 CS RD WR 58% RV1 1k AT89C52的结构图

对射光电开关接线图

对射光电开关接线图对射光电开关三线和二线接线图对射光电开关，特征：辨别不透明的反光物体。

对射光电开关的使用注意事项避免强光源光电开关在环境照度较高时，一般都能稳定工作。但应回避将传感器光轴正对太阳光、白炽灯等强光源。在不能改变传感器（受光器）光轴和强光源的角度时，可在传感器上方四周加装遮光板或套上遮光长筒。防止相互干扰光电开关通常都具有自动防止相互干扰的作用，因而不必担心相互干扰。然而，对射式红外光电开关在几组并列靠近安装时，则应防止邻组和相互干扰。防止这种干扰最有效的办法是投光器和受光器交叉设置，超过2组时还拉开组距。当然，使用不同频率的机种也是一种好办法。镜面角度影响当被测物体有光泽或遇到光滑金属面时，一般反射率都很高，有近似镜面的作用，这时应将投光器和检测物体安装成10～20°的夹角，以使其光轴不垂直于被检测物体，从而防止误动作。排除背景物影响

使用反射式扩散型投、受光器时，有时由于检出物离背景物较近，光电开关或者背景是光滑等反射率较高的物体而可能会使光电开关不能稳定检测。因此可以改用距离限定型投、受光器，或者采用远离背景物、拆除背景物、将背景物涂成无光黑色、或设法使背景物粗糙、灰暗等方法加以排除。自诊断作用使用在安装或使用时，有时可能会由于台面或背景影响以及使用振动等原因而造成光轴的微小偏移、透镜沾污、积尘、外部噪声、环境温度超出范围等问题。这些问题有可能会使光电开关偏离稳定工作区，这时可以利用光电开关的自诊断作用而使其通过STABLITY绿色稳定指示灯发出通知，以提醒使用者及时对其进行调整。对射光电开关应避免使用的场所灰尘较多的场所；腐蚀性气体较多的场所；环境温度变化超出产品规定范围的场所；振动、冲击大，而未采取避震措施的场所。

光电开关工作原理NPN与PNP传感器差异

光电开关工作原理NPN与PNP传感器差异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380n m-780n m，发射波长为780n m-1m m的长射线称为红外线，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。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

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

光电开关传感器接线图

光电开关传感器接线图光电开关传感器双线直流接线方法光电开关传感器电路原理图接线电压：10—65V直流常开触点（NO）无极性防短路的输出漏电电流≤ 电压降≤5V 注意不允许双线直流传感器的串并联连接光电开关传感器三线直流接线图电路原理图接线电压：10—30V直流常开触点(NO) 电压降≤ 防短路的输出完备的极性保护三线直流与四线直流传感器的串联当串联时，电压降相加，单个传感器的准备延迟时间相加。

四线直流光电开关传感器接线方法电路原理图接线电压：10—65V 切换开关防短路的输出完备的极性保护电压降≤ 三线直流与四线直流光电开关传感器的并联接线图

光电开关传感器双线交流接线方法电路原理图常开触点(NO) 常闭触点(NC) 接线电压：20—250V交流漏电电流≤ 电压降≤7V（有效值）双线交流传感器的串联常开触点：“与”逻辑常闭触点：“或非”逻辑当串联时，在传感器上的电压降相加，它减低了负载上可利用的电压，因此要注意：不能低于负载上的最小工作电压（注意到电网电压的波动）。机械开关与交流光电开关传感器串联接线方法断开的触点中断了传感器的电源电压，若在传感器被衰减期间内机械触点闭和的话，则会产生一个短时间的功能故障，传感器的准备延迟时间（t≤80ms）避免了立即的通断动作。补偿方法：将一电阻并联在机械触点上（当触点断开时也是一样），此电阻使传感器的准备时间不再起作用，对于200V交流，此电阻大约为82KΩ/1w。电阻的计算方法：近似值大约为400Ω/V

双线交流光电开关传感器的并联接线方法常开触点：“与”逻辑常闭触点：“或非”逻辑闭和触点使传感器的工作电压短路，当触点短开以后只有在准备延迟时间（t≤80ms）之后传感器才处于功能准备状态。补偿办法：触点上串联一个电阻可以可靠地保证了传感器的最小工作电压，因此避免了在机械触点断开之后的准备延迟。计算电阻的公式：R=10/I P=I2×R

