山东卓信机械有限公司

光电开关工作原理与应用是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光电开关输出回路和输进回路是电隔离的（即电缘尽），所以它可以在很多场合应用。 

二、光电开关介绍 
  1、工作原理 
  光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输进电流在发射器上转换为光信号射出，再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。工作原理如图1所示。多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。图2是公司的部分光电开关外型图。 
  2、光电开关的分类及术语解释 
  （1）、分类 
  ①漫反射式光电开关：它是一种集发射器和于一体的传感器，当有被检测物体经过期，物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到，于是光电开关就产生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极时，漫反射式的光电开关是的检测模式。
  ②镜反射式光电开关：它亦集发射器与于一体，光电开关发射器发出的光线经过反射镜反射回，当被检测物体经过且*阻断光线时，光电开关就产生了检测开关信号。 
  
  
  ③对射式光电开关：它包含了在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和，发射器发出的光线直接进进，当被检测物体经过发射器和之间且阻断光线时，光电开关就产生了开关信号。当检测物体为不透明时，对射式光电开关是可*的检测装置。 
  ④槽式光电开关：它通常采用的U字型结构，其发射器和分别位于U型槽的两边，并形成一光轴，当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时，光电开关就产生了开关量信号。槽式光电开关比较检测速运动的物体，并且它能分辨透明与半透明物体,使用可*。 
  ⑤光纤式光电开关：它采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线，可以对间隔远的被检测物体进行检测。通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。 
  它们的工作光线示意图如图3所示。 
  
   
  （2）术语解释 
  常见的术语示意图如图4所示。 
  ①检测间隔：是指检测体按一定方式移动，当开关动作时测得的基准位置（光电开关的感应表面）到检测面的空间间隔。额定动作间隔指接近开关动作间隔的标称值。 
  ②回差间隔：动作间隔与复位间隔之间的尽。 
  ③响应频率：在规定的1s的时间间隔内，答应光电开关动作循环的次数。 
  ④输出状态：分常开和常闭。当无检测物体时，常开型的光电开关所接通的负载由于光电开关内部的输出晶体管的截止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。 
  ⑤检测方式：根据光电开关在检测物体时发射器所发出的光线被折回到的途径的不同，可分为漫反射式、镜反射式、对射式等。 
  ⑥输出形式：分NPN二线、NPN三线、NPN四线、PNP二线、PNP三线、PNP四线、AC二线、AC五线（自带继电器），及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能等几种常用的输出形式。 
  ⑦指向角：见光电开关的指向角示意图,即如图4的下部三个小图所示。 
  ⑧表面反射率：漫反射式光电开关发出的光线需要经检测物表面才能反射回漫反射开关的接受器，所以检测间隔和被检测物体的表面反射率将决定接受器接收到光线的强度。粗糙的表面反射回的光线强度必将小于光滑表面反射回的强度,而且，被检测物体的表面垂直于光电开关的发射光线。常用材料的反射率如表1所示。 
   
  表1  常用材料的反射率    
  材料 反射率 材料 反射率    
  白画纸 90 不透明玄色塑料 14    
  报纸 55 玄色橡胶 4    
  餐巾纸 47 玄色布料 3    
  包装箱硬纸板 68 未抛光白色金属表面 130    
  洁净松木 70 光泽浅色金属表面 150    
  干净粗木板 20 不锈钢 200    
  透明塑料杯 40 木塞 35    
  半透明塑料瓶 62 啤酒泡沫 70    
  不透明白色塑料 87 人的手掌心 75  
  
   
  ⑨环境特性：光电开关应用的环境亦会影响其长期工作可*性。当光电开关工作于大检测间隔状态时，由于光学透镜会被环境中的污物粘住，甚至会被一些强酸性物质腐蚀，以至其使用参数和可*性降。较简便的解决方法就是根据光电开关的大检测间隔（Sn）降额使用来确定佳工作间隔。 
  （3）使用留意事项 
  ①红外线传感器属漫反射型的产品，所采用的检测体为平面的白色画纸。 
  ②红外线光电开关在环境照度的情况下都能稳定工作，但原则上应回避将传感器光轴正对太阳光等强光源。 
  ③对射式光电开关小可检测宽度为该种光电开关透镜宽度的80。 
  ④当使用感性负载（如灯、电动机等）时，其瞬态冲击电流较大，可能劣化或损坏交流二线的光电开关，在这种情况下，请将负载经过交流继电器来转换使用。 
  ⑤红外线光电开关的透镜可用擦镜纸擦拭，禁用稀释溶剂等化学品，以免*损坏塑料镜。 
  ⑥针对用户的现场实际要求，在一些较为恶劣的条件下，如灰尘较多的场合，所的光电开关在灵敏度的选择上增加了50，以适应在长期使用中延长光电开关维护周期的要求。 
  ⑦产品均为D工艺制造，并经严格的测试合格后才出厂，在一般情况下使用均不会出现损坏。为了避免意外性发生，请用户在接通电源前检查接线是否正确，核定电压是否为额定值。 
      以上各留意事项示意图见图5。 
     
  三、应用举例 
  从图6可以看出光电开关的各种应用。其中，图6（a）为光电开关用于对材料的定位剪切控制；图6（b）为用光电开关来控制液面位的上下限值，当液面位于或于上下极限液面位时，光电开关控制电路可使阈门打开或封闭，使液面位的度保持在上下限之间；图6（c）为利用物体对光的遮挡作用，检测物体的通过个数，或物体是否存在；图6为利用光的直线传播性，检验产品是否等排列；图6（e）为将光电开关用在流水线上，来检测产品的个数；图6（f）为用光电开关检测液面位的。 
       
  四、结束语 
  除了以上介绍的例子外，光电开关还在很多方面了应用，例如在行程控制、直径、转速检测、气流量控制等方面。我们相信光电开关会做得越来越，它的应用也会越来越广泛。