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2020/2/271光电传感器（下）光电开关及光电断续器从原理上讲，光电开关及光电断续器没有太大的差别，都是由红外线发射元件与光敏接收元件组成，只是光电断续器是整体结构，其检测距离只有几毫米至几十毫米，而光电开关的检测距离可达几米至几十米。2020/2/272一、光电开关的结构和分类光电开关可分为遮断型和反射型两大类。遮断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。遮断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。2020/2/273光电开关外形2020/2/274某系列光电开关型号说明2020/2/275遮断型光电开关示意图遮断报警2020/2/276遮断式光电开关原理ObjectReceiver遮断式光电开关由相互分离且相对安装的光发射器和光接受器组成。当被检测物体位于发射器和接受器之间时，光线被阻断，接受器接受不到红外线而产生开关信号。被检测物体光发射器光接收器2020/2/277遮断型光电开关用于人体保护2020/2/278光电开关在流水线上的应用送料器定区域式光电开关咖啡罐流水线运行方向罐装高度检测储料仓落料口遮断式光电开关（计数）2020/2/279光电开关在产品检验中的应用遮断型光电开关用于产品质量控制2020/2/2710光幕两个柱形结构相对而立，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2020/2/2711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）2020/2/2712光幕应用（续）产品高度测量2020/2/2713光幕应用（续）三维尺寸检测宽度测量长度测量高度测量2020/2/2714光幕应用（续）木材外形截面积检测2020/2/2715光幕应用（续）孔的检测2020/2/2716光幕应用（续）纠偏光幕可检测出带材在卷曲过程中的偏移，经控制器和执行机构使带材向正确的方向运动（纠偏）。2020/2/2717光幕应用（续）光幕用于自动收费系统的车辆检测2020/2/2718光幕应用（续）锻压机床的安全区域设置及入侵报警2020/2/2719光幕应用（续）安全区示警2020/2/2720光幕应用（续）手的安全区保护2020/2/2721反射型光电开关反射型光电开关分为两种情况：反射镜反射型及被测物漫反射型（简称散射型）。反射镜反射型光电开关采用较为方便的单侧安装方式，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。2020/2/2722定区域反射式光电开关原理定区域式光电开关有一个非常确定的检测区域，不经过该区域的被测物体不会引起光电开关产生开关信号。检测距离检测距离2020/2/2723反射型光电开关及反射镜外形三角反射镜集发射、接收器于一身2020/2/2724反射镜反射型光电开关工作原理反射镜反射型光电开关集光发射器和光接受器于一体，与反射镜相对安装配合使用。反射镜使用偏光三角棱镜，能将发射器发出的光转变成偏振光反射回去，光接收器表面覆盖一层偏光透镜，只能接受反射镜反射回来的偏振光。反射板反射镜被测物体偏振光发射光2020/2/2725反射镜反射型光电开关的应用（续）反射镜反射型检测2020/2/2726反射镜反射型光电开关的应用（续）摆放错误检测2020/2/2727反射镜反射型光电开关的应用（续）遮光检测2020/2/2728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光电开关集光发射器和光接受器于一体。当被测物体经过该光电开关时，发射器发出的光线经被测物体表面反射由接受器接受，于是产生开关信号。2020/2/2729反射型光电开关外形电源指示信号指示2020/2/2730反射型光电开关外形（续）灵敏度调节电位器2020/2/2731光电开关应用（续）包装分类检测2020/2/2732光电开关应用（续）IC引脚检测2020/2/2733光电开关应用（续）透明度测量、控制质量检测2020/2/2734光电开关应用（续）加工控制2020/2/2735光电开关应用（续）机械手定位2020/2/2736光电开关应用（续）三角皮带脱落检测暖气片高度差的测量2020/2/2737光电开关应用（续）高度和步距检测2020/2/2738光电开关应用（续）QFP管脚排列的检测构件厚度的测量2020/2/2739光电开关应用（续）机械手定位2020/2/2740光电开关应用（续）集成电路方向检测换向器间隙深度测量2020/2/2741光电开关应用（续）商标方向检测2020/2/2742光电开关应用（续）芯片厚度测量根据高度差的测量可不受本底起伏的影响2020/2/2743光电开关应用（续）产品长度检测2020/2/2744光电开关应用（续）产品组装质量检测2020/2/2745二、光电断续器光电断续器可分为遮断型和反射型两种。遮断型光电断续器也称为槽式光电开关，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。反射式光电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40kHz尖脉冲电流驱动；红外LED的正向压降约为1.1~1.3V，驱动电流控制在20mA以内。