超小型光电传感器漫反射柱形光电开关

没有最小，只有更小！业界最小款漫反射柱形光电开关光电开关（即光电传感器: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。随着工业自动化小型化要求的不断提供，光电传感器也在往小型化发展，更多小巧的光电开关正在投入市场,为广大客户提供服务，主要介绍以下两款业界最小规格：日本竹中(takex) UX系列光电开关：光纤型光电开关不同的是，它本身自带放大器，不再像光纤型光电开关一样,光纤探头和放大器分离。这样使得安装操作更加简便，现场工作省时省力，必然会得到操作人员的喜爱。 ●漫发射型，具有灵敏度调节功能 ●耗电量比原来的光纤型光电开关还要节省 ●它的不锈钢外壳，连电池制造行业也丢掉了以前无法使用光电开关的顾虑 ●系列中的对射型同时包括了直装和侧装两种方式，现场运用方便 ●小巧的体型，使其可以探测普通光电开关难以探测的小型物体型号：UX-R5V 探测方式：漫反射型探测距离：3-50 mm 探测物体：100X100 mm 螺纹：M5x0.75 工作电压：12V~24V 波动10%以下功率损耗：20 mA 输出方式：集电极开路工作方式：入光工作方式响应时间：小于0.5ms

光源：红外LED（870nm）指示灯：橘黄为工作指示灯。绿色为稳定指示灯连接方式：2米引线防护等级：IP67 智恒（IMS）M5系列光电开关： IMS光电传感器最大的优势就是采用专用集成光传感器IC为核心，不仅内置放大器，而且带内置数字滤波器，有效防止外界自然光、外来红外光以及电磁信号干扰，具有行业领先优势。不仅如此，IMS光电传感器IC在业界已有广泛应用。 ●延时启动功能，防止上电误触发 ●高速响应时间1ms 、0.25ms可选 ●低功耗，自带灵敏度调节功能 ●内置数字滤波器，有效防止外界光电干扰 ●不锈钢外壳更加牢固稳定，便于安装 ●电源反接保护、输出过载保护、输出逆接保护型号：IMS-PE-M5 探测方式：漫反射型探测距离：1-100 mm 探测物体：100X100 mm 螺纹：M5 * 0.75 工作电压：12V~24V 波动10%以下功率损耗：10 mA（低功耗）响应时间：1ms、0.2ms可选输出方式：集电极开路指示灯：电源灯、稳定指示灯、工作指示灯。防护等级：IP67

PLC与接近、光电开关的接线问题(有图的)

PLC与接近、光电开关的接线问题一:引言 PLC的数字量输入接口并不复杂，我们都知道PLC为了提高抗干扰能力，输入接口都采用光电耦合器来隔离输入信号与内部处理电路的传输。因此，输入端的信号只是驱动光电耦合器的内部LED导通，被光电耦合器的光电管接收，即可使外部输入信号可靠传输。目前PLC数字量输入端口一般分单端共点与双端输入，各厂商的单端共点（Com）的接口有光电耦合器正极共点与负极共点之分，日系PLC通常采用正极共点，欧系PLC习惯采用负极共点；日系PLC供应欧洲市场也按欧洲习惯采用负极共点；为了能灵活使用又发展了单端共点（S/S）可选型，根据需要单端共点可以接负极也可以接正极。由于这些区别，用户在选配外部传感器时接法上需要一定的区分与了解才能正确使用传感器与PLC为后期的编程工作和系统稳定奠定基础。二：输入电路的形式 1、输入类型的分类 PLC的数字量输入端子，按电源分直流与交流，按输入接口分类由单端共点输入与双端输入，单端共点接电源正极为SINK（sink Current 拉电流），单端共点接电源负极为SRCE（source Current 灌电流）。 2、术语的解释 SINK漏型 SOURCE源型 SINK漏型为电流从输入端流出，那么输入端与电源负极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源正极，可接NPN型传感器。 SOURCE源型为电流从输入端流进，那么输入端与电源正极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源负极，可接PNP型传感器。国内对这两种方式的说法有各种表达： 1）、根据TI的定义，sink Current 为拉电流，source Current为灌电流， 2）、由按接口的单端共点的极性，共正极与共负极。这样的表述比较容易分清楚。 3）、SINK为NPN接法，SOURCE为PNP接法（按传感器的输出形式的表述）。 4）、SINK为负逻辑接法，SOURCE为正逻辑接法（按传感器的输出形式的表述）。 5）、SINK为传感器的低电平有效，SOURCE为传感器的高电平有效（按传感器的输出状态的表述）。这种表述的笔者接触的最多，也是最容易引起混淆的说法。接近开关与光电开关三、四线输出分NPN与PNP输出，对于无检测信号时NPN的接近开关与光电开关输出为高电平（对内部有上拉电阻而言），当有检测信号，内部NPN管导通，开关输出为低电平。对于无检测信号时PNP的接近开关与光电开关输出为低电平（对内部有下拉电阻而言），当有检测信号，内部PNP管导通，开关输出为高电平。以上的情况只是针对，传感器是属于常开的状态下。目前可厂商生产的传感器有常开与常闭之分；常闭型NPN输出为低电平，常闭型PNP输出为高电平。因此用户在选型上与供应商配合上经常产生偏差。另一种情况，用户也遇到SINK接PNP型传感器，SOURCE接NPN型传感器，也能驱动PLC接口，对于PLC输入信号状态则由PLC程序修改。原因是传感器输出有个上拉电阻与下拉电阻的缘故，对于集电极开路的

