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由光通量對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,即模擬式光電開關(guān)傳感器和脈沖(開關(guān))式光電開關(guān)傳感器.模擬式光電開關(guān)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.模擬式光電開關(guān)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,使投射剄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).
光敏二極管是最常見的光傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管一樣,只是它的管殼上開有一個(gè)嵌著玻璃的窗口,以便于光線射入,為增加受光面積,PN結(jié)的面積做得較大,光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態(tài)下,并與負(fù)載電阻相串聯(lián),當(dāng)無光照時(shí),它與普通二極管一樣,反向電流很?。ǎ?micro;A),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,光電載流子參于導(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?。纫话闳龢O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,集電極電流Ic=(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。
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檢測距離長:如果在對射型中保留10m以上的檢測距離等,便能實(shí)現(xiàn)其他檢測手段(磁性、超聲波等) 無法離檢測。
對檢測物體的限制少:由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理,所以不象接近傳感器等將檢測物體限定在金屬,它可對玻璃、塑料、木材、液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測。
響應(yīng)時(shí)間短:光本身為高速,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。
分辨率高:能通過高級設(shè)計(jì)技術(shù)使投光光束集中在小光點(diǎn),或通過構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng),來實(shí)現(xiàn)高分辨率。也可進(jìn)行微小物體的檢測和高精度的位置檢測。
可實(shí)現(xiàn)非接觸的檢測:可以無須機(jī)械性地接觸檢測物體實(shí)現(xiàn)檢測,因此不會(huì)對檢測物體和傳感器造成損傷。因此,傳感器能長期使用。
可實(shí)現(xiàn)顏色判別:通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合 而有所差異。利用這種性質(zhì),可對檢測物體的顏色進(jìn)行檢測。
便于調(diào)整:在投射可視光的類型中,投光光束是眼睛可見的,便于對檢測物體的位置進(jìn)行調(diào)整。
1 檢出距離
對射式和鏡面反射式光電開關(guān)的檢出距離是指光軸上無有效遮擋物野戰(zhàn),可穩(wěn)定檢出的最大距離。反射式光電開關(guān)的檢出距離則是可穩(wěn)定檢出標(biāo)準(zhǔn)檢測物的最大距離。
2 回差距離
回差距離指動(dòng)作距離與復(fù)位距離之差。它用檢出距離的比率來表示,一般在檢出距離的20[%]以下。
3 響應(yīng)時(shí)間
把從受光器初始有效受光到輸出動(dòng)作所需的時(shí)間稱作響應(yīng)時(shí)間。把從受光器初始有效遮光到輸出復(fù)位所需的時(shí)間稱為復(fù)位應(yīng)用時(shí)間。
4 暗動(dòng)
暗動(dòng)(DARK ON):即遮光動(dòng)作。它表示在進(jìn)入受光器的光速減少到一定程序時(shí)或被全遮時(shí),輸出晶體管將導(dǎo)通輸出。
5 亮動(dòng)
亮動(dòng)(LIGHT ON),也稱受光動(dòng)作。它是指進(jìn)入受光器的光束增加到一定量時(shí),輸出晶體管導(dǎo)通且有輸出。
6 外同步輸入功能
在一般情況下,凡具有外部診斷輸入功能的光電開關(guān),一般均具有外同步功能。
灰塵較多的場所。
腐蝕性氣體較多的場所。
水、油、化學(xué)品有可能直接飛濺的場所。
戶外或太陽光等有強(qiáng)光直射而無遮光措施的場所。
環(huán)境溫度變化超出產(chǎn)品規(guī)定范圍的場所。
振動(dòng)、沖擊大,而未采取避震措施的場所。
????? 以上場所可能導(dǎo)致光點(diǎn)開關(guān)傳感器的誤動(dòng)作,應(yīng)盡量避免在此類場合中使用光電開關(guān)傳感器,以免造成不必要的麻煩。