4主要類型編輯本段
4.1綜述
光電開關(guān)的重要功能是能夠處理光的強(qiáng)度變化:利用光學(xué)元件,在傳播媒介中間使光束發(fā)生變化;利用光束來反射物體;使光束發(fā)射經(jīng)過長距離后瞬間返回。光電開關(guān)是由發(fā)射器、接收器和檢測電路三部分組成。發(fā)射器對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束,發(fā)射的光束一般來源于發(fā)光二極管(LED)和激光二極管。光束不間斷地發(fā)射,或者改變脈沖寬度。受脈沖調(diào)制的光束輻射強(qiáng)度在發(fā)射中經(jīng)過多次選擇,朝著目標(biāo)不間接地運(yùn)行。接收器有光電二極管或光電三極管組成。在接收器的前面,裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面的是檢測電路,它能濾出有效信號和應(yīng)用該信號。光電式接近開關(guān)廣泛應(yīng)用于自動計數(shù)、保護(hù)、自動報警和限位控制等方面。分類:光電開關(guān)可分為對射型;漫反射型;鏡面反射型;槽式光電開關(guān);光纖式光電開關(guān)。
4.2對射型
由發(fā)射器和接收器組成,結(jié)構(gòu)上是兩者相互分離的,在光束被中斷的情況下會產(chǎn)生一個開關(guān)信號變化,典型的方式是位于同一軸線上的光電開關(guān)可以相互分開達(dá)50米。
特征:辨別不透明的反光物體;有效距離大,因為光束跨越感應(yīng)距離的時間僅一次;不易受干擾,可以可靠合適的使用在野外或者有灰塵的環(huán)境中;裝置的消耗高,兩個單元都必須敷設(shè)電纜。
4.3漫反射型
是當(dāng)開關(guān)發(fā)射光束時,目標(biāo)產(chǎn)生漫反射,發(fā)射器和接收器構(gòu)成單個的標(biāo)準(zhǔn)部件,當(dāng)有足夠的組合光返回接收器時,開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化,作用距離的典型值一直到3米。特征:有效作用距離是由目標(biāo)的反射能力決定,由目標(biāo)表面性質(zhì)和和顏色決定;較小的裝配開支,當(dāng)開關(guān)由單個元件組成時,通常是可以達(dá)到粗定位;采用背景抑制功能調(diào)節(jié)測量距離;對目標(biāo)上的灰塵敏感和對目標(biāo)變化了的反射性能敏感。
4.4鏡面反射型
由發(fā)射器和接收器構(gòu)成的情況是一種標(biāo)準(zhǔn)配置,從發(fā)射器發(fā)出的光束在對面的反射鏡被反射,即返回接收器,當(dāng)光束被中斷時會產(chǎn)生一個開關(guān)信號的變化。光的通過時間是兩倍的信號持續(xù)時間,有效作用距離從0.1米至20米。特征:辨別不透明的物體;借助反射鏡部件,形成高的有效距離范圍;不易受干擾,可以可靠合適的使用在野外或者有灰塵的環(huán)境中。
4.5槽式
槽式光電開關(guān)通常是標(biāo)準(zhǔn)的U字型結(jié)構(gòu),其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊,并形成
一光軸,當(dāng)被檢測物體經(jīng)過U型槽且阻斷光軸時,光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測到的開關(guān)量信號。槽式光電開關(guān)比較可靠的適合檢測高速變化,分辨透明與半透明物體。
4.6光纖式
光纖式光電開關(guān)采用塑料或玻璃光纖傳感器來引導(dǎo)光線,以實現(xiàn)被檢測物體不在相近區(qū)域的檢測。通常光纖傳感器分為對射式和漫反射式。
5槽型光電開關(guān)選項事項編輯本段
5.1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(xiàn)阻斷,所以光電傳感器的槽寬要寬于檢測物體,并要有一定的余量,便于安裝。
槽型光耦(光電開關(guān))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于d,且小于f,這樣才能保證能將紅外光有效的阻斷和導(dǎo)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(jù)實際情況選擇。
安裝位置:光電傳感器安裝時,應(yīng)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。
5.2外圍電路參數(shù)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(guān))接收管的負(fù)載電阻是多少,再根據(jù)槽型光耦的轉(zhuǎn)換效率選擇紅外發(fā)射管的電流。以ITR1100為例,若其負(fù)載電阻是選10k(包括之后電路的等效負(fù)載),電源電壓是5V,其紅外接收管的電流是(5-0.4/10k=0.46mA,其中0.4為接收管的飽和電壓)。ITR1100的轉(zhuǎn)換效率是30%-40%,取30%,則紅外發(fā)射管電流選為0.46/30%=1.5 mA, 綜合考慮環(huán)境溫度、灰塵等不利因素影響,留1.5-2倍的余量,實際選擇電流2.3-3mA。再根據(jù)該值選擇限流電阻(5-1.2)/3=1.3k,1.2為紅外發(fā)射管的正向壓降。
被測物體的運(yùn)動速度越快(如1-2kHz),原則上紅外接收管的負(fù)載電阻取值應(yīng)小些。[1]