光电开关传感器接线图

光电开关传感器接线图 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

光电开关传感器接线图光电开关传感器双线直流接线方法光电开关传感器电路原理图接线电压：10—65V直流常开触点（NO）无极性防短路的输出漏电电流≤ 电压降≤5V 注意不允许双线直流传感器的串并联连接

光电开关传感器三线直流接线图电路原理图接线电压：10—30V直流常开触点(NO) 电压降≤ 防短路的输出完备的极性保护三线直流与四线直流传感器的串联当串联时，电压降相加，单个传感器的准备延迟时间相加。

光电开关传感器双线交流接线方法电路原理图常开触点(NO) 常闭触点(NC) 接线电压：20—250V交流漏电电流≤ 电压降≤7V（有效值）双线交流传感器的串联

常开触点：“与”逻辑常闭触点：“或非”逻辑当串联时，在传感器上的电压降相加，它减低了负载上可利用的电压，因此要注意：不能低于负载上的最小工作电压（注意到电网电压的波动）。机械开关与交流光电开关传感器串联接线方法断开的触点中断了传感器的电源电压，若在传感器被衰减期间内机械触点闭和的话，则会产生一个短时间的功能故障，传感器的准备延迟时间（t≤80ms）避免了立即的通断动作。补偿方法：将一电阻并联在机械触点上（当触点断开时也是一样），此电阻使传感器的准备时间不再起作用，对于200V交流，此电阻大约为82KΩ/1w。电阻的计算方法：近似值大约为400Ω/V

漫反射光电开关参数介绍

在不同的环境，不同的需要，我们需要运用不同的光电开关，就比如漫反射光电开关一种集发射器和接收器于一体的传感器，下文是其参数介绍。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。

特点描述 Feature Description 输出方式I / O mode ·能检测各种物体 ·具有极性保护、短路保护功能·外壳材料：黄铜镀镍 ·防护等级IP65 ·耐温-25℃~55℃ 直流两线常开直流两线常闭直流三线NPN常开直流三线NPN常闭直流三线PNP常开直流三线PNP常闭交流两线常开交流两线常闭规格参数 Specification 检测方式漫反射式产品规格M8/M12/M18/M30/FS30/FS50/FS100 电源电压10…36VDC/20…250VAC 工作电流表(晶体管/可控硅/继电器) 200mA/400mA/3A 响应时间<3ms 指向角3°...20° 电压降<1.5V 极性保护有短路保护有防护等级IP67 工作环境照度白炽灯(受光面照度) <=3000LUX 太阳光(受光面照度) <=10000LUX 环境温度-25℃…55℃

接线图：以上是其参数的介绍，了解更多信息，可咨询：南京凯基特电气有限公司进行了解，这是一家专业从事传感器及胶带机保护装置研发，生产及销售的企业，产品品种繁多，门类齐全，具有电压范围宽，重复定位精度高，频率响应快，抗干扰及防水性能好，耐高温，以及安装调试方便，使用寿命长等特点，生产线具有先进的生产技术和完善的检测手段，严格参照国际标准在中国研发和生产。

