技术指南-光电传感器-基恩士

没有液体
有液体
技 术 指 南
7. 颜色区分图
对于颜色区分，要选择一种光源，在待区分两种颜色的反射率上能够形成明显的差异 (就是 说，选择的光源应能使灵敏度调节器上对应两个待区分颜色的设定位置离得尽可能远)。 下面的图表给出了颜色区分的参考数据。不过检测会受到目标物表面状况和亮度的影响。用 实际目标物确认待区分颜色的灵敏度差异。
壁反复地反射，以这种方法通过纤芯。光束通过光纤时光 量没有损失，在约 60° 角的范围内散射并被投向目标物。
3. 外形
光纤传感器从广义上分为两大类：透过型和反射型。透过 型包括一个发射器和一个接收器。反射型是一个单一模块， 根据光纤断面的形状分为三个类型： 平行型、同轴型和分 离型。
类型
说明
一般用于塑料光纤。
操作模式允许感测头在检测到指定或超出指定的光量时，输 出 ON 信号。
操作模式允许感测头在指定或超出指定光量被目标物遮断 时，输出 ON 信号。
传感器光接收表面接收到的，允许传感器能够正常操作的最 大环境光量。
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自我诊断功能 如果出现下图所示的光轴未对准或镜头上沾有污物或灰尘 等情况，接收光量会下降并造成检测不稳定，这时报警输 出启动或者指示灯亮起，通知操作者需要进行维修。 光轴未对准
光电传感器 区域传感器 接近传感器 压力传感器 可编程逻辑 控制器 条码读取器 视觉系统 静电消除系统 位移传感器 光透过型 测量仪器 显微系统 激光刻印机 外壳防护等级 通信方法
特性
• 非接触检测 非接触检测避免了对目标物和感测头的损害，延长了传 感器的操作寿命并无需保养。
• 可以检测任何材料的目标物 根据接收到的光量或反射光的光量变化进行检测。这种 方法可以检测诸如玻璃、金属、塑料、木材以及液体等 各种各样材料的目标物。
技 术 指 南
当射向目标物的光束被目标物反射并被接收时进行检测。
• 节省空间 (只需要安装传感器模块) • 不需要调节光轴。 • 可以检测反光的透明目标物。 • 可以区分颜色。
当射向目标物的光束点被目标物反射并被接收时进行检测。
• 可以检测微小目标物。 • 可以检测目标物标记。 • 可以透过机器间的狭长缝隙进行检测。 • 可见光束点。
技 术 指 南
3. 光源
KEYENCE 的光电传感器使用红色 LED、绿色 LED、红外 LED、红色激光二极管或红外激光二极管作为光源。这些 光源 都有各自的特性。因此，根据应用情况正确选择光源 可以获得极好的检测效果。 参考图表：光源和波长
500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1,000 1,050
当光束射到目标物上时，光束的反射根据目标物的光泽而不同。 传感器根据反射的光束 (镜面反射或扩散反射) 来检测光泽的差异。 • 可以进行在线检测。 • 检测不受目标物颜色的影响。 • 可以检测透明目标物。
均匀的平行光束形成检测区域。当目标物通过这一区域时，接受 到的光量会引起变化。检测仅根据这个变化进行。 • 可以检测微小目标物。 • 只能检测移动目标物。 • 检测受镜头上污物或灰尘的影响较小。
• 安装灵活 使用柔性光纤，可以方便地安装在机器之间狭小的空间 内。
• 检测小目标物 感测头的光发射面极为紧凑，可以对小目标物进行稳定 检测。
• 在苛刻环境中稳定地操作 光纤中没有电流通过，因此不受电杂波的影响。
• 耐热 耐热光纤可以在高温环境中进行检测 (最大 350ºC)。
这种类型有若干根直径 10 µm 的玻璃 纤维，发射器和接收器彼此分开。
到液体中而不返回接收器。 液体
液体
FU-93 就根据以上特性来检测
管状安装型 (FU-95) 当安装有光纤的管子中没有液体时，因为管子和空气的折 射率差异很大，发射的光线被管子内壁反射并返回到接收 器。可是，当管子内有液体时，因为管子和液体的折射率 差异很小，大部分发射出的光会射到液体中而不返回接收 器。FU-95 就根据以上特性来检测有无液体存在。
光电传感器 775
6. 液位检测光纤
液位检测光纤模块的检测原理
液体浸入型 (FU-93)
当光纤末端在空气中时，因为 PFA 外皮和空气的折射率差
异很大，发射的光线被光纤的 PFA 外皮完全反射并返回到
接收器。可是，当光纤末端
浸入液体中后，因为 PFA 外
空气
皮和液体的折射率差异很
空气
小，大部分发射出的光会射
1 绿色 LED 2 红色 LED 3 红色半导体激光器 4 红外半导体激光器 5 红外 LED
种类
红色 (LED)
红外 (LED)
特性
可见光束点 测颜色标记 (把白色、浅红色或黄色 与黑色、浅蓝色或浅绿色区分开)
型号
FS01, FS2-60/62/65, PS-206/47/49, FS-V, PZ-V/M, PZ2, PZ-101, PZ-G, PX
镜头上积聚污物或灰尘
