1、12023-5-2一、光电开关的结构和分类一、光电开关的结构和分类 光电开关可分为直射型和反射型两大类。直射型光电开关的发射器和接收器相对安放，轴线严格对准。当有物体在两者中间通过时，红外光束被遮断，接收器接收不到红外线而产生一个负脉冲信号。直射型光电开关的检测距离一般可达十几米，对所有能遮断光线的物体均可检测。第1页/共35页22023-5-2 光电开关外形光电开关外形第2页/共35页32023-5-2直射型光电开关示意图直射型光电开关示意图遮断报警遮断报警第3页/共35页42023-5-2直射式光电开关原理直射式光电开关原理ObjectReceiver 直射式光电开关直射式光电开关由相互分
2、离且相对安由相互分离且相对安装的光发射器和光接装的光发射器和光接受器组成。当被检测受器组成。当被检测物体位于发射器和接物体位于发射器和接受器之间时，光线被受器之间时，光线被阻断，接受器接受不阻断，接受器接受不到红外线而产生开关到红外线而产生开关信号。信号。被检测物体光发射器光接收器第4页/共35页52023-5-2光电开关在流光电开关在流水线上的应用水线上的应用送料器定区域式光电开关定区域式光电开关咖啡罐咖啡罐流水线运行方向流水线运行方向罐装高度检测罐装高度检测储料仓储料仓落料口落料口遮断式光电开关遮断式光电开关（计数）（计数）第5页/共35页62023-5-2光幕光幕 两个柱形结构相对而立，
3、每隔数十毫米安装一对发光二极管和光敏接收管，形成光幕，当有物体遮挡住光线时，传感器发出报警信号。接收器接收器第6页/共35页72023-5-2 光幕应用光幕应用 当有物体遮挡住光线时，传感器发出报警信号，起保护、预警等作用。光线被遮断（报警）光线被遮断（报警）第7页/共35页82023-5-2 光幕应用（续）光幕应用（续）产品高度测量产品高度测量第8页/共35页92023-5-2 光幕应用（续）光幕应用（续）三维尺寸三维尺寸检测检测宽度宽度 测量测量长度长度 测量测量高度高度 测量测量第9页/共35页102023-5-2 测量原理：光幕的一边等间距安装有多个红外发射管，另一边相应的有相同数量同
4、样排列的红外接收管，每一个红外发射管都对应有一个相应的红外接收管，且安装在同一条直线上。当同一条直线上的红外发射管、红外接收管之间没有障碍物时，红外发射管发出的调制信号（光信号）能顺利到达红外接收管。红外接收管接收到调制信号后，相应的电路输出低电平。第10页/共35页112023-5-2 而在有障碍物的情况下，红外发射管发出的调制信号（光信号）不能顺利到达红外接收管，这时该红外接收管接收不到调制信号，相应的电路输出为高电平。这样，通过对内部电路状态进行分析就可以得出物体的高度信息。由于上下相邻光路可能会相互干扰，因此，选取的红外发光管的发射角度要小于，此外，考虑到光幕要有一定的宽度，因而还应对
5、红外发射管发出的信号进行调制。但在实际制作中，上下两路总存在干扰，很难提高测量精度。第11页/共35页122023-5-2 光幕应用（续）光幕应用（续）木材外形截面积检测木材外形截面积检测第12页/共35页132023-5-2光幕应用（续）光幕应用（续）纠偏纠偏 光幕可检光幕可检测 出 带 材 在测 出 带 材 在卷 曲 过 程 中卷 曲 过 程 中的 偏 移，经的 偏 移，经控 制 器 和 执控 制 器 和 执行 机 构 使 带行 机 构 使 带材 向 正 确 的材 向 正 确 的方 向 运 动方 向 运 动（纠偏）。（纠偏）。第13页/共35页142023-5-2 光幕应用（续）光幕应用（
6、续）光幕用于光幕用于 自动收费系统的自动收费系统的车辆检测车辆检测第14页/共35页152023-5-2 超限超载车辆经过固定式称重台时，计算机管理系统自动生成车牌号，轮轴数.车货总重，车长，车速，车辆通过后红外线收尾系统自动提示检测完毕.第15页/共35页162023-5-2 光幕应用（续）光幕应用（续）安全区示警安全区示警第16页/共35页172023-5-2反射型光电开关反射型光电开关 反射型光电开关分为两种情况：反射镜反射型 被测物漫反射型（简称散射型）。第17页/共35页182023-5-2反射镜反射型光电开关反射镜反射型光电开关 反射镜反射型光电开关采用较为方便反射镜反射型光电开关
7、采用较为方便的单侧安装方式，但需要调整反射镜的角的单侧安装方式，但需要调整反射镜的角度以取得最佳的反射效果。反射镜通常使度以取得最佳的反射效果。反射镜通常使用三角棱镜，它对安装角度的变化不太敏用三角棱镜，它对安装角度的变化不太敏感，有的还采用偏光镜，它能将光源发出感，有的还采用偏光镜，它能将光源发出的光转变成偏振光（波动方向严格一致的的光转变成偏振光（波动方向严格一致的光）反射回去，提高抗干扰能力。光）反射回去，提高抗干扰能力。第18页/共35页192023-5-2定区域反射式光电开关原理定区域反射式光电开关原理 定区域式光电定区域式光电开关有一个非常确定开关有一个非常确定的检测区域，不经过的