光电传感器实验

DH-SJ3光电传感器物理设计性实验装置（实验指导书）实验讲义请勿带走杭州大华科教仪器研究所杭州大华仪器制造有限公司

DH-SJ3光电传感器物理设计性实验装置光敏传感器是将光信号转换为电信号的传感器，也称为光电式传感器，它可用于检测直接引起光强度变化的非电量，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它非电量，如零件直径、表面粗糙度、位移、速度、加速度及物体形状、工作状态识别等。光敏传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因而在工业自动控制及智能机器人中得到广泛应用。光敏传感器的物理基础是光电效应，即光敏材料的电学特性都因受到光的照射而发生变化。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、硅光电池等都是内光电效应类传感器。当然近年来新的光敏器件不断涌现，如：具有高速响应和放大功能的APD雪崩式光电二极管，半导体光敏传感器、光电闸流晶体管、光导摄像管、CCD图像传感器等，为光电传感器的应用开创了新的一页。本实验主要是研究光敏电阻、硅光电池、光敏二极管、光敏三极管四种光敏传感器的基本特性以及光纤传感器基本特性和光纤通讯基本原理。一、实验目的 1、了解光敏电阻的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线。 2、了解光敏二极管的基本特性，测出它的伏安特性和光照特性曲线。 3、了解硅光电池的基本特性，测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线。 4、了解光敏三极管的基本特性，测出它的伏安特性和光照特性曲线。 5、了解光纤传感器基本特性和光纤通讯基本原理。二、光敏传感器的基本特性及实验原理 1、伏安特性光敏传感器在一定的入射光强照度下，光敏元件的电流I与所加电压U之间的关系称为光敏器件的伏安特性。改变照度则可以得到一组伏安特性曲线，它是

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，

本红外漫反射式光电传感器参数如下

本红外漫反射式光电传感器的参数如下：额定电压：+5V供电检测距离：5毫米～60厘米（距离超远而且可调）输出电平：TTL电平（有物体反射红外光时输出“0”，无物体反射红外光时输出“1”）模块体积：长55mm 宽30mm 高10mm 应用范围：机器人走迷宫或避障碍物、材料的定位剪切控制、流水线上产品的计数、液面的高低检测、光电测速、程控小车循黑线和避悬崖等等。支持软件升级，具备抗干扰能力。 3线模式：两根线供电，一个根信号线。

具有向前检测和向上检测两种不同方向，方便安装和使用。如果您购买4个或4个以上，货到了手中却发现不适合自己用，您可以无条件退货，而且卖家承担运费。外形参考下图：

使用方法：本传感器模块一共有两个接线插座，第1个4根的接线插座是程序更新，升级或者下载时用的，在模块工作的时候4根线那个插座是闲置不用的。第2个3根的接线插座，第1根（标有+5V）和第3根（标有GND）分别接的是电源的正极和负极（+5V供电），中间那根（标有个”D”字的）是信号的输出端，当前面没有物体反射红外光的时候输出是高电平“1”（约为+5V），当前面有物体反射红外光的时候输出是低电平“0”（0V）。本模块的测试和距离调整方法也很简单，大家按照下面的接线图接上一个发光二极管：

当前面有物体反射红外光的时候，二极管亮；当前面没有物体反射红外光的时候二极管灭。调节可调电阻可以调节物体检测的距离。检测距离的远近要视反射材料的反射率而定的，如表：原理介绍:

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（红外、可见及紫外光辐射）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。光电传感器的工作原理如下图所示：本产品是一种红外光漫反射式光电传感器，它是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当前面有被检测物体时，物体将发射器发出的红外光线反射到接收器，于是光电传感器就产生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，漫反射式的光电传感器是首选的检测模式。漫反射式传感器的应用范围十分广泛，机器人避障碍物或走迷宫、材料的定位剪切控制、流水线上产品的计数、液面的高低检测、光电测速、程控小车循黑线线和避悬崖等等。也许你会想，这样的一个传感器还不简单！用一个红外线发射管接通电源发射红外光，然后用一个红外线接收管做接收，当前面有物体反射红外光时红外接收管导通，当前面没有物体时红外接收管截止。在理论的环境下，这种做法是可以，但是实际上红外线光源无处不在，比如说人体能发出红外光、日光灯光线下有红外光、太阳光线下也有红外光，干扰源如此之多怎能确保你的传感器能正常工作？这样的红外漫反射式传感器恐怕只能等晚上关灯了再用了（汗！！）市面上的漫反射式传感器品种繁多，其性能也大有差别，从几元到几百元不等。价格低的同类产品抗干扰能力非常的差，大多数没有

