光電開關(光電傳感器)是光電接近開關的簡稱,它是利用被檢測物對光束的遮擋或反射,由同步迴路接通電路,從而檢測物體的有無。物體不限於金屬,所有能反射光線(或者對光線有遮擋作用)的物體均可以被檢測。光電開關將輸入電流在發射器上轉換為光信號射出,接收器再根據接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行探測。安防系統中常見的光電開關煙霧報警器,工業中經常用它來計數機械臂的運動次數。
1.對射型
由發射器和接收器組成,結構上是兩者相互分離的,在光束被中斷的情況下會產生一個開關信號變化,典型的方式是位於同一軸線上的光電開關可以相互分開達50米。
特徵:辨別不透明的反光物體;有效距離大,因為光束跨越感應距離的時間僅一次;不易受幹擾,可以可靠合適的使用在野外或者有灰塵的環境中;裝置的消耗高,兩個單元都必須敷設電纜。
2.漫反射型
是當開關發射光束時,目標產生漫反射,發射器和接收器構成單個的標準部件,當有足夠的組合光返回接收器時,開關狀態發生變化,作用距離的典型值一直到3米。特徵:有效作用距離是由目標的反射能力決定,由目標表面性質和和顏色決定;較小的裝配開支,當開關由單個元件組成時,通常是可以達到粗定位;採用背景抑制功能調節測量距離;對目標上的灰塵敏感和對目標變化了的反射性能敏感。
3.鏡面反射型
由發射器和接收器構成的情況是一種標準配置,從發射器發出的光束在對面的反射鏡被反射,即返回接收器,當光束被中斷時會產生一個開關信號的變化。光的通過時間是兩倍的信號持續時間,有效作用距離從0.1米至20米。特徵:辨別不透明的物體;藉助反射鏡部件,形成高的有效距離範圍;不易受幹擾,可以可靠合適的使用在野外或者有灰塵的環境中。
4.槽式
槽式光電開關通常是標準的U字型結構,其發射器和接收器分別位於U型槽的兩邊,並形成一光軸,當被檢測物體經過U型槽且阻斷光軸時,光電開關就產生了檢測到的開關量信號。槽式光電開關比較安全可靠的適合檢測高速變化,分辨透明與半透明物體。
5.光纖式
光纖式光電開關採用塑料或玻璃光纖傳感器來引導光線,以實現被檢測物體不在相近區域的檢測。通常光纖傳感器分為對射式和漫反射式。
1.選型
槽寬,檢測物體需通過槽型光耦的槽,才能對紅外光實現阻斷,所以光電傳感器的槽寬要寬於檢測物體,並要有一定的餘量,便於安裝。
槽型光耦(光電開關)的光縫寬度,如檢測物是一個齒盤,其齒盤齒的寬度是d,齒盤齒槽的寬度是f,則槽型光耦的光縫寬度要求小於d,且小於f,這樣才能保證能將紅外光有效的阻斷和導通,在滿足上述條件下,選擇光縫寬大的槽型光耦。
凹槽型光耦(光電開光)外形:帶固定孔和帶固定孔,請根據實際情況選擇。安裝位置:光電傳感器安裝時,應使檢測齒盤的外徑超過槽型光耦光軸1-2mm。這樣才能有效阻斷光線。
2.外圍電路參數選擇
在選擇槽型光耦的外圍電路時,先確定槽型光耦(光電開關)接收管的負載電阻是多少,再根據槽型光耦的轉換效率選擇紅外發射管的電流。以ITR1100為例,若其負載電阻是選10k(包括之後電路的等效負載),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的轉換效率是30%-40%,取30%,則紅外發射管電流選為0.46/30%=1.5mA,綜合考慮環境溫度、灰塵等不利因素影響,留1.5-2倍的餘量,實際選擇電流2.3-3mA。再根據該值選擇限流電阻(5-1.2)/3=1.3k,1.2為紅外發射管的正向壓降。
被測物體的運動速度越快(如1-2kHz),原則上紅外接收管的負載電阻取值應小些
IM12-04NNS-ZW1------------圓形直徑是12mm,感應距離4mm,金屬材質的電感型近接開關。功能較簡單,有很多替代的。NPN、常開、DC24v供電;
VTF18-4N1212--------------圓形直徑是18mm,感應距離40cm,金屬材質的直接反射型光電開關。DC24v供電。
無標記/Z:電感式/電感式自診斷
C/CZ:電容式/電容式自診斷
N:NAMUR安全開關
X:模擬式
F:霍爾式
V:舌簧式
光電開關的外形代號
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
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
光電開關有對射型、反射回歸型、漫反射型,在光電開關的選型必須考慮到實際應用!每種光電開關,都有大體適用的場合(僅僅是大體),但是,舉個例子,雖然可能應用中檢測距離差不多,但是檢測物體不一樣,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,我覺得並沒有一個教科書似的選型手冊。
1.自身調節。繞線機光電開關在使用之初請先檢查開關本身是否完好,外觀是否完好等。
2.避開遮擋物時EL130光電開關使用時,對於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。透明貨物或在陽光或滷光照射環境下,光電開關就會有不起作用的現象,那是因為光線被幹憂了。
3.高度調節時碼盤上面另外一個ITR8402-A槽寬6mm的槽型光電開關感測不到貨物時,可適當修正光電開關方向,使其直射貨物中心;如不見效,可打開光電開關外殼調整感測距離,順時針方向調節靈敏度旋鈕,順時針方向旋轉,直至達到可靠感測到為止。
4.方向調節,光電開關感測到貨物或電機轉盤以外時,可逆時針調節靈敏度旋鈕,逆時針方向向旋轉,直至達到感測不到外物為止,再後是值得注意的地方是嚴禁帶電操作!注意安全。
打開APP閱讀更多精彩內容聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容圖片侵權或者其他問題,請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