光电开关的结构和分类
对射式光电开关
广州市超毅电子有限公司
Guangzhou Chaoyi Electronics Co,.LTD.
——对射式光电开关的简介
对射光电开关的结构对射式光电开关又叫对射式光学传感器，以下是对射式光电开关的结构：
主要择写：
（1）发射器红外灯自动开关
（2）接收器
光敏晶体管
对射式光电开关的结构图对射式光电开关的工作原理
当物体进入发射器跟接收器之间的，形成阻挡的时候，物件被检测。
对射式光电开关原理[1]
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很多感应类电器就是应用这个原理来生产感应产品。
生活中的对射式光电开关应用例子：
坐电梯，当有人进去时，阻碍了门两边的红外发射接收对管时，电梯门停止关闭。
投币器，当有硬币进入时，阻碍了对射式光电开关的对射，机器产生了一个命令，
自动洗衣服或者游戏开始的命令。
打印机，当纸张推出时，阻碍了对射式光电开关的对射打印机知道到第几张纸，或者停止打印。
对射式光电开关的应用，主要应用于烟雾报警器、传真机、小家电、照相机、投币机、扫描仪、光碟机、DSC（数位相机）等产品
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光电开关传感器工作原理
光电开关传感器工作原理光电开关传感器是一种常用的非接触式传感器，可以将光信号转换为电信号，用于探测、检测和测量目标物体的位置、距离和运动等信息。
它采用了光电效应和光电转换原理，利用光的传输和接收来实现各种工作功能。
一、光电开关传感器的基本结构光电开关传感器主要由光源、传输路径、接收器和信号处理部分组成。
1. 光源：光电开关传感器通常使用发光二极管作为光源，它可以产生一个具有一定方向性的光束。
2. 传输路径：传输路径是光线传输的通道，通常是由透镜、光纤等组成，用于将光束从光源传输到接收器。
3. 接收器：接收器通常由光敏元件（如光电二极管、光敏电阻等）和信号处理电路组成，它用于接收传输路径中的光信号，并将其转换为相应的电信号。
4. 信号处理部分：信号处理部分主要由电路和控制器组成，它用于对接收到的电信号进行处理和分析，以实现不同的应用需求。
二、光电开关传感器的工作原理光电开关传感器的工作原理基于光电效应和光电转换原理，其工作过程可以分为发射和接收两个阶段。
1. 发射阶段：在发射阶段，光源产生一束光线，并通过传输路径将光束发送到目标物体上。
光束会与目标物体进行反射、散射或者吸收等相互作用。
2. 接收阶段：接收器接收从目标物体反射、散射或者透过的光信号，并将其转换为相应的电信号。
光敏元件在接收到光信号后会产生电流或者电压。
3. 信号处理阶段：接收到的电信号由信号处理部分进行处理和分析。
通过设定电信号的阈值和逻辑关系，可以判断目标物体的存在与否、位置、距离等信息，并根据需求输出相应的信号或者控制动作。
三、光电开关传感器的应用领域光电开关传感器广泛应用于各个领域，例如自动化生产线、流水线、机械装配、仓储物流等环境中。
1. 目标检测：光电开关传感器可以用于检测目标物体的存在与否。
当物体进入传感器的检测范围内时，光线被物体反射或者散射，通过接收器接收到的信号可以判断目标物体的位置和状态。
2. 物体计数：光电开关传感器可以用于实现物体的计数。
主令电器简介
2.光电开关的应用
光电开关广泛使用于非电量的检测控制中。用光电开关对物体的靠近、通过等状态进行检测，可实 现对自动装置的控制。 近年来，随着生产自动化、机电一体化的发展，光电开关已发展成系列产品，其 品种及产量日益增加，用户可根据生产需要，选用适当规格的现成产品，而不必自行设计光路及电路。
光电开关的应用如图ｄ所示，图中用光电开关对通过自动传输机的药瓶数量进行检测，同时还采用 光电开关对药瓶标签的封装情况进行检测。
3.图形符号及文字符号 控制按钮的图形符号及文字符号如图所示。按钮型号有国产型号LA
系列，统一设计新型号为LA25系列，引进德国BBC公司的为LAZ系列。
二、行程开关 行程开关又称限位开关，一般有执行元件、操作机构及外壳组成，利用生产机械的某运
动部件对开关操作机构的碰撞而使触点动作，控制机械运动的方向和行程的大小，或实现极 限位置保护。行程开关的种类很多，按结构分有直动式、微动式、滚动式。