接近开关,光电开关传感器接线图集

接近开关,光电开关传感器接线图集接近开关,光电开关传感器接线图集光电开关传感器双线直流接线方法光电开关传感器电路原理图接线电压：10—65V直流常开触点（NO）无极性防短路的输出漏电电流≤0.8mA 电压降≤5V 注意不允许双线直流传感器的串并联连接光电开关传感器三线直流接线图电路原理图接线电压：10—30V直流常开触点(NO) 电压降≤1.8V 防短路的输出完备的极性保护三线直流与四线直流传感器的串联当串联时，电压降相加，单个传感器的准备延迟时间相加。

四线直流光电开关传感器接线方法电路原理图接线电压：10—65V 切换开关防短路的输出完备的极性保护电压降≤1.8V 三线直流与四线直流光电开关传感器的并联接线图

光电开关传感器双线交流接线方法电路原理图常开触点(NO) 常闭触点(NC) 接线电压：20—250V交流漏电电流≤1.7mA 电压降≤7V（有效值）双线交流传感器的串联常开触点：“与”逻辑常闭触点：“或非”逻辑当串联时，在传感器上的电压降相加，它减低了负载上可利用的电压，因此要注意：不能低于负载上的最小工作电压（注意到电网电压的波动）。机械开关与交流光电开关传感器串联接线方法断开的触点中断了传感器的电源电压，若在传感器被衰减期间内机械触点闭和的话，则会产生一个短时间的功能故障，传感器的准备延迟时间（t≤80ms）避免了立即的通断动作。补偿方法：将一电阻并联在机械触点上（当触点断开时也是一样），此电阻使传感器的准备时间不再起作用，对于200V交流，此电阻大约为82KΩ/1w。电阻的计算方法：近似值大约为400Ω/V

光电开关工作原理NPN与PNP传感器差异

光电开关工作原理N P N与 P N P传感器差异 -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

光电开关工作原理NPN与PNP传感器差异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380n m-780n m，发射波长为780n m-1m m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。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

描述漫反射光电开关

描述：漫反射光电开关性能特点： 1， OPTEX奥泰斯 J系列漫反射安装简单，设定操作简便直观 2，大而结实的旋钮方便安装人员对传感器进行调节 3， OPTEX奥泰斯 J系列漫反射所有规格可提供M8接插件式型号。 4，机械性能优越，可承受100G冲击力，防护等级IP67，结构坚固 5， OPTEX奥泰斯 J系列漫反射低成本，高性能，经济实用 6，大功率LED指示灯明亮，从背面亦可清晰可见，可防止灰尘干扰和对齐偏差

使用特点： 1， OPTEX奥泰斯 J系列漫反射坚固的设计确保机器永无中断 2， OPTEX奥泰斯 J系列漫反射具有完全可靠的检测性能 3， OPTEX奥泰斯 J系列对射型光电开关条形安装槽设计，方便安装（M3/M4均适用），条形安装槽孔（25.4mm）,适用各种支架，方便传感器安装。 4， OPTEX奥泰斯 J系列对射型光电开关LED指示灯，背面清晰可见，在不同的方向都能确认传感器的工作状态。 5， OPTEX奥泰斯 J系列防护等级IP67，坚固且防水的外壳可承受高压清洗,符合ROHS标准。 6， OPTEX奥泰斯 J系列对射型光电开关可见红光光源，距传感器30cm处可见光斑直径约2mm 7， OPTEX奥泰斯 J系列对射型光电开关检测距离可达800mm。使用：扩散/漫反射型：单个使用。可单侧安装，对检测物体有要求，检测物体要大，物体颜色要浅，检测面要平整，物体要不透明。扩散/漫反射型检测距离最短。不需要对准光轴，成本低。从食品饮料、纺织、制陶制砖到物流，OPTEX奥泰斯 J系列漫反射型传感器通常安装于各行各业的厂房之中，无论是何种应用总有一款适合您。 OPTEX奥泰斯 J系列漫反射这一应用广泛的光电传感器系列具有高可靠性和增强的性能，其OPTEX奥泰斯 J系列对于某些特定应用，限定反射型和提供了直视型版本。 OPTEX奥泰斯 J系列漫反射坚固的设计确保机器永无中断，具有完全可靠的检测性能，其坚固且防水的外壳可承受高压清洗。这一系列产品高于市场标准，同时具有较高的EMC防护等级和光抗扰性。另外，大功率LED具有额外的优点，即使在粉尘或振动环境中仍可保持较高的检测稳定性。