2020/2/2747光电断续器外形2020/2/2748光电断续器外形（续）2020/2/2749光电断续器外形（续）红色光柱2020/2/2750光电断续器示意图接收器发射器槽遮光报警2020/2/2751光电断续器的应用透明簿膜透明物上的标记物检出2020/2/2752齿盘每转过一个齿，光电断续器就输出一个脉冲。通过脉冲频率的测量或脉冲计数，即可获得齿盘转速和角位移。光电断续器的应用（续）请写出转速与频率的关系式n=？n2020/2/2753当工件经过光电断续器时，接收器即产生一个计数脉冲。光电断续器的应用（续）2020/2/2754光电传感器的其他用途注料检测瓶盖检测2020/2/2755光电传感器的其他用途（续）阀门手柄位置检测产品计数2020/2/2756光电传感器的其他用途（续）断裂检测电梯自动运行条件判断2020/2/2757光电传感器的其他用途（续）进出检测磨床行程控制2020/2/2758光电传感器的其他用途（续）物体倒置辨别转速检测2020/2/2759光导纤维传感器光的全反射实验2020/2/2760各种装饰性光导纤维2020/2/2761发光二极管产生多种颜色的光线，通过光导纤维传导到东方明珠球体的表面。在计算机控制下，可产生动态图案。上海东方明珠2020/2/2762光纤传感器外形2020/2/2763光的反射、折射当一束光线以一定的入射角θ1从介质1射到介质2的分界面上时，一部分能量反射回原介质；另一部分能量则透过分界面，在另一介质内继续传播。2020/2/2764光的全反射当减小入射角时，进入介质2的折射光与分界面的夹角将相应减小，将导致折射波只能在介质分界面上传播。对这个极限值时的入射角，定义为临界角θc。当入射角小于θc时，入射光线将发生全反射。2020/2/2765光在光纤中的全反射2020/2/2766光纤的结构2020/2/2767光缆的外形及光纤的拉制2020/2/2768光纤的类型阶跃型：光纤纤芯的折射率分布各点均匀一致，称为多模光纤。2020/2/2769梯度型：梯度型光纤的的折射率呈聚焦型，即在轴线上折射率最大，离开轴线则逐步降低，至纤芯区的边沿时，降低到与包层区一样。2020/2/2770单孔型光纤单孔型光纤的纤芯直径较小（数微米）接近于被传输光波的波长，光以电磁场“模”的原理在纤芯中传导，能量损失很小，适宜于远距离传输。2020/2/2771与光纤耦合的电光与光电转换器件实现电光转换的元件通常是发光二极管或激光二极管。2020/2/2772激光二极管的外形激光二极管芯片2020/2/2773激光二极管的与发光二极管的带宽及效率的比较单模光纤必须采用能发射单一光谱的激光二极管，它在传导过程中的发散损耗较小，稳定性较高。2020/2/2774光纤的损耗光纤在传输信号的过程中损耗应尽量小且稳定。在某些波长上，光纤的损耗非常小。可选择适当波长的电光转换元件与之匹配。2020/2/2775专用的光纤连接头及光纤插座光纤与电光转换元件耦合时，两者的轴心必须严格对准并固定，可使用专用的连接头及光纤插座来完成。2020/2/2776光纤传感器光纤传感器就是将光纤自身作为敏感元件（也称作测量臂），直接接收外界的被测量。被测量可引起光纤的长度、折射率、直径等方面的变化，从而使得在光纤内传输的光被调制。若将光看成简谐振动的电磁波，则光可以被调制的参数有四个，即振幅（强度）、相位、波长和偏振方向。2020/2/2777光纤液位传感器2020/2/2778保护管内为高温光纤低温光纤光纤温度传感器2020/2/2779光纤式光电开关反射型遮断型反射镜反射型2020/2/2780光纤式光电开关应用标志孔电路板标志检测当光纤发出的光穿过标志孔时，若无反射，说明电路板方向放置正确。光纤耦合器传输光纤出射光纤2020/2/2781光纤式光电开关应用遮断型光纤光电开关出射光纤接收光纤2020/2/2782光纤式光电开关应用采用遮断型光纤光电开关对IC芯片引脚进行检测2020/2/2783光纤的其他应用军用光纤陀螺：将激光射入绕成线圈的光纤，当线圈的底座随运动物体旋转时，可以测得出射光的相位发生变化，它的灵敏度比机械陀螺高，无机械磨擦力。光纤内窥镜2020/2/2784休息一下2020/2/2785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。2020/2/2786智能化自学习型光电开关常规反射型光电开关的动作距离是不变的（与型号有关），当检测流水线上的漫反射物体时，必须调节安装距离，十分不方便。自学习型光电开关上设置了一只阈值开关，当流水线上的被检测物体到达光电开关面前时，按下阈值开关数秒，待“学习”指示灯闪亮停止后，内部的微处理器就记住了两者之间的距离，就能在一定的允许范围内，可靠地对之后来到的被检测物体作出反应。当流水线上的被检测品种改变时，只需再次“学习”，而不必调节机械安装螺丝。2020/2/2787智能化光电开关的自学习过程示意图阈值开关学习指示灯2020/2/2788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，被检测物体的表面还应尽量垂直于光电开关的发射光线。2020/2/2789常用材料的反射率（相对于白纸的估计值）2020/2/2790光电开关的最大指向角示意图2020/2/2791其他光电传感器外形