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光電開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)介
光電開(kāi)關(guān)(光電傳感器)是光電接近開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)稱,它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射,由同步回路接通電路,從而檢測(cè)物體的有無(wú)。物體不限于金屬,所有能反射光線(或者對(duì)光線有遮擋作用)的物體均可以被檢測(cè)。光電開(kāi)關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射出,接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無(wú)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)。安防系統(tǒng)中常見(jiàn)的光電開(kāi)關(guān)煙霧報(bào)警器,工業(yè)中經(jīng)常用它來(lái)計(jì)數(shù)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)次數(shù)。
光電開(kāi)關(guān)主要類(lèi)型
1.對(duì)射型
由發(fā)射器和接收器組成,結(jié)構(gòu)上是兩者相互分離的,在光束被中斷的情況下會(huì)產(chǎn)生一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)變化,典型的方式是位于同一軸線上的光電開(kāi)關(guān)可以相互分開(kāi)達(dá)50米。
特征:辨別不透明的反光物體;有效距離大,因?yàn)楣馐缭礁袘?yīng)距離的時(shí)間僅一次;不易受干擾,可以可靠合適的使用在野外或者有灰塵的環(huán)境中;裝置的消耗高,兩個(gè)單元都必須敷設(shè)電纜。
2.漫反射型
是當(dāng)開(kāi)關(guān)發(fā)射光束時(shí),目標(biāo)產(chǎn)生漫反射,發(fā)射器和接收器構(gòu)成單個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)部件,當(dāng)有足夠的組合光返回接收器時(shí),開(kāi)關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化,作用距離的典型值一直到3米。特征:有效作用距離是由目標(biāo)的反射能力決定,由目標(biāo)表面性質(zhì)和和顏色決定;較小的裝配開(kāi)支,當(dāng)開(kāi)關(guān)由單個(gè)元件組成時(shí),通常是可以達(dá)到粗定位;采用背景抑制功能調(diào)節(jié)測(cè)量距離;對(duì)目標(biāo)上的灰塵敏感和對(duì)目標(biāo)變化了的反射性能敏感。
3.鏡面反射型
由發(fā)射器和接收器構(gòu)成的情況是一種標(biāo)準(zhǔn)配置,從發(fā)射器發(fā)出的光束在對(duì)面的反射鏡被反射,即返回接收器,當(dāng)光束被中斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)的變化。光的通過(guò)時(shí)間是兩倍的信號(hào)持續(xù)時(shí)間,有效作用距離從0.1米至20米。特征:辨別不透明的物體;借助反射鏡部件,形成高的有效距離范圍;不易受干擾,可以可靠合適的使用在野外或者有灰塵的環(huán)境中。
4.槽式
槽式光電開(kāi)關(guān)通常是標(biāo)準(zhǔn)的U字型結(jié)構(gòu),其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊,并形成一光軸,當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)U型槽且阻斷光軸時(shí),光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了檢測(cè)到的開(kāi)關(guān)量信號(hào)。槽式光電開(kāi)關(guān)比較安全可靠的適合檢測(cè)高速變化,分辨透明與半透明物體。
5.光纖式
光纖式光電開(kāi)關(guān)采用塑料或玻璃光纖傳感器來(lái)引導(dǎo)光線,以實(shí)現(xiàn)被檢測(cè)物體不在相近區(qū)域的檢測(cè)。通常光纖傳感器分為對(duì)射式和漫反射式。
槽型光電開(kāi)關(guān)選項(xiàng)事項(xiàng)
1.選型
槽寬,檢測(cè)物體需通過(guò)槽型光耦的槽,才能對(duì)紅外光實(shí)現(xiàn)阻斷,所以光電傳感器的槽寬要寬于檢測(cè)物體,并要有一定的余量,便于安裝。
槽型光耦(光電開(kāi)關(guān))的光縫寬度,如檢測(cè)物是一個(gè)齒盤(pán),其齒盤(pán)齒的寬度是d,齒盤(pán)齒槽的寬度是f,則槽型光耦的光縫寬度要求小于d,且小于f,這樣才能保證能將紅外光有效的阻斷和導(dǎo)通,在滿足上述條件下,選擇光縫寬大的槽型光耦。
