光电开关原理.docx
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光电开关原理
光电开关工作原理
红外线属于一种电磁射线，其特性等同于无线电或X射线。
人眼可见的光波是380nm-780nm，发射波长为780nm-1mm的长射线称为红外线，浙江省洞头县光电开关厂生产的红外线光电开关优先使用的是接近可见光波长的近红外线。
红外线光电开关（光电传感器）属于光电接近开关的简称，它是利用被检测物体对红外光束的遮光或反射，由同步回路选通而检测物体的有无，其物体不限于金属，对所有能反射光线的物体均可检测。
根据检测方式的不同，红外线光电开关可分为
1.漫反射式光电开关
漫反射光电开关是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时，将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。
当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，漫反射式的光电开关是首选的检测模式。
引起理想漫反射的光度分布
局部较强漫反射时的光度分布
2.镜反射式光电开关
镜反射式光电开关亦是集发射器与接收器于一体，光电开关发射器发出的光线经过反射镜，反射回接收器，当被检测物体经过且完全阻断光线时，光电开关就产生了检测开关信号。
3.对射式光电开关
对射式光电开关包含在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器，发射器发出的光线直接进入接收器。
当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电开关就产生了开关信号。
当检测物体是不透明时，对射式光电开关是最可靠的检测模式。
4.槽式光电开关
槽式光电开关通常是标准的U字型结构，其发射器和接收器分别位于U型槽的两边，并形成一光轴，当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时，光电开关就产生了检测到的开关量信号。
槽式光电开关比较安全可靠的适合检测高速变化，分辨透明与半透明物体。
5.光纤式光电开关
光纤式光电开关采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线，以实现被检测物体不在相近区域的检测。
通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。
术语解释
1.检测距离:
动作距离是指检测体按一定方式移动时，从基准位置（光电开关的感应表面）到开关动作时测得的基准位置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：
按规定的1秒的时间间隔内，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，常开型的光电开关所接通的负载，由于光电开关内部的输出晶体管的截止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。
5.检测方式：
根据光电开关在检测物体时，发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同，可分为漫反射式，镜反射式，对射式等。
详见工作原理说明）
6.输出形式：
分npn二线，npn三线，npn四线，pnp二线，pnp三线，pnp四线，AC二线，AC五线（自带继电器），及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能等几种常用的形式输出。
7.指向角：
常见GDKG光电传感器的指向角示意图
漫反射式光电开关
镜反射式光电开关
对射式光电开关
8.防护等级（外壳封装）：
9.表面反射率：
对于漫反射式光电开关发出的光线需要被检测物表面将足够的光线反射回漫反射开关的接受器，所以检测距离和被检测物体的表面反射率将是决定接受器接收到光线的强度大小，粗糙的表面反射回的光线必将小于光滑表面反射回的强度，而且，被检测物体的表面必须垂直于光电开关的发射光线。
常用材料的反射率参考图如下所示：
材料
反射率
材料
反射率
白画纸
90%
不透明黑色塑料
14%
报纸
55%
黑色橡胶
4%
餐巾纸
47%
黑色布料
3%
包装箱硬纸板
68%
未抛光白色金属表面
130%
洁净松木
70%
光泽浅色金属表面
150%
干净粗木板
20%
不锈钢
200%
透明塑料杯
40%
木塞
35%
半透明塑料瓶
62%
啤酒泡沫
70%
不透明白色塑料
87%
人的手掌心
75%
10.环境特性：
GDKG光电开关应用的环境亦是影响其长期工作可靠性的重要条件。
当光电开关工作于最大检测距离状态时，由于光学透镜会被环境中的污物粘住，甚至会被一些强酸性物质腐蚀，以至降低使用参数特性，这些变量尽管已列入我们的产品设计考虑范围之内，但它终究是造成可靠性降低的最大因数，其较简便的解决方法是根据GDKG传感器的最大检测距离（Sn）降额使用来确定最佳工作距离。
接线图号
输出回路图例
1号接线图输出回路
2号接线图输出回路
5号接线图输出回路
6号接线图输出回路
光电开关应用图例
1.材料边的控制
2.气流量的监测
3.高度辨别
4.不合格的检出
5.仓库门警卫
6.冲压床安全监视
7.料位控制
8.物体倒置辨别
9.自动注料
10.进出检测
11.烟雾检测
12.物体前后控制
13.料位的控制
14.物体的定位
15.物体的到位/通过
16.连续通过的检测
17.开关位置的确认
18.行程限位
19.采用光电开关液位控制
20.产品计数
21.存在/通过
22.采用光电开关上下限控制
23.投料速度控制
24.气流量控制
25.斜度控制
26.围墙警戒
27.直径限制
28.行程控制
29.断裂检测
30.转速检测
31.采用光电开关液面检测
32.产品计数
33.定位剪切
34.产品安装控制
35.电动扶梯自动启停
36.料位上下自动控制
注意事项
1:
本厂红外线传感器漫反射型的产品，所采用的标准检测体为平面的白色画纸。
2：
本厂的红外线光电开关在环境照度高的情况下都能稳定工作，但原则上应回避将传感器光轴正对太阳光等强光源。
3：
对射式光电开关最小可检测宽度为该种光电开关透镜的80%。
4:
当使用感性负载（如灯、电动机等）时，其瞬态冲击电流较大，可能劣化或损坏交流二线的光电开关，在这种情况下，请经过交流继电器作为负载来转换使用。
5：
红外线光电开关的透镜可用擦镜纸擦拭，禁用稀释溶剂等化学品，以免永久损坏塑料镜。
6：
本厂针对用户的现场实际要求，在一些较为恶劣的条件下，如灰尘较多的场合，所生产的光电开关在灵敏度的选择上增加了50%，以适应长期使用中延长光电开关的维护周期。
7：
本厂产品均为SMD工艺生产制造，并经严格的测试合格后才出厂，在一般情况下使用均不会出现损坏。
为了保证意外性发生，请用户在接通电源前检查接线是否正确，核定电压是否为额定值。
回避强光
回避强光
消除背景物的影响
8：
安装须知
平行安装时
相对安装时
埋入式安装时
非埋入式安装时
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