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當(dāng)前位置:南京灼華電氣有限公司>>技術(shù)文章>>CHT4-25HP-H/TG-SR光柵傳感器構(gòu)成和特點(diǎn)
光柵傳感器也可稱(chēng)之為安全光電、安全光幕,、安全光柵,,設(shè)備上安裝光柵傳感器主要起到安全防護(hù)的作用。
光柵傳感器主要應(yīng)用在機(jī)械加工,、自動(dòng)化等領(lǐng)域,,比如安裝在沖床、注塑機(jī),、自動(dòng)化設(shè)備,、包裝設(shè)備等危險(xiǎn)工作區(qū)域,能夠有效保護(hù)設(shè)備操作員的人身安全,。
光柵傳感器的工作原理是:發(fā)光器發(fā)射光信號(hào)由受光器接收,,形成保護(hù)光幕,受光器監(jiān)控光幕的通斷狀態(tài),,并把光幕的通斷信號(hào)通過(guò)內(nèi)部電路處理,,直接輸出低電平(通過(guò)時(shí))或高電平(擋光時(shí)),由傳輸線接到PLC或報(bào)警器報(bào)警電路,,實(shí)現(xiàn)設(shè)備停止或發(fā)出安全報(bào)警,。
光柵傳感器的性能特點(diǎn):有完善的自檢功能。采用線同步技術(shù),,抗干擾能力強(qiáng),。采用SMD貼片設(shè)計(jì),進(jìn)口元器件,,光電循環(huán)自檢,,能提升設(shè)備的安全性。
光柵保護(hù)器的光軸間距有5mm,、10mm,、20mm、40mm等,,截面尺寸35*50mm,,光幕形式是:對(duì)射式。
光柵傳感器的結(jié)構(gòu)均由光源,、主光柵,、指示光柵、通光孔,、光電元件這幾個(gè)主要部分構(gòu)成,。
1、光源:鎢絲燈泡,,它有較小的功率,,與光電元件組合使用時(shí),,轉(zhuǎn)換效率低,使用壽命短,。半導(dǎo)體發(fā)光器件,,如砷化鎵發(fā)光二極管,可以在 范圍內(nèi)工作,,所發(fā)光的峰值波長(zhǎng)為 ,,與硅光敏三極管的峰值波長(zhǎng)接近,因此,,有很高的轉(zhuǎn)換效率,,也有較快的響應(yīng)速度。
2,、光柵付:由柵距相等的主光柵和指示光柵組成,。主光柵和指示光柵相互重疊,但又不重合,。兩者柵線間會(huì)錯(cuò)開(kāi)一個(gè)很小的夾角 ,,以便于得到莫爾條紋。一般主光柵是活動(dòng)的,,它可以單獨(dú)地移動(dòng),,也可以隨被測(cè)物體而移動(dòng),其長(zhǎng)度取決于測(cè)量范圍,。指示光柵相對(duì)于光電器件而固定,。
3、通光孔:通光孔是發(fā)光體與受光體的通路,,一般為條形狀,,其長(zhǎng)度由受光體的排列長(zhǎng)度決定,寬度由受光體的大小決定,。它是帖在指示光柵板上的。
4,、受光元件:受光元件是用來(lái)感知主光柵在移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生莫爾條紋的移動(dòng),,從而測(cè)量位移量。在選擇光敏元件時(shí),,要考慮靈敏度,、響應(yīng)時(shí)間、光譜特性,、穩(wěn)定性,、體積等因素。
將主光柵與標(biāo)尺光柵重疊放置,,兩者之間保持很小的間隙,,并使兩塊光柵的刻線之間有一個(gè)微小的夾角θ,如圖所示。
當(dāng)有光源照射時(shí),,由于擋光效應(yīng)(對(duì)刻線密度≤50條/mm的光柵)或光的衍射作用(對(duì)刻線密度≥100條/mm的光柵),,與光柵刻線大致垂直的方向上形成明暗相間的條紋。
在兩光柵的刻線重合處,,光從縫隙透過(guò),,形成亮帶;在兩光柵刻線的錯(cuò)開(kāi)的地方,,形成暗帶,;這些明暗相間的條紋稱(chēng)為莫爾條紋。
光柵傳感器的特點(diǎn)
1,、精度高,。
光柵式傳感器在大量程測(cè)量長(zhǎng)度或直線位移方面僅僅低于激光干涉?zhèn)鞲衅鳌T趫A分度和角位移連續(xù)測(cè)量方面,,光柵式傳感器屬于精度最高的,;
2、大量程測(cè)量兼有高分辨力,。
感應(yīng)同步器和磁柵式傳感器也具有大量程測(cè)量的特點(diǎn),,但分辨力和精度都不如光柵式傳感器;
3,、可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量,,易于實(shí)現(xiàn)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化;
4,、具有較強(qiáng)的抗干擾能力,,對(duì)環(huán)境條件的要求不像激光干涉?zhèn)鞲衅髂菢訃?yán)格,但不如感應(yīng)同步器和磁柵式傳感器的適應(yīng)性強(qiáng),,油污和灰塵會(huì)影響它的可靠性,。主要適用于在實(shí)驗(yàn)室和環(huán)境較好的車(chē)間使用。
光柵傳感器的種類(lèi)
光柵主要分兩大類(lèi):一是Bragg光柵(也稱(chēng)為反射或短周期光柵),;二是透射光柵(也稱(chēng)為長(zhǎng)周期光柵),。
光纖光柵從結(jié)構(gòu)上可分為周期性結(jié)構(gòu)和非周期性結(jié)構(gòu),從功能上還可分為濾波型光柵和色散補(bǔ)償型光柵,,色散補(bǔ)償型光柵是非周期光柵,,又稱(chēng)為啁啾光柵(Chirp光柵)。
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