凹槽型光耦(光電開(kāi)光)外形:帶固定孔和帶固定孔,請(qǐng)根據(jù)實(shí)際情況選擇。安裝位置:光電傳感器安裝時(shí),應(yīng)使檢測(cè)齒盤(pán)的外徑超過(guò)槽型光耦光軸1-2mm。這樣才能有效阻斷光線。
2.外圍電路參數(shù)選擇
在選擇槽型光耦的外圍電路時(shí),先確定槽型光耦(光電開(kāi)關(guān))接收管的負(fù)載電阻是多少,再根據(jù)槽型光耦的轉(zhuǎn)換效率選擇紅外發(fā)射管的電流。以ITR1100為例,若其負(fù)載電阻是選10k(包括之后電路的等效負(fù)載),電源電壓是5V,其紅外接收管的最大電流是(5-0.4/10k=0.46mA,其中0.4為接收管的飽和電壓)。ITR1100的轉(zhuǎn)換效率是30%-40%,取30%,則紅外發(fā)射管電流選為0.46/30%=1.5mA,綜合考慮環(huán)境溫度、灰塵等不利因素影響,留1.5-2倍的余量,實(shí)際選擇電流2.3-3mA。再根據(jù)該值選擇限流電阻(5-1.2)/3=1.3k,1.2為紅外發(fā)射管的正向壓降。
被測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)速度越快(如1-2kHz),原則上紅外接收管的負(fù)載電阻取值應(yīng)小些
光電開(kāi)關(guān)型號(hào)含義
1.SICK接近開(kāi)關(guān)
IM12-04NNS-ZW1------------圓形直徑是12mm,感應(yīng)距離4mm,金屬材質(zhì)的電感型近接開(kāi)關(guān)。功能較簡(jiǎn)單,有很多替代的。NPN、常開(kāi)、DC24v供電;
2.SICK光電開(kāi)關(guān)
VTF18-4N1212--------------圓形直徑是18mm,感應(yīng)距離40cm,金屬材質(zhì)的直接反射型光電開(kāi)關(guān)。DC24v供電。
光電開(kāi)關(guān)種類(lèi)的標(biāo)記代號(hào)
無(wú)標(biāo)記/Z:電感式/電感式自診斷
C/CZ:電容式/電容式自診斷
N:NAMUR安全開(kāi)關(guān)
X:模擬式
F:霍爾式
V:舌簧式
光電開(kāi)關(guān)的外形代號(hào)
J:螺紋圓柱形
B:圓柱形
Q:角柱形
L:方形
P:扁平形
E:矮圓柱形
U:槽形
G:組合形
T:特殊形
光電開(kāi)關(guān)電源電壓的代號(hào)
A:交流20-250V
D:直流10-30V(模擬量:15-30V)
DB:直流10-65V
W:交直流20-250V
X:特殊電壓
光電開(kāi)關(guān)種類(lèi)選擇
光電開(kāi)關(guān)有對(duì)射型、反射回歸型、漫反射型,在光電開(kāi)關(guān)的選型必須考慮到實(shí)際應(yīng)用!每種光電開(kāi)關(guān),都有大體適用的場(chǎng)合(僅僅是大體),但是,舉個(gè)例子,雖然可能應(yīng)用中檢測(cè)距離差不多,但是檢測(cè)物體不一樣,或者安裝條件不一樣,都可能造成選型不同,所以具體情況要具體分析,我覺(jué)得并沒(méi)有一個(gè)教科書(shū)似的選型手冊(cè)。
光電開(kāi)關(guān)的使用方法
1.自身調(diào)節(jié)。繞線機(jī)光電開(kāi)關(guān)在使用之初請(qǐng)先檢查開(kāi)關(guān)本身是否完好,外觀是否完好等。
2.避開(kāi)遮擋物時(shí)EL130光電開(kāi)關(guān)使用時(shí),對(duì)于一些貨物如帶色貨物。反射性較弱的貨物。小件間間隙較大的貨物。透明貨物或在陽(yáng)光或鹵光照射環(huán)境下,光電開(kāi)關(guān)就會(huì)有不起作用的現(xiàn)象,那是因?yàn)楣饩€被干憂了。
3.高度調(diào)節(jié)時(shí)碼盤(pán)上面另外一個(gè)ITR8402-A槽寬6mm的槽型光電開(kāi)關(guān)感測(cè)不到貨物時(shí),可適當(dāng)修正光電開(kāi)關(guān)方向,使其直射貨物中心;如不見(jiàn)效,可打開(kāi)光電開(kāi)關(guān)外殼調(diào)整感測(cè)距離,順時(shí)針?lè)较蛘{(diào)節(jié)靈敏度旋鈕,順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),直至達(dá)到可靠感測(cè)到為止。
4.方向調(diào)節(jié),光電開(kāi)關(guān)感測(cè)到貨物或電機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)以外時(shí),可逆時(shí)針調(diào)節(jié)靈敏度旋鈕,逆時(shí)針?lè)较蛳蛐D(zhuǎn),直至達(dá)到感測(cè)不到外物為止,再后是值得注意的地方是嚴(yán)禁帶電操作!注意安全。
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