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2022-11-14 閱讀(676)
淺談德國(guó)EGE光電傳感器的工作原理
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下面我就來為各位介紹一下EGE光電傳感器原理。
EGE光電傳感器的檢測(cè)模式—對(duì)射式
德國(guó)EGE光電傳感器的檢測(cè)模式分為如下幾類：對(duì)射式、反射板式、偏振反射板式、直反式、寬光束式、聚焦式、定區(qū)域式和可調(diào)區(qū)域式。其中，直反式、寬光束式，聚焦式、定區(qū)域式和可調(diào)區(qū)域式有時(shí)又歸類于“光電接近檢測(cè)模式"（注意：不要與電容式或電感式接近開關(guān)混淆）。對(duì)于光纖傳感器，如使用對(duì)射光纖，則為對(duì)射式檢測(cè)模式；如使用直反式光纖，則為接近式檢測(cè)模式。超聲波傳感器分對(duì)射式和接近式兩種檢測(cè)模式。
對(duì)射式
射式檢測(cè)方式的發(fā)射器和接收器相互對(duì)射安裝，發(fā)射器的光直接對(duì)準(zhǔn)接收器。當(dāng)被測(cè)物擋住光束時(shí)，傳感器輸出產(chǎn)生變化以指示被測(cè)物被檢測(cè)到。
對(duì)射式是*早使用的一種光電檢測(cè)模式。在調(diào)制光出現(xiàn)之前，發(fā)射器和接收器的對(duì)準(zhǔn)是一個(gè)很大的難題。*，對(duì)于使用高能調(diào)制光的光電傳感器，將發(fā)射器和接收器對(duì)準(zhǔn)已非常容易。
光路對(duì)準(zhǔn)－對(duì)射式
光路對(duì)準(zhǔn)可使*大數(shù)量的發(fā)射光到達(dá)接收器，發(fā)射光要位于接收區(qū)域的中央位置。
當(dāng)發(fā)射器為可見光時(shí)，為使光路對(duì)準(zhǔn)方便，在接收器鏡頭的正前方放一淺色的標(biāo)定物，通過觀察照在標(biāo)定物上的光斑來調(diào)整發(fā)射器位置。將標(biāo)定物移開，觀察傳感器上的過量增益指示燈，細(xì)調(diào)發(fā)射器和接收器的位置以達(dá)到*佳的對(duì)準(zhǔn)位置。
檢測(cè)距離－對(duì)射式
檢測(cè)距離是傳感器一個(gè)很重要的參數(shù)。對(duì)于對(duì)射式傳感器，此參數(shù)是指?jìng)鞲衅鞯陌l(fā)射器與接收器之間的*大距離。有效光束是指發(fā)射的所有光束中起作用的那部分，為可靠檢測(cè)物體，此部分光必須要被全部遮擋。對(duì)射式檢測(cè)模式的有效光束，我們可以將其比喻為連接發(fā)射器鏡頭（或超聲波變送器）與接收器鏡頭（或變送器）的一個(gè)桿，如果發(fā)射器和接收器的鏡頭大小不一樣，則此桿會(huì)變成錐形。有效光束與發(fā)射器發(fā)射的光束或接收器的可接收區(qū)域是不一樣的。
對(duì)于對(duì)射式光電傳感器，在檢測(cè)小的部件或進(jìn)行精確定位時(shí)，其有效光束可能會(huì)太大以致不能進(jìn)行可靠檢測(cè)。在這種情況下，可以給傳感器加裝光縫來減小有效光束的尺寸。（注意：在選擇光縫材料時(shí)，要注意有些非金屬材料可能會(huì)被高能的調(diào)制光穿透）。
安裝光縫會(huì)減小通過鏡頭的光的能量（光縫越小，通過的光就越少）。例如：直徑20mm的鏡頭安裝上帶一5mm孔的光縫后，則通過此孔的光的能量?jī)H為原來的(1/4)2或1/16th，如果發(fā)射器和接收器都安裝了光縫，則光的能量會(huì)損失雙倍。
矩形光縫與同尺寸的圓孔形光縫相比，其鏡頭接收光的區(qū)域較大。因此，如果被測(cè)物通過光束的方向是一定的，則優(yōu)先選用矩形光縫（如邊沿檢測(cè)）。如果小的被測(cè)物通過光束的方向不是固定的，則優(yōu)先選用圓形光縫。
如果被測(cè)物在通過時(shí)總是非?？拷l(fā)射器或接收器，則僅需安裝一個(gè)光縫即可。其有效光束尺寸在有光縫的一端為光縫上孔的尺寸，在未安裝光縫的一端為鏡頭的尺寸，成為錐形。
在使用對(duì)射式傳感器檢測(cè)小物體時(shí)，在使用對(duì)射式傳感器檢測(cè)小物體時(shí)，一方面要保證有效光束的尺寸必須小于被測(cè)物的*小尺寸，同時(shí)要使鏡頭保留盡可能大的可視區(qū)域，以保證足夠的檢測(cè)距離。一種簡(jiǎn)便的方法就是使用光纖，這種光纖檢測(cè)頭的出光孔有多種形狀和尺寸，以適用于不同的被測(cè)物。
