光電傳感器的工作原理如何工作,光電傳感器有多少種類(lèi)型?
光電傳感器的工作原理是一種將頻率光束發(fā)射到目標(biāo)或鏡子上的裝置。當(dāng)一個(gè)物體經(jīng)過(guò)它時(shí),它會(huì)影響光接收器的頻率。當(dāng)一定量的光照射時(shí),由于陰極處的電子發(fā)射現(xiàn)象,這種變化被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
光電傳感器是如何工作的?
光電傳感器使用發(fā)射器單元產(chǎn)生光束,由接收器檢測(cè)。當(dāng)光束被任何外部物體損壞時(shí),它會(huì)檢測(cè)到機(jī)電一體化、傳感器和傳感器的存在。發(fā)射光源是當(dāng)施加電流時(shí)發(fā)光的發(fā)光二極管。光電探測(cè)器接收器包含一個(gè)光電晶體管,當(dāng)它被光照射時(shí)會(huì)產(chǎn)生電流。
光學(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單,包括3個(gè)主要部件:
1、光發(fā)射器單元
光學(xué)傳感器通常使用LED半導(dǎo)體。光以脈沖形式發(fā)射。特殊的脈沖節(jié)律有助于傳感器區(qū)分傳感器光和來(lái)自其他來(lái)源的光(例如陽(yáng)光或室內(nèi)光)。最常見(jiàn)的LED類(lèi)型是紅色LED、紅外LED或LED激光。一些特殊的傳感器線使用白色或綠色LED。還有一個(gè)黃色LED。
2、光接收器單元
通常光收集器是一個(gè)光電晶體管。該單元感應(yīng)光并將其轉(zhuǎn)換為成比例的電信號(hào)。許多類(lèi)型的光學(xué)傳感器現(xiàn)在使用ASIC(專(zhuān)用集成電路)。該電路將所有光學(xué)元件、放大器、處理電路和功能集成到一個(gè)IC中。接收器單元可以直接從發(fā)射器接收光(如對(duì)射式傳感器的情況),或從檢測(cè)到的物體反射的光(漫反射傳感器)。
3、輸出信號(hào)處理電路
輸出電路將來(lái)自光學(xué)晶體管的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為放大的ON/OFF信號(hào)。當(dāng)接收到的光量超過(guò)指定的閾值水平時(shí),傳感器輸出被激活。雖然上一代傳感器中有些集成了源電路,并使用輸出信號(hào)作為繼電器觸點(diǎn)(繼電器),但它仍然相當(dāng)普遍,今天大多數(shù)類(lèi)型的傳感器都使用半導(dǎo)體輸出信號(hào)(PNP/NPN)。一些光學(xué)傳感器還具有用于測(cè)量應(yīng)用的輸出刻度信號(hào)。
光電傳感器有多少種類(lèi)型?
根據(jù)應(yīng)用的不同,光電傳感器目前大約有5種不同的類(lèi)型。但是,工作原理仍然相同。但是每一種的細(xì)節(jié)都有點(diǎn)不同。
1、對(duì)射式傳感器
對(duì)射式傳感器是一種非反射式光傳感器,為了工作,發(fā)光器件和光接收器相對(duì)。
特征:
?檢測(cè)距離遠(yuǎn)
?穩(wěn)定的檢測(cè)位置
?無(wú)論形狀、顏色或材料如何,均可檢測(cè)不透明物體
?強(qiáng)力光束
?通暢狀態(tài):發(fā)光傳感器和集光傳感器。連續(xù)發(fā)射和接收光
?有障礙物的狀態(tài):發(fā)射器傳感器仍然發(fā)光。但光傳感器無(wú)法捕捉光線(被障礙物阻擋)
工作原理:
引入獨(dú)立的光收發(fā)傳感器,以滿(mǎn)足高反射特性的環(huán)境,或吸光表面,等不能使用普通收發(fā)傳感器。
2、逆反射傳感器
逆反射傳感器是一種在同一設(shè)備上具有光發(fā)射器和接收器的傳感器。反射鏡為特殊棱鏡(自帶光電傳感器)
特征:
?反射器允許安裝在有限的空間內(nèi)
?接線簡(jiǎn)單
?比漫反射型傳感器檢測(cè)距離更長(zhǎng)
?易于調(diào)節(jié)的光軸
?無(wú)論形狀、顏色或材料如何,均可檢測(cè)不透明物體
工作原理:
當(dāng)傳感器工作時(shí),光發(fā)射器將向鏡子發(fā)射光。當(dāng)沒(méi)有障礙物時(shí),鏡子會(huì)反射集光器。當(dāng)有障礙物時(shí),它會(huì)改變反射光的頻率或接收光的損失=>傳感器將輸出電信號(hào)PNP、NPN
3、漫反射光電傳感器
漫反射式光電傳感器是一種具有通用接收器和發(fā)射器的傳感器。通常用于檢測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)上的對(duì)象。監(jiān)控設(shè)備是否處于正確位置。
特征:
?節(jié)省空間(僅需要安裝傳感器單元)
?無(wú)需調(diào)整光軸
?可檢測(cè)反光透明物體
?可區(qū)分顏色
?無(wú)障礙狀態(tài):當(dāng)沒(méi)有障礙物時(shí),光不反射回獲得位置或物體表面不反射光到接收位置。
?障礙物檢測(cè)狀態(tài):傳感器不斷地從發(fā)射器向障礙物表面發(fā)射光。反射光回到受光位置
4、有限反射傳感器
特征:
?只檢測(cè)有限檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的物體。
?不受傳感器區(qū)域后面背景顏色的影響。
?非常適合需要背景短信的許多應(yīng)用程序
5、顏色傳感器
依靠不同顏色的光譜來(lái)區(qū)分它們
工作原理:顏色檢測(cè)光學(xué)傳感器也是收發(fā)傳感器的類(lèi)型。它的工作原理類(lèi)似于漫反射光傳感器。但是傳感器只接收學(xué)習(xí)到的顏色來(lái)輸出信號(hào)
光電傳感器的優(yōu)缺點(diǎn):
?。?)優(yōu)點(diǎn):
?檢測(cè)物體但不需要靠近物體或直接觸摸它(遠(yuǎn)程檢測(cè))
?遠(yuǎn)距離檢測(cè)(可達(dá)100m以上)
?磨損少、壽命長(zhǎng)、精度高、穩(wěn)定性高
?檢測(cè)許多不同的物體
?響應(yīng)時(shí)間快,靈敏度可根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。
?價(jià)格公道。
?。?)缺點(diǎn):
?當(dāng)光源直接照射在傳感器或物體表面時(shí),光學(xué)傳感器的性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化
?如果多個(gè)相同的光學(xué)傳感器彼此靠近放置,噪聲可能會(huì)相互干擾
?臟了會(huì)影響工作,所以請(qǐng)仔細(xì)清潔傳感器
光電傳感器的應(yīng)用:
1.煙塵濁度監(jiān)測(cè)儀應(yīng)用
2.在光電檢測(cè)和自動(dòng)控制方面的應(yīng)用
3.條形碼掃描筆中應(yīng)用
4.在點(diǎn)鈔機(jī)中計(jì)數(shù)應(yīng)用
5.在自動(dòng)化生產(chǎn)線上應(yīng)用
6.在激光武器應(yīng)用
7.其他方面的應(yīng)用等