8、检测区域，不经过该区域的被测物体不该区域的被测物体不会引起光电开关产生会引起光电开关产生开关信号。开关信号。检测距离检测距离第19页/共35页202023-5-2反射镜反射镜反射型反射型光电开关工作光电开关工作原理原理 反射镜反射镜反射型反射型光电开光电开关集光发射器和光接受器关集光发射器和光接受器于一体，与反射镜相对安于一体，与反射镜相对安装配合使用。反射镜使用装配合使用。反射镜使用偏光三角棱镜，能将发射偏光三角棱镜，能将发射器发出的光转变成偏振光器发出的光转变成偏振光反射回去，光接收器表面反射回去，光接收器表面覆盖一层偏光透镜，只能覆盖一层偏光透镜，只能接受反射镜反射回来的偏接受反射镜反射
9、回来的偏振光。振光。反射板反射镜反射镜被测物体偏振光偏振光发射光发射光第20页/共35页调制型光电开关原理调制型光电开关原理 光电开关的LED多采用中频（40kHz左右）窄脉冲电流驱动，从而发射40kHz调制光脉冲。相应地，接收光电元件的输出信号经40kHz选频交流放大器及专用的解调芯片处理，可以有效地防止太阳光、日光灯的干扰，又可减小发射LED的功耗。第21页/共35页222023-5-2被测物漫反射型光电开关原理被测物漫反射型光电开关原理漫反射光线反射光线被检测物体光发射器和光接受器发射光线 漫反射型漫反射型光电开关光电开关集光集光发射器和光接发射器和光接受器于一体。受器于一体。当被测物体
10、经当被测物体经过该光电开关过该光电开关时，发射器发时，发射器发出的光线经被出的光线经被测物体表面反测物体表面反射由接受器接射由接受器接受，于是产生受，于是产生开关信号。开关信号。额定距离额定距离第22页/共35页232023-5-2漫反射型漫反射型光电开关的应用光电开关的应用第23页/共35页242023-5-2漫反射型光电开关外形漫反射型光电开关外形电源电源指示指示信号信号指示指示第24页/共35页252023-5-2表面反射率表面反射率 对于漫反射式光电开关发出的光线需要被检测物表面将足够的光线反射回接收器，所以检测距离和被检测物体的表面反射率及粗糙程度将决定接收器接收到光线强度，被检测物
11、体的表面还应尽量垂直于光电开关的发射光线。第25页/共35页262023-5-2光电开关应用（续）光电开关应用（续）透明度测量、控制透明度测量、控制质量检测质量检测第26页/共35页272023-5-2光电开关应用（续）光电开关应用（续）商标方向检测商标方向检测正常情况下，两个接近开关都感应到商标纸而输出高电平。如果商标正常情况下，两个接近开关都感应到商标纸而输出高电平。如果商标纸没有对齐，那么将有一个或同时检测不到商标纸而无高电平输出纸没有对齐，那么将有一个或同时检测不到商标纸而无高电平输出 第27页/共35页282023-5-2二、二、光电断续器光电断续器 光电断续器可分为直射式（槽式）和
12、反射型两种。直射式光电断续器通常是标准的U字型结构。其发射器和接收器做在体积很小的同一塑料壳体中，分别位于U型槽的两边，并形成一光轴，两者能可靠地对准，为安装和使用提供了方便。当被检测物体经过U U型槽且阻断光轴时，光电开关就产生表示检测到的开关量信号。槽式光电开关比较可靠，较适合高速检测。第28页/共35页292023-5-2光电断续器外形光电断续器外形第29页/共35页反射式反射式光电光电断续器断续器 光电断续器是较便宜、简单、可靠的光电器件。它广泛应用于自动控制系统、生产流水线、机电一体化设备、办公设备和家用电器中。光电断续器的发光二极管可以直接用直流电驱动，亦可用40kHz40kHz尖
13、脉冲电流驱动；红外LEDLED的正向压降约为1.11.1 1.3V1.3V，驱动电流控制在20mA20mA以内。第30页/共35页312023-5-2光电断续器外形（续）光电断续器外形（续）红色红色光柱光柱第31页/共35页322023-5-2 齿 盘 每齿 盘 每转过一个齿，转过一个齿，光电断续器就光电断续器就输出一个脉冲。输出一个脉冲。通过脉冲频率通过脉冲频率的测量或脉冲的测量或脉冲计数，即可获计数，即可获得齿盘转速和得齿盘转速和角位移。角位移。光电断续器的应用光电断续器的应用请写出转速与频率的关系式请写出转速与频率的关系式n=？n第32页/共35页332023-5-2 当工件经过当工件经过光电断续器光电断续器时，接收器时，接收器即产生一个即产生一个计数脉冲。计数脉冲。光电断续器的应用（续）光电断续器的应用（续）第33页/共35页342023-5-2 愿与大家共享愿与大家共享更多资料更多资料夜色平淡夜色平淡第34页/共35页352023-5-2感谢观看！第35页/共35页