霍尔接近开关的工作示意图
3．霍尔开关的特点 霍尔开关与机械开关相比，具有如下特点： (1)为非接触检测，不影响被测物的运动工况；无机械磨损和疲劳
损伤，工作寿命长。 (2)为电子器件，故响应快（ 一般响应时间可达几毫秒或几十毫
秒）。 (3)采用全封闭结构,防潮,防尘，可靠性高且维护方便。
（4）可以输出标准电信号，易与计算机或PLC配合使用
光电开关可分为两类：遮断型和反射型。 图a为遮断型光电开关，发射器和接收器相对安放，轴线严 格对准。当有物体在两者之间通过时，红外光束被遮断，接收器接收不到红外线而产生一个电脉冲信号。
反射型光电开关分为两种情况：反射镜反射型（接收型）及被测物体反射型（简称散射型），如图 b、c所示。接收型光电开关单侧安装，需要调整反射镜的角度以取得最佳的反射效果，其检测距离不如 遮断型光电开关。散射型光电开关安装最为方便，且可根据被测物体上的黑白标记来检测， 但检测距离 较小，只有几百毫米。
光电开关的结构和分类
光电开关的结构和分类光电开关可分为遮断型和反射型两大类。
遮断型光电开关的发射器和接收器相对安放，轴线严格对准。
当有物体在两者中间通过时，红外光束被遮断，接收器接收不到红外线而产生一个负脉冲信号。
遮断型光电开关的检测距离一般可达十几米，对所有能遮断光线的物体均可检测。
两个柱形结构相对而立，每隔数十毫米安装一对发光二极管和光敏接收管，形成光幕，当有物体遮挡住光线时，传感器发出报警信号。
动。
光幕用于自动收费系统的车辆检测机床的安全区域设置及入侵报警反射型光电开关反射型光电开关分为两种情况：反射镜反射型及被测物漫反射型（简称散射型）。
反射镜反射型光电开关采用较为方便的单侧安装方式，但需要调整反射镜的角度以取得最佳的反射效果。
反射镜通常使用三角棱镜，它对安装角度的变化不太敏感，有的还采用偏光镜，它能将光源发出的光转变成偏振光（波动方向严格一致的光）反射回去，提高抗干扰能力。
调制型光电开关原理光电开关的LED多采用中频（40kHz左右）窄脉冲电流驱动，从而发射40kHz调制光脉冲。
相应地，接收光电元件的输出信号经40kHz选频交流放大器及专用的解调芯片处理，可以有效地防止太阳光、日光灯的干扰，又可减小发射LED的功耗。
定区域反射式光电开关原理定区域式光电开关有一个非常确定的检测区域，不经过该区域的被测物体不会引起光电开关产生开关信号。
反射镜反射型光电开关工作原理反射镜反射型光电开关集光发射器和光接受器于一体，与反射镜相对安装配合使用。
反射镜使用偏光三角棱镜，能将发射器发出的光转变成偏振光反射回去，光接收器表面覆盖一层偏光透镜，只能接受反射镜反射回来的偏振光。
漫反射型光电开关原理漫反射型光电开关集光发射器和光接受器于一体。
当被测物体经过该光电开关时，发射器发出的光线经被测物体表面反射由接受器接受，于是产生开关信号。
光电开关的分类
光电开关可分为对射型、漫反射型、镜面反射型：对射型光电开关:由发射器和接收器组成，结构上是两者相互分离的，在光束被中断的情况下会产生一个开关信号变化，典型的方式是位于同一轴线上的光电开关可以相互分开达50米。
特征：辨别不透明的反光物体；有效距离大，因为光束跨越感应距离的时间仅一次；不易受干扰，可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中；装置的消耗高，两个单元都必须敷设电缆。
漫反射型光电开关:是当开关发射光束时，目标产生漫反射，发射器和接收器构成单个的标准部件，当有足够的组合光返回接收器时，开关状态发生变化，作用距离的典型值一直到3米。
特征：有效作用距离是由目标的反射能力决定，由目标表面性质和和颜色决定；较小的装配开支，当开关由单个元件组成时，通常是可以达到粗定位；采用背景抑制功能调节测量距离；对目标上的灰尘敏感和对目标变化了的反射性能敏感。
镜面反射型光电开关:由发射器和接收器构成的情况是一种标准配置，从发射器发出的光束在对面的反射镜被反射，即返回接收器，当光束被中断时会产生一个开关信号的变化。
光的通过时间是两倍的信号持续时间，有效作用距离从0.1米至20米。
