以“光”檢測(cè)的方式,光電傳感器將可見光線及紅外線等的“光”通過發(fā)射器進(jìn)行發(fā)射,并通過接收器檢測(cè)由檢測(cè)物體反射的光或被遮擋的光量變化,從而獲得輸出信號(hào)。
原理和主要類型:由發(fā)射器的發(fā)光元件進(jìn)行發(fā)光,并通過接收器的光接收元件進(jìn)行接收。
反射型:將發(fā)光元件和光接收元件內(nèi)置于1 臺(tái)傳感器放大器中。接收來自檢測(cè)物體的反射光。
透過型:發(fā)射器/ 接收器處于分離狀態(tài)。如果在發(fā)射器/ 接收器之間放入檢測(cè)物體,則發(fā)射器的光會(huì)被遮擋。
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反射型:將發(fā)光元件和光接收元件內(nèi)置于1 臺(tái)傳感器放大器中。接收來自檢測(cè)物體的反射光。發(fā)光元件的光會(huì)通過反光板進(jìn)行反射,并通過光接收元件進(jìn)行接收。如果進(jìn)入檢測(cè)物體,則會(huì)被遮擋。
特點(diǎn):非接觸檢測(cè)
無需接觸檢測(cè)物體即可進(jìn)行檢測(cè),因此不會(huì)劃傷檢測(cè)物體。而且,也不會(huì)損傷傳感器本身,壽命較長(zhǎng),無需進(jìn)行維護(hù)。
可檢測(cè)大多數(shù)物體:通過物體的表面反射或遮光量進(jìn)行檢測(cè),因此可檢測(cè)大
多數(shù)物體(玻璃、金屬、塑料、木料及液體等)。
檢測(cè)距離長(zhǎng):光電傳感器一般為高功率,因此可進(jìn)行長(zhǎng)距離檢測(cè)。
分類:
透過型
通過檢測(cè)物體遮擋對(duì)置的發(fā)射器和接收器之間的光軸來進(jìn)行檢測(cè)。
? 檢測(cè)距離長(zhǎng)。
? 檢測(cè)位置精度高。
? 若為不透明體,則與形狀、顏色和材質(zhì)無關(guān),可直接進(jìn)行檢測(cè)。
? 抗鏡頭的臟污和灰塵。
回歸反射型
通過檢測(cè)物體遮擋傳感器發(fā)射后由反光板返回的光來進(jìn)行檢測(cè)。
? 由于單側(cè)為反光板,因此可安裝在狹小空間。
? 配線簡(jiǎn)單,與反射型相比,可進(jìn)行長(zhǎng)距離檢測(cè)。
? 光軸調(diào)整非常容易。
? 若為不透明體,則與形狀、顏色和材質(zhì)無關(guān),可直接進(jìn)行檢測(cè)。
反射型
將光照射到檢測(cè)物體上,并接收來自檢測(cè)物體的反射光后進(jìn)行檢測(cè)。
? 僅安裝傳感器本體即可,不占空間。
? 無需光軸調(diào)整。
? 若反射率較高,也可檢測(cè)透明體。
? 可辨別顏色。
窄光束反射型
在檢測(cè)物體上進(jìn)行光斑照射,并接收來自檢測(cè)物體的反射光后進(jìn)行檢測(cè)。
? 可檢測(cè)小型目標(biāo)物。
? 可檢測(cè)標(biāo)記。
? 可從機(jī)械等的空隙開始檢測(cè)。
? 檢測(cè)點(diǎn)可視。
限定反射型
采用以發(fā)射器和接收器為角度的結(jié)構(gòu),僅檢測(cè)各自光軸交叉的受限區(qū)域。
? 背景影響小。
? 應(yīng)差距離短。
? 可檢測(cè)較小的凹凸。
距離設(shè)定型
將光斑照射到檢測(cè)物體上,并通過來自檢測(cè)物體反射光的角度差異進(jìn)行檢測(cè)。
? 不受反射率較高的背景物影響。
? 即使檢測(cè)物體的顏色和材質(zhì)的反射率不同,仍可進(jìn)行穩(wěn)定檢測(cè)。
? 可進(jìn)行小物體的高精度檢測(cè)。
光澤度辨別用反射型
將光斑照射到檢測(cè)物體上,通過鏡面反射和漫反射的差異來檢測(cè)光澤度的不同。
? 可在線使用。
? 不受顏色的影響。
? 也可檢測(cè)透明體。
根據(jù)檢測(cè)環(huán)境和安裝位置,包括各種類型的光電傳感器。為您介紹代表性的分類軸,以便可選擇更符合環(huán)境的光電傳
感器。
二、以“光”檢測(cè)的方式:光纖傳感器
光纖傳感器可將光纖連接到光電傳感器的光源,并在自由安裝到狹窄位置等后進(jìn)行檢測(cè)。
原理和主要類型
光纖如圖所示,由中心的纖芯和折射率不同的金屬包層構(gòu)成。光線入射到纖芯時(shí),會(huì)在與金屬包層的邊界面反復(fù)進(jìn)行全反射的同時(shí)進(jìn)入光線。穿過光纖內(nèi)部,從端面發(fā)出的光會(huì)以約 60° 的角度進(jìn)行擴(kuò)散,并照射到檢測(cè)物體上。
此外,纖芯包括以下類型。
塑料型
纖芯為丙烯酸類樹脂,由0.1 至1 mm 直徑的單根或多根制作而成,被聚乙烯等材料包裹。
由于重量輕、低成本及不易彎曲等特性已成為光纖傳感器的主流。
玻璃型