光电传感器类型

一、光电传感器 1、分类图1 光电传感器分类(1)漫反射型影响检测的因素： ◎安装角度 ◎测量物体的颜色 ◎振动优点：安装最简单，方便

图2 漫反射型传感器缺点：漫反射光电传感器是检测最不稳定的。(2)回归反射型影响检测的因素：被测物的光主亮度；图3 回归反射型传感器◎反光镜的安装角度

97年前，以上两方面确实是回归型传感器存在的影响因素。但后来该类型传感器增加了P.R.O功能：即该功能的一个重要特点就是：反光镜可以把纵波转换为横波。发射器发射的是纵波，而接收器只能接收横波。发射器发射的纵波经过反光镜把纵波转变成横波，由接收器接收。由于物体没有把纵波转变为横波的功能，因此，无论物体光亮度如何，只能把发射器发射的纵波返回，接收器不能接收到横波信号，这样，就可以准确地检测物体的有无。优点： ◎可检测透明物体和光亮度高的物体； ◎检测稳定，安装方便缺点： ◎当反光镜或传感器表面有灰尘时，检测精度降低。可以改变安装方式，经常擦拭灰尘来消除此影响。 ◎反光镜角度影响检测精度 (3)对射型图4 对射型传感器

影响检测的因素： ◎被测物的透光性 ◎被测物的大小优点： ◎检测精度最高缺点： ◎安装不方便，占用较大安装空间 ◎不能检测透明和体积小的物体 (4)距离型传感器原理：该传感器的检测距离是一定的，因此，检测的发射光和反射光间的角度也是一定值(如图5中的θ1)。当传感器检测被测物时，检测到发射光和由被检测物返回的反射光之间的角度(如图5中的θ2)和设定的角度不同，此时，传感器就认为检测到物体。

图5 距离型传感器工作原理另外，该传感器发射器是点发射，而接收器是面接收(如图5)。这样，就允许被测物有一个更大的偏转角度。优点： ◎和物体的颜色无关 ◎被测物可以偏转更大的角度 ◎有灰尘挡住时，自动增强入射光和反射光的强度，保证检测精度不受灰尘的影响 ◎安装方便 (5)常用参数 ◎应差距离如图6示，当物体移到传感器临界检测距离时，传感器有输出；而当物体向右移动时，传感器并不随之就没有输出了，而是移动一段距离后，传感器才没有输出。这段距离就是应差距离。应差距离越小越好，

光电开关的接线

光电开关的接线看看三菱FX系列是如何接线的仅以亚洲版（即电流漏型输入型） FX-PLC 为例解答如下：三菱 FX-PLC 的输入端子既可以接受电流输入也可接受电流输出的连接方式，（即 FX-PLC 的输入端子既可作为漏型输入也可作为源型输入连接）关键要掌握接线方式。具体接线方式按下述： NPN 型接近开关接成漏型输入方式，只需将接近开关的开关输出端子（ + ）接入 PLC 的输入端子，接近开关的另一端子（—）接 PLC 的 COM 端。 PNP 型接近开关接成源型输入，则应把 PLC 的 24V+ 端子接外部电源的负极，外部电源的正极接接近开关的（ + ）端子，接近开关的另一端（—）则接 PLC 的输入端子。注：图中端子 1 ：（传感器电源 + ）端子 2 ：（传感器电源—）端子 3 ：（传感器信号输出端） PNP与NPN型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止，输出两种状态，属于开关型传感器。但输出信号是截然相反的，即高电平和低电平。PNP输出是低电平0，NPN输出的是高电平1。 PNP与NPN型传感器（开关型）分为六类： 1、NPN-NO（常开型） 2、NPN-NC（常闭型） 3、NPN-NC+NO（常开、常闭共有型） 4、PNP-NO（常开型） 5、PNP-NC（常闭型） 6、PNP-NC+NO（常开、常闭共有型） PNP与NPN型传感器一般有三条引出线，即电源线VCC、0V线，out信号输出线。

