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光電傳感器的定義
閱讀：1872 發(fā)布時(shí)間：2019-11-6 |
光電傳感器概要 |
光電傳感器的定義  |
「光電傳感器」是利用光的各種性質(zhì),，檢測(cè)物體的有無(wú)和表面狀態(tài)的變化等的傳感器,。光電傳感器主要由發(fā)光的投光部和接受光線的受光部構(gòu)成,。如果投射的光線因檢測(cè)物體不同而被遮掩或反射，到達(dá)受光部的量將會(huì)發(fā)生變化,。受光部將檢測(cè)出這種變化,，并轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào)，進(jìn)行輸出,。大多使用可視光（主要為紅色,，也用綠色、藍(lán)色來(lái)判斷顏色）和紅外光,。 光電傳感器如下圖所示主要分為3類(lèi),。（詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參見(jiàn)「 分類(lèi) 」） |
對(duì)射型 | 回歸反射型 | 擴(kuò)散反射型 |
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光電傳感器特長(zhǎng)
①檢測(cè)距離長(zhǎng) |
如果在對(duì)射型中保留10m以上的檢測(cè)距離等，便能實(shí)現(xiàn)其他檢測(cè)手段（磁性,、超聲波等） 無(wú)法離檢測(cè),。達(dá)到的長(zhǎng)距 |
②對(duì)檢測(cè)物體的限制少 |
由于以檢測(cè)物體引起的遮光和反射為檢測(cè)原理，所以不象接近傳感器等將檢測(cè)物體限定 在金屬,，它可對(duì)玻璃.塑料.木材.液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測(cè),。 |
③響應(yīng)時(shí)間短 |
光本身為速，并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成,，所以不包含機(jī)械性工作時(shí)間,，響應(yīng)時(shí)間非常短。 |
④分辨率 |
能通過(guò)設(shè)計(jì)技術(shù)使投光光束集中在小光點(diǎn),，或通過(guò)構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng),，來(lái)實(shí)現(xiàn)分辨率。也可進(jìn)行微小物體的檢測(cè)和精度的位置檢測(cè),。 |
⑤可實(shí)現(xiàn)非接觸的檢測(cè) |
可以無(wú)須機(jī)械性地接觸檢測(cè)物體實(shí)現(xiàn)檢測(cè),，因此不會(huì)對(duì)檢測(cè)物體和傳感器造成損傷。因此,，傳感器能長(zhǎng)期使用。 |
⑥可實(shí)現(xiàn)顏色判別 |
通過(guò)檢測(cè)物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線波長(zhǎng)和檢測(cè)物體的顏色組合而有所差異,。利用這種性質(zhì),，可對(duì)檢測(cè)物體的顏色進(jìn)行檢測(cè)。 |
⑦便于調(diào)整 |
在投射可視光的類(lèi)型中,，投光光束是眼睛可見(jiàn)的,，便于對(duì)檢測(cè)物體的位置進(jìn)行調(diào)整。 |
光電傳感器原理
①光的性質(zhì)
直射
光在空氣中和水中時(shí)，總是直線傳播,。
使用對(duì)射型傳感器外置的開(kāi)叉來(lái)檢測(cè)微小物體的示例便是運(yùn)用了這種原理,。 
曲折 是指光射入到曲折率不同的界面上時(shí)，通過(guò)該界面后,，改變行進(jìn)方向的現(xiàn)象,。
反射（正反射、回歸反射,、擴(kuò)散反射） 在鏡面和玻璃平面上,，光會(huì)以與入射角相同的角度反射，稱(chēng)為正反射,。 3個(gè)平面互相直角般組合的形狀稱(chēng)為三面直角棱鏡,。 如果面向三面直角棱鏡投光，將反復(fù)進(jìn)行正反射,，終的反射光將向投光的反方向行進(jìn),。
這樣的反射稱(chēng)為回歸反射。 多數(shù)的回歸反射板都是由數(shù)mm角的三面直角棱鏡按規(guī)律排列而構(gòu)成的,。 此外,，在白紙等沒(méi)有光澤性的表面上，光線將向各個(gè)方向反射,，這樣的反射稱(chēng)為擴(kuò)散反射,。 擴(kuò)散反射型將該原理作為檢測(cè)方式。
偏光 光線可以表現(xiàn)為與其行進(jìn)方向垂直的振動(dòng)波,。作為光電傳感器的光源,，主要使用LED。從 LED投射的光線,，會(huì)在與行進(jìn)方向垂直的各個(gè)方向上振動(dòng),，這種狀態(tài)的光稱(chēng)為無(wú)偏光。將無(wú)偏 光的光的振動(dòng)方向限制在一個(gè)方向上的光學(xué)過(guò)濾器稱(chēng)為偏光過(guò)濾器,。即從LED投光,，并通過(guò)偏 光過(guò)濾器的光線只在一個(gè)方向上振動(dòng)，這種狀態(tài)稱(chēng)為偏光（正確地說(shuō)應(yīng)為直線偏光）,。在某 一方向（例如縱方向）上振動(dòng)的偏光,，無(wú)法通過(guò)限制在其垂直方向（橫方向）上振動(dòng)的偏光 過(guò)濾器?；貧w反射型的M.S.R功能（→③M.S.R.功能（Mirror Surface Rejection：鏡面體光澤 清除）頁(yè)）和作為對(duì)射型配件的防止相互干擾過(guò)濾器就是應(yīng)用了這種原理,。
②光源 光的點(diǎn)亮方式 <脈沖變調(diào)光> 多數(shù)光電傳感器采用脈沖變調(diào)光，基本以一定周期反復(fù)投光,。 由于很容易排除雜亂光的影響,，所以可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離檢測(cè)。在帶防止相互干擾功能的類(lèi)型中 ，投光的周期會(huì)根據(jù)干擾光和雜亂光而在一定范圍內(nèi)變化,。
<直流光> 是連續(xù)投射一定光量的光線,，在標(biāo)記傳感器等部分機(jī)型中使用。能得到速響應(yīng)性,，但有檢 測(cè)距離短,，容易受雜亂光影響等缺點(diǎn)。 
光源色與種類(lèi)
③光纖型 構(gòu)造 由于檢測(cè)部（光纖）中*沒(méi)有電氣部分,，所以耐干擾等耐環(huán)境性良好,。
E3X-DA-S（數(shù)字放大器）
檢測(cè)原理 光纖由中間的核心和外圍部分曲折率較小的外包金屬構(gòu)成。 如果光線入射到核心部分,，光線將會(huì)在與外包金屬的交界面上一邊反復(fù)進(jìn)行全反射,，一邊行進(jìn)。通過(guò)光纖 內(nèi)部從端面發(fā)出的光線以約60°的角度擴(kuò)散,，照射到檢測(cè)物體上,。