有些高能的經(jīng)過調(diào)制的對(duì)射式傳感器，在近距離使用時(shí)，有時(shí)會(huì)在被測(cè)物周圍產(chǎn)生光能激增現(xiàn)象，致使傳感器產(chǎn)生誤動(dòng)作。這也是為什么要求被測(cè)物尺寸一定要大于有效光束尺寸的原因*。
對(duì)于對(duì)射式的超聲波傳感器，通過使用聲波引導(dǎo)器件可以確定其波形圖。此器件安裝在接收器的變送器（有時(shí)也安裝在發(fā)射器上），安裝此器件后，接收器對(duì)從側(cè)面過來的聲波反應(yīng)就會(huì)很弱，因而可以比較可靠的檢測(cè)小的物體。
EGE光電傳感器是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來實(shí)現(xiàn)控制的。光電傳感器在一般情況下，有三部分構(gòu)成
它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路。發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。
光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。此外，光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準(zhǔn)確地從反射板中返回，具有實(shí)用意義。它可以在與光軸0到25的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過反射后，還是從這根反射線返回。
分類和工作方式
⑴槽型光電傳感器把一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)接收器面對(duì)面地裝在一個(gè)槽的兩側(cè)的是槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光，在無阻情況下光接收器能收到光。但當(dāng)被檢測(cè)物體從槽中通過時(shí)，光被遮擋，光電開關(guān)便動(dòng)作。輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)，切斷或接通負(fù)載電流，從而完成一次控制動(dòng)作。槽形開關(guān)的檢測(cè)距離因?yàn)槭苷w結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。
⑵對(duì)射型光電傳感器若把發(fā)光器和收光器分離開，就可使檢測(cè)距離加大。由一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器組成的光電開關(guān)就稱為對(duì)射分離式光電開關(guān)，簡(jiǎn)稱對(duì)射式光電開關(guān)。它的檢測(cè)距離可達(dá)幾米乃至幾十米。使用時(shí)把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測(cè)物通過路徑的兩側(cè)，檢測(cè)物通過時(shí)阻擋光路，收光器就動(dòng)作輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)。
⑶反光板型光電開關(guān)把發(fā)光器和收光器裝入同一個(gè)裝置內(nèi)，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關(guān)。正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光被反光板反射回來被收光器收到；一旦光路被檢測(cè)物擋住，收光器收不到光時(shí)，光電開關(guān)就動(dòng)作，輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)它的檢測(cè)頭里也裝有一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器，但前方?jīng)]有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的。當(dāng)檢測(cè)物通過時(shí)擋住了光，并把光部分反射回來，收光 器就收到光信號(hào)，輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)。
淺談德國(guó)EGE光電傳感器的工作原理
