光電傳感器是把被測量的(de)變(biàn)化轉換成光信號的變化,然後,借助光電元件把光信(xìn)號轉換(huàn)成電信號(hào)來實 現控製(zhì)。如光電開關、光感(gǎn)電阻、光感二極管、光(guāng)電池、光纖等。
光電傳感(gǎn)器工作原理
光電傳感器(qì)是通過把光強度(dù)的變化轉換成電 信號的變化來實現的,一般情況下,它(tā)有三部分組成,可分(fèn)為發送器、接收器和檢測(cè)電路。投光(guāng)器發出的光束被(bèi)物體阻斷或(huò)部分反射,受光器最終作(zuò)出判斷,發射器發射光束一(yī)般來源於半導體的(de)光源—發光二極管和激光二極管,光束不間斷的(de)發射或改變脈(mò)衝寬度,接收(shōu)器有(yǒu)光電二極管或光電三極管組成(chéng),在接收器前麵裝有光(guāng)學元件—透鏡或光圈(quān),在(zài)其後(hòu)麵檢(jiǎn)測電路,濾出有效信號和(hé)應用(yòng)信號,實(shí)現控製。
光電傳感器可用來測量什麽量及作用
光電式傳感器是以光電器件作(zuò)為轉換元件的 傳感器。它可用於檢測直接引起光量變化的非電量,如(rú)光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等;也 可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量,如零件直徑、表麵粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度,以及物體的形狀、工作狀態的(de)識別等。如自動(dòng)門傳感、色標檢出(chū)等。
光(guāng)電傳感器測量具體過程以及分類
由光通量(liàng)對(duì)光電元件的作用(yòng)原理不同,所製成 的光學測控(kòng)係統是多種多樣的,按光電元件(光學測控係統)輸(shū)出量性質可分二類,即模擬式光電傳(chuán)感器和脈衝(開關)式光電傳感(gǎn)器。模擬式光電(diàn)傳感器是(shì)將被測量轉換(huàn)成連續變化的光電(diàn)流,它與(yǔ)被(bèi)測量間呈單值關係。模(mó)擬式光電傳感器按被測(cè)量(liàng)(檢測目(mù)標物體)方法可分為透射(shè)(吸收(shōu))式、漫反射式、遮光(guāng)式(shì) (光束阻檔)三大類(lèi)。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,部份被吸收後,透射光投射到光(guāng)電元件上。所謂漫反射式是指恒光源發出的光投(tóu)射到被(bèi)測物上,再從被測物體表麵反射後(hòu)投射到光電元件上。所謂遮(zhē)光式是指當光源發出的光通量經被(bèi)測物光遮其(qí)中一部份,使投射剄光電元件上的光通量改變,改變的程度(dù)與(yǔ)被(bèi)測物體在光路位置有關。
光電傳感器優(yōu)點
檢測距離長(zhǎng)。在(zài)對(duì)射型中保留10m以上的檢測距離等,便能實現其(qí)他檢測手段。
對檢測物體的限製少。 由於以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原 理,所(suǒ)以不象接近(jìn)傳感器等將檢測物體限定在金屬,它可對玻璃.塑料(liào).木材.液體等(děng)幾乎所有(yǒu)物(wù)體進行檢(jiǎn)測。
光電傳感器應用
煙塵濁度監測儀(yí)。防止工業煙(yān)塵汙染是環保(bǎo)的 重要任務之一。為了(le)消除工業煙(yān)塵汙染(rǎn),首先要知道煙塵排放量,因(yīn)此必須對煙塵源進行監測、自動顯示和超標報警。煙道裏的煙塵濁度是用通過光在煙道裏傳輸過程中的變化大小來檢測的。如果煙道濁度增加,光源發出的光被煙塵顆粒的吸收和折射(shè)增加,到達光檢測器的光減少,因而光檢測器輸出信號的(de)強弱便可反映煙道濁度的變化。
