OMRON歐姆龍光電傳感器原理分析與工作方式
由光通量對OMRON光電元件的作用原理不同所制成的光學(xué)測控系統(tǒng)是多種多樣的,按光電元件(光學(xué)測控系統(tǒng))輸出量性質(zhì)可分二類,即模擬式光電傳感器和脈沖(開關(guān))式光電傳感器,。模擬式光電傳感器是將被測量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的光電流,,它與被測量間呈單值關(guān)系.模擬式光電傳感器按被測量(檢測目標(biāo)物體)方法可分為透射(吸收)式,漫反射式,,遮光式(光束阻檔)三大類,。所謂透射式是指被測物體放在光路中,恒光源發(fā)出的光能量穿過被測物,,部份被吸收后,,透射光投射到光電元件上;所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測物上,,再從被測物體表面反射后投射到光電元件上,;所謂遮光式是指當(dāng)光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測物光遮其中一部份,使投射到光電元件上的光通量改變,,改變的程度與被測物體在光路位置有關(guān),。
光敏二極管是常見的光傳感器,。光敏二極管的外型與一般二極管一樣,當(dāng)無光照時(shí),,它與普通二極管一樣,,反向電流很小,,稱為光敏二極管的暗電流,;當(dāng)有光照時(shí),,載流子被激發(fā),產(chǎn)生電子-空穴,,稱為光電載流子。在外電場的作用下,,光電載流子參與導(dǎo)電,形成比暗電流大得多的反向電流,,該反向電流稱為光電流,。光電流的大小與光照強(qiáng)度成正比,于是在負(fù)載電阻上就能得到隨光照強(qiáng)度變化而變化的電信號,。
光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的功能外,,還有對電信號放大的功能。光敏三級管的外型與一般三極管相差不大,,一般光敏三極管只引出兩個(gè)極——發(fā)射極和集電極,,基極不引出,管殼同樣開窗口,,以便光線射入,。為增大光照,基區(qū)面積做得很大,,發(fā)射區(qū)較小,,入射光主要被基區(qū)吸收。工作時(shí)集電結(jié)反偏,,發(fā)射結(jié)正偏,。在無光照時(shí)管子流過的電流為暗電流Iceo=(1+β)Icbo(很小),,比一般三極管的穿透電流還?。划?dāng)有光照時(shí),,激發(fā)大量的電子-空穴對,,使得基極產(chǎn)生的電流Ib增大,此刻流過管子的電流稱為光電流,,發(fā)射極電流Ie=(1+β)Ib,,可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。
OMRON歐姆龍光電傳感器工作原理:
光電傳感器是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實(shí)現(xiàn)控制的,。
光電傳感器在一般情況下,,有三部分構(gòu)成,它們分為:發(fā)送器,、接收器和檢測電路,。
發(fā)送器對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束,發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源,,發(fā)光二極管(LED),、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射,,或者改變脈沖寬度,。接收器有光電二極管、光電三極管,、光電池組成,。在接收器的前面,,裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路,,它能濾出有效信號和應(yīng)用該信號,。
此外,光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維,。
OMRON歐姆龍光電傳感器分類和工作方式:
⑴槽型光電傳感器
把一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)接收器面對面地裝在一個(gè)槽的兩側(cè)組成槽形光電,。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光,在無阻情況下光接收器能收到光,。但當(dāng)被檢測物體從槽中通過時(shí),,光被遮擋,光電開關(guān)便動作,,輸出一個(gè)開關(guān)控制信號,,切斷或接通負(fù)載電流,從而完成一次控制動作,。槽形開關(guān)的檢測距離因?yàn)槭苷w結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米,。
⑵對射型光電傳感器,若把發(fā)光器和收光器分離開,,就可使檢測距離加大,,一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器組成對射分離式光電開關(guān),簡稱對射式光電開關(guān),。對射式光電開關(guān)的檢測距離可達(dá)幾米乃至幾十米,。使用對射式光電開關(guān)時(shí)把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側(cè),檢測物通過時(shí)阻擋光路,,收光器就動作輸出一個(gè)開關(guān)控制信號。
⑶反光板型光電開關(guān)
把發(fā)光器和收光器裝入同一個(gè)裝置內(nèi),,在前方裝一塊反光板,,利用反射原理完成光電控制作用,稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關(guān),。正常情況下,,發(fā)光器發(fā)出的光源被反光板反射回來再被收光器收到;一旦被檢測物擋住光路,收光器收不到光時(shí),,光電開關(guān)就動作,,輸出一個(gè)開關(guān)控制信號。
⑷擴(kuò)散反射型光電開關(guān)
擴(kuò)散反射型光電開關(guān)的檢測頭里也裝有一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器,,但擴(kuò)散反射型光電開關(guān)前方?jīng)]有反光板,。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的。在檢測時(shí),,當(dāng)檢測物通過時(shí)擋住了光,,并把光部分反射回來,,收光器就收到光信號,輸出一個(gè)開關(guān)信號,。
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