由 10 至 100 _m 的玻璃光纖組成,并由不銹鋼管包覆。具有使用溫度較高(350℃)等特點(diǎn)。
光纖傳感器大致分為透過型和反射型2 種檢測(cè)方法。透過型由發(fā)射器和接收器2 條構(gòu)成。反射型從外觀來看好像是1 根,但從端面觀察,分為平行型、同軸型及分離型,如下圖所示。
特點(diǎn):
不限安裝位置,自由度高
采用了柔韌光纖,可輕松安裝到機(jī)械的間隙或狹小空間內(nèi)。
微小物體檢測(cè)
傳感器頭尖端非常小,可輕松檢測(cè)微小物體。
出色的環(huán)境抗耐性
只要使用耐熱型光纖元件,即使是在高溫場(chǎng)所仍可進(jìn)行檢測(cè)。
分類:光纖元件包括非常多的類型。傳感器頭尖端部不設(shè)發(fā)射元件和光接收元件的檢測(cè)電路,因而對(duì)尺寸或外觀的限制較少。
以下為基恩士光纖元件FU 系列的分類示例。
解說選擇光纖元件時(shí)重要術(shù)語含義。
光纖長(zhǎng)度
光纖元件的長(zhǎng)度。長(zhǎng)度越長(zhǎng),越可安裝在距光纖放大器較遠(yuǎn)的位置。
環(huán)境溫度
可在該溫度范圍內(nèi)使用光纖元件。當(dāng)使用的環(huán)境溫度較高時(shí),選擇耐熱型則最
為理想。
彎曲半徑
指在即使將光纖元件的半徑彎曲到多少mm 使用,仍可在滿足檢測(cè)距離性能
的同時(shí)進(jìn)行無障礙使用。對(duì)于裝配較為困難的場(chǎng)所,這種半徑較小的機(jī)型則非
常適合。
檢測(cè)距離
可檢測(cè)的距離。檢測(cè)距離的數(shù)值越大,越可進(jìn)行長(zhǎng)距離檢測(cè)。
光軸直徑
主要為透過型光纖元件的指標(biāo)。在透過型光纖元件中,可對(duì)光軸進(jìn)行全遮光的
大小為標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物體的大小。
最小可檢測(cè)物體
該光纖元件為可最大限度檢測(cè)的最小檢測(cè)物體的尺寸。
三、以“光”檢測(cè)的方式 激光傳感器“光強(qiáng)度”辨別型
概要:激光傳感器采用了發(fā)射元件所擁有直線度的“激光”。由于可觀察到光斑,因此在特定光軸調(diào)整或檢測(cè)位置時(shí)非常容易。此外,光不會(huì)發(fā)生擴(kuò)散,因此無需擔(dān)心光的偏轉(zhuǎn)等即可進(jìn)行安裝。
原理和主要類型
由發(fā)射器的發(fā)光元件(激光)進(jìn)行發(fā)光,并通過接收器的光接收元件進(jìn)行接收。
特點(diǎn):可觀察到光斑,安裝輕松激光與LED 不同,由于直線度高,因此可立即了解光斑照射到何處。與光電傳感器等設(shè)備相比,可大幅削減安裝工時(shí)。
檢測(cè)距離長(zhǎng)即使是長(zhǎng)距離,由于是小光斑,因此無需擔(dān)心檢測(cè)距離即可進(jìn)
行安裝。
小光斑精度高
由于為最小50 _m 的小光斑(基恩士產(chǎn)品線),因此也可準(zhǔn)確
檢測(cè)較小的檢測(cè)物體。
也可在狹小間隙中使用
光不會(huì)發(fā)生擴(kuò)散,因此不易導(dǎo)致光的偏轉(zhuǎn),也支持狹小間隙。
四、以“光”檢測(cè)的方式 激光傳感器“位置”辨別型
概要; 該類型由發(fā)射器發(fā)射“激光”,并非光強(qiáng)度,并通過檢測(cè)光接收元件上的接收位置或反光時(shí)間來檢測(cè)目標(biāo)物的位置信息。
原理和主要類型
三角測(cè)量式
通過改變與目標(biāo)物之間的距離來改變檢測(cè)元件CMOS 上所聚焦的位置。
使用該位置信息進(jìn)行檢測(cè)。
如上圖所示,通過半導(dǎo)體激光將激光照射到目標(biāo)物上。目標(biāo)物的反射光會(huì)在受光鏡頭上聚焦,并成像在
光接收元件上。距離一旦變動(dòng),聚焦的反射光角度也會(huì)改變,光接收元件上的成像位置也隨之發(fā)生變化。
由于該光接收元件上的成像位置變化隨目標(biāo)物的移動(dòng)量而變化,因此可讀取成像位置的變化量,并作為
目標(biāo)物的移動(dòng)量進(jìn)行測(cè)量。
時(shí)間測(cè)量式
在發(fā)光的激光照射到物體并返
回的時(shí)間內(nèi)測(cè)量距離。不會(huì)影
響工件的表面狀態(tài),可進(jìn)行穩(wěn)
定檢測(cè)。
檢測(cè)上圖中接收激光反射光的時(shí)間T,并計(jì)算距離Y。
計(jì)算公式為 2Y(往返距離) = C(光速) × T(接收反射光的時(shí)間)。
來源;互聯(lián)網(wǎng)
評(píng)論
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