光電池在光(guāng)電檢測和自動控製(zhì)方麵的應(yīng)用。光 電池作為光電(diàn)探測使(shǐ)用(yòng)時,其基本原理與光敏(mǐn)二極管相(xiàng)同,但它們的基本結構和製造工藝不完全相同。 由於光電(diàn)池工作時不需要外加電壓;光電轉換效率高,光譜範圍寬,頻率特性好,噪聲低等,它已廣泛地(dì)用於光電讀出、光電耦合、光柵測距、激(jī)光準直、電影還音、紫外光監視器和燃氣輪機的熄火保護裝置(zhì)。
光電傳感(gǎn)器改進方(fāng)法及前景
由於計算機應用於測量(liàng)係(xì)統和控製(zhì)係統時,也必 須由傳感器提供(gòng)準(zhǔn)確(què)可靠的信息,如果傳感器的水平與(yǔ)計算(suàn)機的水平不能相適(shì)應,那麽電子計算機便不能(néng)充分發揮應有的作用。如果傳感器不能靈敏地感受被(bèi)測(cè)量或不能(néng)把感受到的被測量精確地轉換成信號。其他儀表(biǎo)和裝(zhuāng)置精(jīng)度再高(gāo)也無意義(yì)。近(jìn)年來,新的光電器件不斷湧現,特別是CCD圖像傳感器的誕生,為光(guāng)電傳感器的進步應用開創了新的一頁。
光(guāng)電傳感器常見故障及排除
一邊亮,一(yī)邊不亮。一般為接收端指示燈不亮。 發射端隻要供電,燈就會亮。首先打開光電開關盒,觀察固定螺絲是否鬆動,兩隻開關是否在一條直線上,一般情況下,重新(xīn)調整緊(jǐn)固即可。如仍(réng)不能排除,可用“萬用(yòng)表”量一下接收端的供電電源24伏是否正常,供電電源正常的情況下,可將接收端距發射端近一些再試驗,應能排除(chú)。如電源不正(zhèng)常(cháng),應檢查電源(yuán)。
指示燈兩邊都(dōu)不亮。此現象應該是光電開(kāi)關的供電(diàn)不正常,檢查供電線路及電源(yuán)即可。
擋住時,沒5V電壓輸出。首先(xiān)用“萬用表”量 公共(gòng)端+5V和GND之間是否有電(diàn)壓,如電壓(yā)不正常,檢查+5V供電電源和(hé)線路(lù)即可排除。電(diàn)壓正常情況下,可量一下常閉端同GND間電壓為+5V,沒有電(diàn)壓的情況(kuàng)下,再量一下常開端(duān)同GND間電壓,如有(yǒu)+5V的話,將常開常閉對(duì)調一下即可。如常開常閉兩個都沒電壓,說明光電開關(guān)觸點損壞,需要更換光電開關方可排(pái)除。
若開關完好,判斷PLC信(xìn)號輸入線路有無問題, 用表打到電源24伏,和線路端的信號(hào)線看是(shì)否為24伏。若有說明信號線路沒開路,用表打到電阻檔測信號線和負(fù)極和(hé)地有無電(diàn)阻,若有說(shuō)明線路(lù)破損。
響應時(shí)間短。光本身為高速,並且傳感器的電路都(dōu)由電子零件構成,所以不包含機械性工作時(shí)間。
分辨率高。能通過高級設計技術使投光光束集 中在小光(guāng)點,或通過構成特殊的(de)受光光(guāng)學(xué)係統,來實現高分辨率。也可(kě)進行微小物(wù)體的(de)檢測和(hé)高精度的(de)位置檢測。
可實現非接觸的檢測(cè)。可以無須機械性地接觸 檢測物體實現檢測,因此不會對檢測物體和傳(chuán)感器造成損傷(shāng)。因此,傳感器能長期使用。
可實現顏色判別。通過檢測物體形成的光的反 射率(lǜ)和吸收率根據被投光的(de)光線波長和檢測物體的顏(yán)色組合而(ér)有所差異。利(lì)用這種性質,可對(duì)檢(jiǎn)測物體的顏色進行檢測。
便於調整。在投射可視光的類型中(zhōng),投光光束 是眼睛(jīng)可見的,便於對檢測物體的位置進(jìn)行(háng)調整。