FS01 和 PS01 系列 如果接收光量 “连续 31 次” 或 “持续 8 秒钟” 超过检测水 平但没有超过稳定操作水平，则稳定输出启动。 重设：稳定输出启动后，擦拭感测头的前表面，或重新对 准光轴，以使稳定操作指示灯 (绿色 LED) 再次亮起来。 检测完毕，稳定操作指示灯 (绿色 LED) 亮起时稳定输出 重设。
• 长检测距离 反射型光电传感器的检测距离可达 2 m，而光透过型的检 测距离则可达 40 m。回归反射型的检测距离可达 50 m。
• 反应速度快 光电传感器的反应速度高达 20 µs。
• 可以区分颜色 光电传感器能够根据目标物颜色的反射率和吸收率来检 测目标物反射的光，从而检测和区分颜色。
• 高精度检测 独创的光学系统和精密的电子电路可以对微小目标物进 行高精度定位和检测。
操作图表
光电传感器 773
注: 如果连接多个模块，所有模块的稳定输出都由主模块 根据 “或” 逻辑输出。
PZ2 系列 如果接收光量超过操作水平的 70% 或低于操作水平的 150%，每个传感器的稳定操作指示灯 (绿色 LED) 都关 闭。当稳定操作指示灯关闭时，操作状态不稳定并可能发 生错误检测。 如果稳定操作指示灯关闭，擦拭镜头表面，或重新对准光 轴，以使指示灯再次亮起来。
光电传感器 区域传感器 接近传感器 压力传感器 可编程逻辑 控制器 条码读取器 视觉系统 静电消除系统 位移传感器 光透过型 测量仪器 显微系统 激光刻印机 外壳防护等级 通信方法
反应时间 LIGHT-ON DARK-ON 环境光度
透过型和回归反射型 反射型 透过型和回归反射型 反射型
传感器检测到光束的存在并输出 ON 信号所需的最短时间， 或者传感器检测到光束不存在并输出 OFF 信号所需的最短 时间。
因为可以形成极小的光点，所以能够 检测微小目标物。 因为光束直线行进，因此可以进行长 距离检测。 可以提供红色激光二极管和红外激光 二极管，它们分别与红色 LED 和红 外 LED 的特性相同。
LV, GV
光电传感器 区域传感器 接近传感器 压力传感器 可编程逻辑
控制器 条码读取器
视觉系统 静电消除系统
因为使用强光束，可以进行长距离检
测。
PX, PS, PQ,
不会损坏未曝光胶片。
PG, PW, PZ-G
绿色 (LED)
激光 二极管 (红色、 红外线)
可见光束点由于光衰减系数高，适合 检测微小差异。检测颜色标记 (把白 色、浅黄色或橙色与黑色、浅绿色、 浅红色或浅蓝色区分开)
FS-V21G/V22G, FS-T1G, FS2-60G
红色 LED 放大器: FS-T1, FS-V1 光纤: FU-6F 设定距离: 15 mm
绿色 LED 放大器: FS-T1G 光纤: FU-6F 设定距离: 5 mm
光电传感器 区域传感器 接近传感器 压力传感器 可编程逻辑
控制器 条码读取器
视觉系统 静电消除系统
位移传感器 光透过型 测量仪器 显微系统
检测配置
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特性
当目标物遮断发射器和接收器间的光轴时进行检测。 • 长检测距离。 • 稳定的检测状态。 • 可以检测不透明的目标物，无论其外形，颜色或材料如何。 • 强光束。
当目标物遮断感测头和反射板间的光轴时进行检测。 • 反射板可以在有限的空间安装。 • 接线简单。 • 比扩散反射型传感器的检测距离长。 • 可以方便地调节光轴。 • 可以检测不透明的目标物，无论其外形，颜色或材料如何。
反射部分和接收部分彼此成一定角度，可以在光轴 • 受目标物背景的影响极小。 • 低应差。 • 可以检测细微的高度差。 • 可见光束点。
利用从目标物反射回来的光束的角度差异，检测目标。 • 不受高度反光的目标物背景的影响。 • 对不同反射率的各种颜色和材料的目标物进行稳定检测。 • 对微小目标物进行高精度检测。 • 可见光束点。
连续型发射 利用这种方法，传感器连续发出预设的光量。由于光发射 元件的电流大小有限，使得光束较弱，所以这种方法不能 提供长的检测距离，并且容易受外界光线的影响，尽管如 此，它的反应速度却高于脉冲发射法。
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检测配置和特性
类型 透过型 回归反射型 扩散反射型 聚焦光束反射型 小光束限定反射型 固定距离型 光泽识别型 光通过确认型
4. 弯曲半径
光纤过度弯曲会导致光的损失，从而降低检测精度。 KEYENCE 提供具有极小弯曲半径的光纤。
• 光量保持率与弯曲半径的关系曲线 (典型)。
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5. 光纤长度和检测距离
光纤光电传感器的检测距离随光纤长度改变。
• 光纤长度与检测距离的关系曲线 (典型)。
高精度型，由纤芯 (发射器) 和周围部 分接收器组成。不论目标物从哪个方 向进入检测测区域，操作状态都保持 不变。