光电开关传感器接线图
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。
光电式传感器

-20 ºC 3.0 4.0 λ/μm
21
常用光敏电阻旳性能参数
给出常用国产MG型光敏电阻旳性能参数
表2.5(1)
常用旳光敏电阻器型号有密封型旳MG41、MG42、MG43和非密封型旳MG45(售22价便 宜)。它们旳额定功率均在200mW下列。
② 光敏晶体管
广泛应用于光纤通信、红外线遥控器、光电耦合器、控制伺服电 机转速旳检测、光电读出装置等场合。
根据能量守恒定理
h
1 2
m02
A
式中 m—电子质量;v0—电子逸出速度。 h—普朗克常数,6.626×10-34J·s;ν—光旳频率(s-1)
该方程称为爱因斯坦光电效应方程。
可见:光电子能否产生,取决于光子旳能量是否不小于该物体旳表面逸出功。
h A
hc A
1.239 A
m
0
即入射光波长不大于波长限
光敏二(三)极管存在一种最佳敏捷度旳峰值波长。当入射光旳波长增长时, 相对敏捷度要下降。因为光子能量太小,不足以激发电子空穴对。当入射光旳 波长缩短时,相对敏捷度也下降,这是因为光子在半导体表面附近就被吸收, 而且在表面激发旳电子空穴对不能到达PN结,因而使相对敏捷度下降。01.239 A Nhomakorabeam
时才干产生外光电效应 6
光电管
光电管是装有光阴极和阳极旳真空玻璃管,其阴极受到合适旳光照后发 射光电子,这些光电子被具有一定电位旳阳极吸引,并在管内形成空间 电子流,称为光电流。 此时若光强增大,轰击阴极旳光子数增多,单位时间内发射旳光电子数 也就增多,光电流变大。 在光电管旳外电路上接合适电阻,电阻上旳电压降将和管内空间电流成 正比,或与照射到光电管阴极上旳光有函数关系,从而实现光电转换。
光电开关原理

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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
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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
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。
光电开关传感器的电路原理

光电开关传感器的电路原理光电开关传感器是一种利用光电效应工作原理的传感器,主要用于检测目标物体的有无、位置、颜色等信息。
它可以将光信号转化为电信号,并通过电路进行处理,从而实现对目标物体的检测。
光电开关传感器的电路主要包括光电头、发光二极管(LED)、光敏电阻和比较电路。
光电头是光电开关传感器中最关键的部件,它包括发射器和接收器,用于发出和接收光信号。
发射器一般采用发光二极管,而接收器一般采用光敏电阻。
发射器的工作原理是当输入电流加到发光二极管上时,发光二极管会发出一定的光强。
光敏电阻的工作原理是通过光电效应,在光照的作用下,光敏电阻的电阻值会发生改变。
在工作过程中,发射器发出的光被目标物体反射或衍射,然后接收器接收到反射或衍射的光。
如果目标物体存在,接收器接收到的光信号会受到影响,从而导致光敏电阻的电阻值发生改变。
接收器会将光信号转化为电信号,并传送到比较电路中进行处理。
比较电路是光电开关传感器中的一个重要组成部分,它主要用于对电信号进行处理和判断。
比较电路一般由比较器、电压比较器和触发器等元器件构成。
比较器可以将输入信号与参考电压进行比较,并输出高低电平信号。
电压比较器则是将电信号与基准电压进行比较,从而得到是否存在目标物体的判断结果。
触发器可以根据输入信号的变化,输出相应的控制信号。
当目标物体不存在时,接收器接收到的光信号较弱,光敏电阻的电阻值较高,比较电路输出低电平信号,表示目标物体不存在。
当目标物体存在时,接收器接收到的光信号较强,光敏电阻的电阻值较低,比较电路输出高电平信号,表示目标物体存在。
光电开关传感器的电路原理可以简单总结为以下几个步骤:发光二极管发射光信号,目标物体反射或衍射光信号,接收器接收光信号,光敏电阻电阻值发生改变,比较电路处理电信号,输出检测结果。
总之,光电开关传感器的电路原理是利用光电效应将光信号转化为电信号,并通过比较电路进行处理,从而实现对目标物体的检测。
通过不断改变发射的光强和接收到的光信号来判断目标物体的有无,实现自动控制和检测的功能。
PLC与光电开关接线

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)。
传感器接线图

`传感器接线图双线直流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三线直流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。
img]2-3.jpg border=0>四线直流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传感器的并联双线交流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)。
机械开关与交流传感器的串联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双线交流传感器的并联常开触点:“与”逻辑常闭触点:“或非”逻辑当并联时,漏电流相加,例如:它可以—在可编程控制器的输入端产生一个高电平的假象。
—超过小继电器的维持电流,避免了在触点上的压降。
机械开关与交流传感器的并联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。
光电开关几线制

四线制(即有4根线)一般接法:棕色接+24V、蓝色接-24V(即0V)、黑色是常开点、白色是常闭点(同样特别要注意是输出型PNP还是NPN)。
五线制(即有5根线)一般接法:棕色接+24V、蓝色接-24V(即0V)、一根接COM端、另2根接常开和常闭点(相当于一个开关的3个触点)。
具体接法要参考说明书,如无说明书则参考光电传感器上的接线法图,如光电传感器上无接线法图,那只能用电源(24V)调试,并用万用表确定输出是什么类型。
回答
1,不能说哪一种用得最为广泛,也不能说二线制的传感器最方便简单,更不能说几线制的传感器多。每一种都有他的优点(例如5线制,接线相当灵活,COM线可接选一种任意需要的电压),也有他的缺点(例如3线制,它不是PNP就是NPN)。至于“为什么这多种?”,是因为每一种光电传感器的本身的结构、材料所决定的(例如2线制,它的基本构造是一个管簧管或类似于管簧管;,那么只需2线即可;3线制4线制5线制它的最基本构造是三极管放大原理,必须3线以上)。
但每一台设备,从设计、安装、维修等多方面因素出发,一般采用同一种光电传感器(例如PNP的3线制常开光电传感器、或者2线制常开传感器)。
目前市场上有12V—220VAC/DC交直流通用的光电传感器,但价格不菲(一个光电要几百甚至上千、几千元)。
2,可以这么说。PLC的输入端,这个输入量一般是常开;但也有感器按线制分二线制(即只有2根线),三线制,四线制,五线制等。按输出型号有PNP、NPN,按功能分电容式、电感式、霍尔式等。
二线制(即只有2根线)一般接法:一根接PLC输入的COM端,另一根接PLC输入端。
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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。