光电传感器 技术篇.pdf

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1、ᡔᴃ㆛ᡔᴃ㆛ܝ⬉Ӵᛳ఼ܝ⬉Ӵᛳ఼概要光电传感器的定义「光电传感器」是利用光的各种性质，检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器。光电传感器主要由发光的投光部和接受光线的受光部构成。如果投射的光线因检测物体不同而被遮掩或反射，到达受光部的量将会发生变化。受光部将检测出这种变化，并转换为电气信号，进行输出。大多使用可视光（主要为红色，也用绿色、蓝色来判断颜色）和红外光。光电传感器如下图所示主要分为3类。（详细内容请参见→1294页「分类」）对射型回归反射型Ẕ⌟⠽ԧẔ⌟⠽ԧᡩܝ䚼ফܝ䚼ফܝ䚼ᇍᇘܝᡩܝ䚼ডᇘܝᇍᇘܝᡩܝ఼ܝ㒓㹿Ẕ⌟⠽ԧ䙂Ⲫফܝ఼

2、ᡩܝ఼ডᇘܝ㹿Ẕ⌟⠽ԧ䙂Ⲫಲᔦডᇘᵓ扩散反射型Ẕ⌟⠽ԧফܝ䚼ডᇘܝᡩܝ䚼ᇍᇘܝӴᛳ఼ܝ㒓㹿Ẕ⌟⠽ԧ䙂Ⲫᡔᴃᣛफᡔᴃᣛफᡔᴃᣛफ特长①检测距离长⑤可实现非接触的检测如果在对射型中保留10m以上的检测距离等，便能实现可以无须机械性地接触检测物体实现检测，因此不会对ᡔᴃ㆛其他检测手段（磁性、超声波等）无法达到的长距离检检测物体和传感器造成损伤。因此，传感器能长期使测。用。᪡԰㆛②对检测物体的限制少⑥可实现颜色判别Ⳍ݇ᙃ由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理，所以不通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的象接近传感器等将检测物体限定在金

3、属，它可对玻璃·光线波长和检测物体的颜色组合而有所差异。利用这种塑料·木材·液体等几乎所有物体进行检测。性质，可对检测物体的颜色进行检测。③响应时间短⑦便于调整光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，在投射可视光的类型中，投光光束是眼睛可见的，便于所以不包含机械性工作时间，响应时间非常短。对检测物体的位置进行调整。ܝ⬉Ӵᛳ఼ԡ⿏Ӵᛳ఼④分辨率高能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点，或通过⌟䭓Ӵᛳ఼构成特殊的受光光学系统，来实现高分辨率。也可进行㾚㾝Ӵᛳ఼微小物体的检测和高精度的位置检测。ᅝܼ/ऎඳӴᛳ఼᥹䖥Ӵᛳ఼ᖂൟܝ⬉Ӵᛳ఼

4、ᮟ䕀ᓣ㓪ⷕ఼䍙ໄ⊶Ӵᛳ఼य़࡯Ӵᛳ఼1290ᡔᴃ㆛ܝ⬉Ӵᛳ఼ᡔᴃ㆛ܝ⬉Ӵᛳ఼原理①光的性质直射偏光光在空气中和水中时，总是直线传播。光线可以表现为与其行进方向垂直的振动波。作为光电使用对射型传感器外置的开叉来检测微小物体的示例便传感器的光源，主要使用LED。从LED投射的光线，会是运用了这种原理。在与行进方向垂直的各个方向上振动，这种状态的光称为无偏光。将无偏光的光的振动方向限制在一个方向上的光学过滤器称为偏光过滤器。即从LED投光，并通过偏光过滤器的光线只在一个方向上振动，这种状态称为偏光（正确地说应为直线偏光）。在某一方向（例如纵曲折方

5、向）上振动的偏光，无法通过限制在其垂直方向（横是指光射入到曲折率不同的界面上时，通过该界面后，方向）上振动的偏光过滤器。改变行进方向的现象。回归反射型的M.S.R功能（→1304页）和作为对射型配˄ぎ⇨˅᳆ᡬ⥛1件的防止相互干扰过滤器就是应用了这种原理。˄⦏⩗˅᳆ᡬ⥛1.5˄ぎ⇨˅᳆ᡬ⥛1LED᮴أܝأܝⒸܝ఼أܝ反射（正反射、回归反射、扩散反射）在镜面和玻璃平面上，光会以与入射角相同的角度反˄ϡৃ䗮䖛˅射，称为正反射。3个平面互相直角般组合的形状称为三面直角棱镜。ᡔᴃᣛफᡔᴃᣛफ如果面向三面直角棱镜投光，将反复进行正反射，最终أܝ˄㒉˅

6、أܝⒸܝ఼˄῾˅的反射光将向投光的反方向行进。这样的反射称为回归反射。˄ৃҹ䗮䖛˅多数的回归反射板都是由数mm角的三面直角棱镜按规ᡔᴃ㆛律排列而构成的。أܝ˄㒉˅أܝⒸܝ఼˄㒉˅此外，在白纸等没有光泽性的表面上，光线将向各个方᪡԰㆛向反射，这样的反射称为扩散反射。扩散反射型将该原理作为检测方式。Ⳍ݇ᙃ˄ϝ䴶Ⳉ㾦ễ䬰˅ℷডᇘ˄䬰䴶˅ಲᔦডᇘᠽᬷডᇘ˄㒌˅ܝ⬉Ӵᛳ఼ԡ⿏Ӵᛳ఼⌟䭓Ӵᛳ఼㾚㾝Ӵᛳ఼ᅝܼ/ऎඳӴᛳ఼᥹䖥Ӵᛳ఼ᖂൟܝ⬉Ӵᛳ఼ᮟ䕀ᓣ㓪ⷕ఼䍙ໄ⊶Ӵᛳ఼य़࡯Ӵᛳ఼1291ᡔᴃ㆛ܝ⬉Ӵᛳ఼ᡔᴃ㆛ܝ⬉Ӵᛳ఼②光源光的点亮方式光源色与种类〈脉冲

7、变调光〉ܝᔎᑺ㑶㡆多数光电传感器采用脉冲变调光，基本以一定周期反复Laser㑶໪LED投光。由于很容易排除杂乱光的影响，所以可以实现长距离检㑶㡆LED测。在带防止相互干扰功能的类型中，投光的周期会根㪱㡆LED据干扰光和杂乱光而在一定范围内变化。㓓㡆ܝᔎᑺ਼ᳳLED1002003004005006007008009001,0001,100⊶䭓˄nm˅0㋿໪ऎඳৃ㾚ऎඳ㑶໪ऎඳᯊ䯈X㒓ᖂ⊶〈直流光〉是连续投射一定光量的光线，在标记传感器等部分机型中使用。能得到高速响应性，但有检测距离短，容易受杂乱光影响等缺点。ܝᔎᑺᡔᴃᣛफᡔᴃᣛफᡔᴃᣛफ0

8、ᯊ䯈ᡔᴃ㆛③光纤型᪡԰㆛构造由于检测部（光纤）中完全没有电气部分，所以耐干扰等耐环境性良好。Ⳍ݇ᙃσܝ㑸䚼ᬒ໻఼䚼E3X-DA-S（数字放大器）ܝ⬉Ӵᛳ఼Џ᭄ᄫ˄㑶˅䕙ࡽ᭄ᄫ˄㓓˅ԡ⿏Ӵᛳ఼ᰒ