1、NPN类 NPN是指当有信号触发时，信号输出线out和电源线VCC连接，相当于输出高电平的电源线。对于NPN-NO型，在没有信号触发时，输出线是悬空的，就是VCC电源线和out线断开。有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是out线和电源线VCC连接，输出高电平VCC。对于NPN-NC型，在没有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是out线和电源线VCC连接，输出高电平VCC。当有信号触发后，输出线是悬空的，就是VCC电源线和out 线断开。对于NPN-NC+NO型，其实就是多出一个输出线OUT，根据需要取舍。 2、PNP类 PNP是指当有信号触发时，信号输出线out和0v线连接，相当于输出低电平，ov。对于PNP-NO型，在没有信号触发时，输出线是悬空的，就是0v线和out线断开。有信号触发时，发出与OV相同的电压，也就是out线和0V线连接，输出输出低电平OV。对于PNP-NC型，在没有信号触发时，发出与0V线相同的电压，也就是out线和0V线连接，输出低电平0V。当有信号触发后，输出线是悬空的，就是0V线和out线断开。对于PNP-NC+NO型，和NPN-NC+NO型类似，多出一个输出线OUT，及两条信号反相的输出线，根据需要取舍。我们一般常用的是NPN型，即高电平有效状态。PNP很少使用

光电传感器说明书)

规格 (注1)：(注2)：(注3)：(注4)：如果串联连接5～8个放大器为50mA ，如果串联连接9～16个放大器为25mA 。连接器型LS-401(P )没有装备外部输入。 H-SP 模式改变为其他模式后，当使用防干扰功能、收集的数据库载入／保存功能或复制功能时，再打开电源。连接器型LS-401(P )不附带电缆。请按下述使用另售单触电缆。母电缆(4芯)：CN-74-C1(电缆长1m )，CN-74-C2(电缆长2m )，CN-74-C5(电缆长5m )子电缆(2芯)：CN-72-C1(电缆长1m )，CN-72-C2(电缆长2m )，CN-72-C5(电缆长5m ) 注意事项 ●●●●●●●●●●●●●●●●请确认在电源关闭状态下进行接线和增设作业。请确认电源电压在额定范围内变化。请注意如果使用的电压超出额定范围，或直接连接AC电源，传感器可能烧坏或损坏。如果在该传感器附近使用产生噪音的设备(开关调节器，转换发动机等)，请将设备机架接地端子(F.G.)接地。由于超长距离(U-LG)模式的灵敏度比其他模式更高，所以更容易受外部噪音影响。确保使用前检查周围环境。如果电源是市场上零售的开关调节器，请务必安装电源的机架接地端子(F.G.)接地。电源接通后短时间(约0.5秒)内，请勿使用。请注意短路或负荷的错误接线可能烧坏或损坏传感器。请勿将电线与高压线或电源线一起或在同一管内拉线，这可能会由于感应而引起故障。连接器型LS-401(P )必须使用另售单触电缆。 0.3mm 2以上电缆可延长至100m。但为减少噪音，使接线尽可能短。请勿用在屋外。避免灰尘、污垢和水蒸气。请勿将传感器与水、油、油脂或有机溶液，如稀释剂等直接接触。此传感器不可在有易燃易爆气体的环境下使用。不可拆卸或改装传感器。 MC-LS400 No.8137-00 非常感谢您购买SUNX产品。请仔细、完整阅读此使用说明书以便正确、合理地使用此产品。请务必妥善保管此说明书。

plc与传感器接线方法

PLC与传感器的接线方法一、概述 PLC的数字量输入接口并不复杂，我们都知道PLC为了提高抗干扰能力，输入接口都采用光电耦合器来隔离输入信号与内部处理电路的传输。因此，输入端的信号只是驱动光电耦合器的内部LED导通，被光电耦合器的光电管接收，即可使外部输入信号可靠传输。目前PLC数字量输入端口一般分单端共点与双端输入，各厂商的单端共点（Com）的接口有光电耦合器正极共点与负极共点之分，日系PLC通常采用正极共点，欧系PLC习惯采用负极共点；日系PLC供应欧洲市场也按欧洲习惯采用负极共点；为了能灵活使用又发展了单端共点（S/S）可选型，根据需要单端共点可以接负极也可以接正极。由于这些区别，用户在选配外部传感器时接法上需要一定的区分与了解才能正确使用传感器与PLC为后期的编程工作和系统稳定奠定基础。二、输入电路的形式 1、输入类型的分类 PLC的数字量输入端子，按电源分直流与交流，按输入接口分类由单端共点输入与双端输入，单端共点接电源正极为SINK（sink Current 拉电流），单端共点接电源负极为SRCE （source Current 灌电流）。 2、术语的解释

