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較早公告: 在當今快速發(fā)展的智能制造領域,安全、高效、精準成為了衡量生產設備與技術水平的重要標準。SCHMERSAL安全光電開關,憑借其高精度、高速度和高可靠性的特點,在這一領域發(fā)揮著作用。作為非接觸式的傳感器,SCHMERSAL安全光電開關通過發(fā)射和接收光線來檢測物體,這種技術確保了其在各種惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定工作。在智能制造中,物料輸送、設備安全防護以及產品檢測等環(huán)節(jié)都需要高精度的傳感器來確保生產線的穩(wěn)定運行。在物料輸送環(huán)節(jié),SCHMERSAL安全光電開關可以實時監(jiān)測物料輸送的狀態(tài),檢測是否有異物或人員進入
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施克光電傳感器概述與工作原理
點擊次數(shù):1617 更新時間:2014-09-10

施克光電傳感器概述與工作原理

    施克光電傳感器

    施克光電傳感器

    光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優(yōu)點,而且可測參數(shù)多,傳感器的結構簡單,形式靈活多樣,因

    施克光電傳感器

    此光電式傳感器在檢測和控制中應用非常廣泛。

    施克光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)光電轉換的關鍵元件,它是把光信號(紅外、可見及紫外光輻射)轉變成為電信號的器件。 施克光電傳感器

    光電式傳感器是以光電器件作為轉換元件的傳感器。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量,如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等;也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量,如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度,以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點,因此在工業(yè)自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用。新的光電器件不斷涌現(xiàn),特別是CCD圖像傳感器的誕生,為施克光電傳感器的進一步應用開創(chuàng)了新的一頁。

    2 原理

    由光通量對光電元件的作用原理不同所制成的光學測控系統(tǒng)是多種多樣的,按光電元件(光學測控系統(tǒng))輸出量性質可分二類,即模擬式施克光電傳感器和脈沖(開關)式施克光電傳感器。模擬式施克光電傳感器是將被測量轉換 施克光電傳感器成連續(xù)變化的光電流,它與被測量間呈單值關系。模擬式施克光電傳感器按被測量(檢測目標物體)方法可分為透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻檔)三大類。所謂透射式是指被測物體放在光路中,恒光源發(fā)出的光能量穿過被測物,部份被吸收后,透射光投射到光電元件上:所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測物上,再從被測物體表面反射后投射到光電元件上:所謂遮光式是指當光源發(fā)出的光通量經被測物光遮其中一部份,使投射到光電元件上的光通量改變,改變的程度與被測物體在光路位置有關。

施克光電傳感器概述與工作原理

    光敏二極管是zui常見的光傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管一樣,只是它的管殼上開有一個嵌著玻璃的窗口,以便于光線射入,為增加受光面積,PN結的面積做得較大,光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態(tài)下,并與負載電阻相串聯(lián),當無光照時,它與普通二極管一樣,反向電流很?。?lt;µA),稱為光敏二極管的暗電流;當有光照時,載流子被激發(fā),產生電子-空穴,稱為光電 施克光電傳感器載流子。在外電場的作用下,光電載流子參與導電,形成比暗電流大得多的反向電流,該反向電流稱為光電流。光電流的大小與光照強度成正比,于是在負載電阻上就能得到隨光照強度變化而變化的電信號。

    光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉換成電信號的功能外,還有對電信號放大的功能。光敏三級管的外型與一般三極管相差不大,一般光敏三極管只引出兩個極——發(fā)射極和集電極,基極不引出,管殼同樣開窗口,以便光線射入。為增大光照,基區(qū)面積做得很大,發(fā)射區(qū)較小,入射光主要被基區(qū)吸收。工作時集電結反偏,發(fā)射結正偏。在無光照時管子流過的電流為暗電流Iceo=(1+β)Icbo(很?。?,比一般三極管的穿透電流還?。划斢泄庹諘r,激發(fā)大量的電子-空穴對,使得基極產生的電流Ib增大,此刻流過管子的電流稱為光電流,集電極電流Ic=(1+β)Ib,可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。

    施克光電傳感器的工作原理

    施克光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。

    施克光電傳感器在一般情況下,有三部分構成,它們分為:發(fā)送器、接收器和檢測電路。

    發(fā)送器對準目標發(fā)射光束,發(fā)射的光束一般來源于半導體光源,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,裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路,它能濾出有效信號和應用該信號。

    此外,光電開關的結構元件中還有發(fā)射板和光導纖維。

    三角反射板是結構牢固的發(fā)射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成,能夠使光束準確地從反射板中返回,具有實用意義。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,經過反射后,還是從這根反射線返回。

    2.1 分類和工作方式

    ⑴槽型施克光電傳感器

    把一個光發(fā)射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側組成槽形光電。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。但當被檢測物體從槽中通過時,光被遮擋,光電開關便動作,輸出一個開關控制信號,切斷或接通負載電流,從而完成一次控制動作。槽形開關的檢測距離因為受整體結構的限制一般只有幾厘米。

    ⑵對射型施克光電傳感器,若把發(fā)光器和收光器分離開,就可使檢測距離加大,一個發(fā)光器和一個收光器組成對射分離式光電開關,簡稱對射式光電開關。對射式光電開關的檢測距離可達幾米乃至幾十米。使用對射式光電開關時把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側,檢測物通過時阻擋光路,收光器就動作輸出一個開關控制信號。

    ⑶反光板型光電開關

    把發(fā)光器和收光器裝入同一個裝置內,在前方裝一塊反光板,利用反射原理完成光電控制作用,稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關。正常情況下,發(fā)光器發(fā)出的光源被反光板反射回來再被收光器收到;一旦被檢測物擋住光路,收光器收不到光時,光電開關就動作,輸出一個開關控制信號。

    ⑷擴散反射型光電開關

    擴散反射型光電開關的檢測頭里也裝有一個發(fā)光器和一個收光器,但擴散反射型光電開關前方沒有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的。在檢測時,當檢測物通過時擋住了光,并把光部分反射回來,收光器就收到光信號,輸出一個開關信號

施克光電傳感器概述與工作原理

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