光学接近开关
光学接近开关(传感器)如今广泛应用于许多行业,其中设备用于定位、计数和简单地检测各种物体。在传感器电路中使用编码可以避免光源对它们的外部影响,从而防止误报。热外壳中的传感器专为在低温下运行而设计。
这些设备是响应落在接收器上的光通量变化的电子电路,因此记录了空间特定区域中物体的存在或不存在。对光源发出的光进行编码(空间选择和调制)可以提高效率,并且如上所述,可以消除干扰的影响。
在结构上,传感器系统包括两个主要功能块——辐射源及其接收器。根据特定传感器(开关)的工作原理,它们可以是两个独立的外壳,也可以是一个外壳用于两个模块。
源或发射器由以下部分组成:发生器、发射器、指示器、光学系统和外壳,外壳内部有一个由接头保护的电路,外部是固定所需的一切。发生器的任务是为发射器产生一系列信号脉冲。
发射器本身是一个 LED。 LED 的发射图案由光学系统形成。该指示器显示传感器是否通电。外壳可防止外部机械影响,并可方便地安装在传感器的应用位置。
反过来,接收器也有一个光学系统,它形成接收器的方向图并提供选择。服务的光电探测器 光电晶体管感应辐射并将其转换为电信号;具有阈值元件的放大器电路以提供具有滞后的可靠斜率;一个用于切换负载的电子开关和一个用于调节接收器灵敏度的调节器,以便在周围背景下清晰地记录物体。
这里有两个指示器:第一个显示输出状态,第二个显示接收信号的质量,并允许您确定被监控对象的功能储备。
在这种情况下,功能储备表征接收器从发射器接收到的光通量与其最小值的比率,这已经导致操作。功能储备补偿由于光学器件污染或周围干扰性气溶胶颗粒引起的信号衰减。
例如:
- 指示灯呈红色亮起,表示被跟踪物体存在于触发区内;
- 黄光——接收到的光通量强度降低;
- 绿色——接收到的光通量强度最小;
- off——物体不在传感器的工作区域内。
根据工作原理,光学传感器分为三种类型:
屏障(T 型)
屏障型光开关工作在直接光束上,包含两个独立的部分,一个发射器和一个接收器,它们必须彼此同轴相对放置,以便发射器(发射器)发射的辐射通量被定向并精确地击中接收器。
当光束被物体打断时,开关就会被触发。这种类型的传感器可以在发射器和接收器之间几十米的距离内工作,此外,它们具有良好的隔音效果,不怕灰尘,不怕一滴液体等。
但也有缺点:
- 有时需要在远距离的两部分分别敷设电源线;
- 高反射物体会导致误报;
- 透明物体可能不足以削弱光束,这一点应该考虑在内。
灵敏度调节器用于可接受地消除这些缺点。当然,被检测物体的最小尺寸不应小于光束的直径。
漫反射(D 型)
漫反射传感器使用从物体反射的光束,即镜面反射。接收器和发射器位于一个外壳中。发射器将光流导向物体,光束从其表面沿不同方向反射,具体取决于物体的光学特性。部分流量返回到接收器接收到的位置并启动开关。
这里重要的是要考虑到位于安装工作区域后面、受控对象后面的反射物体可能会导致误报。为了消除这种干扰,使用了具有背景抑制功能的开关。
要标准化漫反射传感器将被触发的距离,请拿一张白纸(10 x 10 厘米的距离达 40 厘米或 20 x 20 厘米的检测距离超过 40 厘米)或热轧钢板和在相似的条件下进行测试……总的来说,在不同的行业——以不同的方式。
为了更精确的归一化,根据反映不同材料反射特性的特殊表格重新计算距离,因此添加了校正因子。例如,传感器的值为 100mm,但您想要监控不锈钢物体。
修正系数将为 7.5,这意味着安全驱动距离将增加 7.5 倍,即 750 毫米。最小的物体尺寸由其反射特性、对比度和功能储备决定。
反射(R 型)
这里使用了反射器反射的光。在一个外壳中带有发射器的接收器,落在反射器上的光束被反射,撞击接收器并被触发。当对象离开工作区时,另一个触发发生。这种类型的传感器可以在最远 10 米的距离内工作,用于固定半透明物体。