SINK漏型 SOURCE源型 SINK漏型为电流从输入端流出，那么输入端与电源负极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源正极，可接NPN型传感器。 SOURCE源型为电流从输入端流进，那么输入端与电源正极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源负极，可接PNP型传感器。国内对这两种方式的说法有各种表达： 2.1 根据TI的定义，sink Current 为拉电流，source Current为灌电流 2.2 由按接口的单端共点的极性，共正极与共负极。这样的表述比较容易分清楚。 2.3 SINK为NPN接法，SOURCE为PNP接法（按传感器的输出形式的表述）。 2.4 SINK为负逻辑接法，SOURCE为正逻辑接法（按传感器的输出形式的表述）。 2.5 SINK为传感器的低电平有效，SOURCE为传感器的高电平有效（按传感器的输出状态的表述）。这种表述的笔者接触的最多，也是最容易引起混淆的说法。接近开关与光电开关三、四线输出分NPN与PNP输出，对于无检测信号时NPN的接近开关与光电开关输出为高电平（对内部有上拉电阻而言），当有检测信号，内部NPN管导通，开关输出为低电平。对于无检测信号时PNP的接近开关与光电开关输出为低电平（对内部有下拉电阻而言），当有检测信号，内部PNP管导通，开关输出为高电平。以上的情况只是针对，传感器是属于常开的状态下。目前可厂商生产的传感器有常开与常闭之分；常闭型NPN输出为低电平，常闭型PNP输出为高电平。因此用户在选型上与供应商配合上经常产生偏差。

PLC与接近、光电开关如何正确接线

PLC与接近、光电开关如何正确接线输入电路的形式 1、输入类型的分类 PLC的数字量输入端子，按电源分直流与交流，按输入接口分类由单端共点输入与双端输入，单端共点接电源正极为SINK（sink Current 拉电流），单端共点接电源负极为SRCE （source Current 灌电流）。 2、术语的解释 SINK漏型 SOURCE源型 SINK漏型为电流从输入端流出，那么输入端与电源负极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源正极，可接NPN型传感器。 SOURCE源型为电流从输入端流进，那么输入端与电源正极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源负极，可接PNP型传感器。国内对这两种方式的说法有各种表达： 1）、根据TI的定义，sink Current 为拉电流，source Current为灌电流， 2）、由按接口的单端共点的极性，共正极与共负极。这样的表述比较容易分清楚。 3）、SINK为NPN接法，SOURCE为PNP接法（按传感器的输出形式的表述）。 4）、SINK为负逻辑接法，SOURCE为正逻辑接法（按传感器的输出形式的表述）。 5）、SINK为传感器的低电平有效，SOURCE为传感器的高电平有效（按传感器的输出状态的表述）。这种表述的笔者接触的最多，也是最容易引起混淆的说法。接近开关与光电开关三、四线输出分NPN与PNP输出，对于无检测信号时NPN的接近开关与光电开关输出为高电平（对内部有上拉电阻而言），当有检测信号，内部NPN管导通，开关输出为低电平。对于无检测信号时PNP的接近开关与光电开关输出为低电平（对内部有下拉电阻而言），当有检测信号，内部PNP管导通，开关输出为高电平。以上的情况只是针对，传感器是属于常开的状态下。目前可厂商生产的传感器有常开与常闭之分；常闭型NPN输出为低电平，常闭型PNP输出为高电平。因此用户在选型上与供应商配合上经常产生偏差。另一种情况，用户也遇到SINK接PNP型传感器，SOURCE接NPN型传感器，也能驱动PLC接口，对于PLC输入信号状态则由PLC程序修改。原因是传感器输出有个上拉电阻与下拉电阻的缘故，对于集电极开路的传感器，这样的接法是无效的；另外输出的上拉电阻与下拉电阻阻值与PLC接口漏电流参数有很大关系。并非所有的传感器与PLC都可以通用，