特征：辨别不透明的物体；借助反射镜部件，形成高的有效距离范围；不易受干扰，可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中。
按检测方式可分为漫射式、对射式、镜面反射式、槽式光电开关和.光纤式光电开关对射型由发射器和接收器组成，结构上是两者相互分离的，在光束被中断的情况下会产生一个开关信号变化，典型的方式是位于同一轴线上的光电开关可以相互分开达50米。
特征:辨别不透明的反光物体;有效距离大，因为光束跨越感应距离的时间仅一次;不易受干扰，可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中;装置的消耗高，两个单元都必须敷设电缆。
漫反射型是当开关发射光束时，目标产生漫反射，发射器和接收器构成单个的标准部件，当有足够的组合光返回接收器时，开关状态发生变化，作用距离的典型值一般到3米。
漫反射光电开关实训报告
一、实训目的本次实训旨在使学生了解漫反射光电开关的工作原理、结构特点以及应用领域，掌握漫反射光电开关的安装、调试和故障排除方法，提高学生在实际工程中应用光电传感器的实践能力。
二、实训内容1. 漫反射光电开关的工作原理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，其工作原理基于漫反射原理。
当发射器发射的光线照射到被检测物体上时，物体表面凹凸不平，光线在物体表面发生漫反射，反射光线进入接收器，若反射光强达到设定阈值，则光电开关输出高电平信号，反之输出低电平信号。
2. 漫反射光电开关的结构特点漫反射光电开关主要由以下部分组成：（1）发射器：产生一定波长的光，如红外光、可见光等。
（2）接收器：接收反射光，将光信号转换为电信号。
（3）信号处理电路：对电信号进行处理，产生控制信号。
（4）外壳：保护内部元件，提高防护等级。
3. 漫反射光电开关的应用领域漫反射光电开关广泛应用于以下领域：（1）工业自动化：如生产线检测、计数、定位等。
（2）物流仓储：如货物搬运、货架管理、盘点等。
（3）智能交通：如车辆检测、车牌识别、交通流量监测等。
（4）智能家居：如门禁、照明、安防等。
三、实训步骤1. 安装与调试（1）根据实际需求选择合适的漫反射光电开关。
（2）按照产品说明书进行安装，确保光电开关的安装位置合理。
（3）调整发射器和接收器的角度，使两者之间的光路对准。
（4）使用调试工具对光电开关进行测试，确保其工作正常。
2. 故障排除（1）检查光电开关的电源电压是否正常。
（2）检查发射器和接收器之间的光路是否通畅，是否存在遮挡物。
（3）检查信号处理电路是否正常，是否存在短路、断路等故障。
（4）检查外壳是否完好，是否存在损坏。
四、实训结果与分析1. 实训结果通过本次实训，学生掌握了漫反射光电开关的工作原理、结构特点以及应用领域，学会了漫反射光电开关的安装、调试和故障排除方法。
2. 实训分析（1）漫反射光电开关具有结构简单、安装方便、响应速度快、抗干扰能力强等优点。
e3fds30c4光电开关工作原理
E3F-DS30C4光电开关工作原理1. 简介E3F-DS30C4光电开关是一种常见的光电传感器，用于检测物体的存在或位置。
它由发光头和接收头组成，通过发射和接收红外光来实现物体的检测。
本文将详细介绍E3F-DS30C4光电开关的工作原理。
2. 光电传感器基本原理光电传感器是一种利用光学原理实现物体检测的传感器。
它通过发射和接收光信号来判断物体的存在与否，具有非接触、高精度、高速度等特点。
3. E3F-DS30C4光电开关结构E3F-DS30C4光电开关由发射头和接收头组成。
发射头通常由一个红外LED（Light Emitting Diode）组成，用于发射红外光信号。
接收头通常由一个红外光敏二极管组成，用于接收被物体反射回来的红外光信号。
4. 工作原理E3F-DS30C4光电开关的工作原理可以分为两个步骤：发送红外信号和检测反射信号。
4.1 发送红外信号当E3F-DS30C4光电开关通电后，发射头内的红外LED开始发出红外光。
红外光是一种波长较长的电磁波，无法被人眼直接看到。
这种波长的选择是因为大多数物体对于红外光有较高的反射能力。
4.2 检测反射信号发射出的红外光会照射到物体上，并被物体表面所反射。
