光电开关工作原理

光电开关原理及应用

中族器大家电开关是传感一、前言光的光端之间射端和接收，的成员它把发探到化以达为电流的变强弱变化转化输和出回路光电开关输测的目的。由于以），所电缘绝电隔离的（即入回路是、二? ?到应用。在它可以许多场合得关开光电、工作原理光电开关介绍1简的开关是光电接近（光电传感器）或挡的遮测物对光束称，它是利用被检测检，从而选通电路反射，由同步回路能有属，所不限于金物体有无的。物体关开光电被检测。反射光线的物体均可号信为光器上转换将输入电流在发射强线的收到的光，接收器再根据接射出原工作行探测。有无对目标物体进弱或是。图2线光波型近可见光的红外所示。多数光电开关选用的是波长接理如图1、1）释（的分类及术语解电开关外型图。2、光电开关德国SICK公司的部分光有当感器，于收器一体的传关：它是一种集发射器和接电分类①漫反射式光开，器到接收的光线反射足电开关发射器发射的够量过被检测物体经时，物体将光，时极高或其反光率物当被检测体的表面光亮电于是光开关就产生了开关信号。器射集发关：它亦②镜反射式光电开式漫反射式的光电开关是首选的检测模。检，当被回接收器线经过反射镜反射器与接收器于一体，光电开关发射发出的光光射式③对检测开关信号。时全阻断光线，光电开关就产生了过测物体经且完器射收器，发的发射器和接上相互分离且光轴相对放置构开电关：它包含了在结线光阻断器之间且接测物体经过发射器和收入发出的光线直接进接收器，当被检最关是光电开时为不透明，对射式检产时，光电开关就生了开关信号。当测物体器射其发字型结构，标开电关：它通常采用准的U槽置的可靠检测装。④式光且槽U型体检测物经过被光并的于器收分别位U型槽两边，形成一轴，当接和运速高测检合适较比关开电光式。槽号信量关开了生产就关开电，光时轴光断阻

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。通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。它们的工作光线示意图如图3所示。（2）术语解释常见的术语示意图如图4所示。①检测距离：是指检测体按一定方式移动，当开关动作时测得的基准位置（光电开关的感应表面）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：在规定的1s的时间间隔内，允许光电开关动作循环的次数。④输出状态：分常开和常闭。当无检测物体时，

所关光电开常开型的电光载由于接通的负体晶的输出开关内部，当作而不工管的截止管体体时，晶检测到物。作电工通，负载得导光据：根⑤检测方式

时体测物电开关在检线光出的发射器所发途的收器折回到接被反漫分为的不同，可径输⑥射式等。式射式、镜反射、对N线、线、NPN三出形式：分NPN二PN线、线、PNP三PN四线、PNP二继自带五线（线、AC二线、ACP四常开/流NPN/PNP/常电器），及直。出形式几种常用的输多闭功能等意示指向角光电开关的指⑦向角：见。所示部三个小图,图即如图4的下发关电开反射式光⑧表面反射率：漫射能反物表面才的光线需要经检测出距检测，所以射开关的接受器回漫反定决射率将物体的表面反离和被检测表的粗糙线的强度。接受器接收到光表光滑将小于度反射回的光线强必面的体测物而,且，被检的面反射回强度光射关的发光须表面必垂直于电开。示所1表如率射反的料材用常。线

的定义：此种产品以光源为介质、应用光电效应，当光源受物体遮蔽或发生反射、辐射和遮光导致受光量变化来检测对象的有无、大小和明暗，而向产生接点和无接点输出信号的开关元件。光电开关包括几种类型，自身不具备光源，利用被测物体发射的光的变化量进行检测的；利用自然光对光电开关的照射，物体遮蔽自然光产生的关变化量；光电开关自身具备光源，发射的光源对被检测物体反射、吸收、和透射光的变化量进行检测。常用的光源为紫外光、可见光、红外光等波段的光源，光源的类型有灯泡、LED、激光

管等；输出信号有开关量或模拟量和通讯数据信息等。

光电开关的叫法，主要是输出为开关量的开关元件。

光电传感器的叫法，涵盖了输出开关量、模拟量、通讯数据等。

目前市面光电开关的叫法有分光源、检测形式、用途、结构等命名的。

如：利用红外光源的叫红外光电开关、红外线光电开关、红外线光电传感器等。

利用自然光的叫光控开关、光电继电器等。

利用激光为光源的叫激光光电开关、激光光电传感器等。

利用检测形式叫热金属检测器，俗称热检等。

利用用途的叫光电距离传感器、安全光幕传感器等。

利用结构的叫光幕传感器等。

.这里就简要举几个例子，还有很多的叫法一、原理与分类

1：按检测形式的分类

（1）

对射式是由一个发射器与一个接收器相对配置的，发射器发射出的光指向接收器，发射器与接收器之间组成一个闭合光路，通过对光路的光被遮断或光衰减来进行检测的一种检测形式。这种检测形式作用距离比较长，但需要一个发射器并需要配电；在某些应用场合比如空间狭小，不合适配电的运用上比较麻烦。如图1a：

图1a

②发射器与接收器一体化，光传输为直流方式的非调制信号，主要小型缝隙光电开关，如U型、C型的槽型光电开关。如图1b:

图1b

）这种方式是把发射器与接收器构为一体，发射器发射的光直接照射到被检测物上，根据反2（．

射光的变化情况来进行检测的。可以说是近似人的眼睛的一种检测器。与对射式相比作用距离比较短，只需要单线配电即可，属于通用检测器。如图2：

图2

（3）①这种方式是把发射器与接收器构为一体，光电开关对置反角矩阵射镜，发射器的光被反射镜后反馈回接收器，与角矩阵反射镜（多棱镜）形成闭合光路，通过对光路的光被遮断或光衰减来进行检测的一种检测形式，这种检测形式作用距离比对射式短，比直接反射式较长。只需要单线配电即可，由于采用反射镜光轴的调整比对射式容易；反射镜由多棱镜角矩阵板或微晶玻璃颗粒反射膜等。如图3a：

图3a

②具有功能的反射器式光电开关，如果被检测物是平面而且有光泽，则会产生误动作，欲解决此问题，可采用功能，它的主要工作原理是基于角矩阵反射器能使偏振光方向改变90°，采用互相垂直的偏振光膜片放在双镜头前，所以使用角矩阵反射器，光路闭合。如果是平面镜或反光率比较的物体（如：玻璃瓶等）不能改变偏振方向，由它阻挡而产生的反射光不能进入受光器，因此它可以很容易被检测到，从而解决了由它表面反射而它引起的误动作问题。如图3b:

图3b

（4）通过对被检测物体辐射出的光进行检测的形式。如用于钢铁行业的对加热的铁辐射出的红外线进行检测的光电开关。如图4：