接收头接收到被物体反射回来的红外光，并将其转化为电信号。
当没有物体遮挡时，接收头收到的反射信号强度较高；当有物体遮挡时，接收头收到的反射信号强度较低。
通过检测接收头输出电信号的强度，可以判断是否有物体存在。
5. 工作距离E3F-DS30C4光电开关具有一定的工作距离。
工作距离是指从发射头到检测物体之间的距离范围。
工作距离受多种因素影响，包括发射功率、接收灵敏度、环境光干扰等。
通常情况下，E3F-DS30C4光电开关的工作距离为0-30cm。
6. 应用领域E3F-DS30C4光电开关广泛应用于自动化控制领域，用于检测物体的存在或位置。
它可以被用于自动门、流水线、包装机械等设备中，实现物体的检测与控制。
第十章 光电传感器
2019/11/10
13
光敏二极管的反向偏置接 线（参考上页图）及光电特性 演示
在没有光照时，由于二 极管反向偏置，反向电流 （暗电流）很小。
— UO +
光照
光敏二 极管的 反向偏 置接法
2019/11/10
当光照增加 时，光电流IΦ 与光照度成正 比关系。 14
光敏三极管
光敏三极管有两个PN结。与普通 三极管相似，有电流增益，灵敏度比光 敏二极管高。多数光敏三极管的基极没 有引出线，只有正负（c、e）两个引脚， 所以其外型与光敏二极管相似，从外观 上很难区别。
参数
单位 GD3250-A GD3250-B GD3250-C
光敏面直径 mm
0.2
0.5
0.8
工作电压
V
100~150 100~150 150~250
暗电流
nA
≤15
≤25
≤35
响应度
V/w
60
60
60
上升时间
ns
≤1
≤3
≤4
噪声等效功率 Pw/Hz1/2 0.05
0.07
0.09
结电容
pF
≤1
≤1.5
2019/11/10
15
光敏三极管外形
2019/11/10
16
光敏三极管内部结构
a) 内部组成 b)管芯结构 c）结构简化图
1—集电极引脚 2—管芯 3—外壳 4—玻璃聚光镜
5—发射极引脚 6—N+ 衬底 7—N型集电区 9—集电结 10—P型基区 11—N型发射区
81—2—Si发O2射保结护圈
您可以根据自己的奇思妙想，结合其他电路开发出更加 优秀的新产品。或自动化控制装置。
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光电开关的结构和分类
光电开关可分为遮断型和反射型两大类。
遮断型光电开关的发射器和接收器相对安放，轴线严格对准。
当有物体在两者中间通过时，红外光束被遮断，接收器接收不到红外线而产生一个负脉冲信号。
遮断型光电开关的检测距离一般可达十几米，对所有能遮断光线的物体均可检测。
两个柱形结构相对而立，每隔数十毫米安装一对发光二极管和光敏接收管，形成光幕，当有物体遮挡住光线时，传感器发出报警信号。
动。
光幕用于自动收费系统的车辆检测
机床的安全区域设置及入侵报警
反射型光电开关
反射型光电开关分为两种情况：反射镜反射型及被测物漫反射型（简称散射型）。
反射镜反射型光电开关采用较为方便的单侧安装方式，但需要调整反射镜的角度以取得最佳的反射效果。
反射镜通常使用三角棱镜，它对安装角度的变化不太敏感，有的还采用偏光镜，它能将光源发出的光转变成偏振光（波动方向严格一致的光）反射回去，提高抗干扰能力。
调制型光电开关原理
光电开关的LED多采用中频（40kHz左右）窄脉冲电流驱动，从而发射40kHz调制光脉冲。
相应地，接收光电元件的输出信号经40kHz选频交流放大器及专用的解调芯片处理，可以有效地防止太阳光、日光灯的干扰，又可减小发射LED的功耗。
定区域反射式光电开关原理
定区域式光电开关有一个非常确定的检测区域，不经过该区域的被测物体不会引起光电开关产生开关信号。
反射镜反射型光电开关工作原理
反射镜反射型光电开关集光发射器和光接受器于一体，与反射镜相对安装配合使用。
反射镜使用偏光三角棱镜，能将发射器发出的光转变成偏振光反射回去，光接收器表面覆盖一层偏光透镜，只能接受反射镜反射回来的偏振光。
漫反射型光电开关原理
漫反射型光电开关集光发射器和光接受器于一体。
当被测物体经过该光电开关时，发射器发出的光线经被测物体表面反射由接受器接受，于是产生开关信号。