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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測控系統(tǒng)是多種多樣的,按光電元件(光學測控系統(tǒng))輸出量性質(zhì)可分二類,即模擬式光電開關傳感器和脈沖(開關)式光電開關傳感器.模擬式光電開關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系.模擬式光電開關傳感器按被測量(檢測目標物體)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.
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,并與負載電阻相串聯(lián),當無光照時,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;當有光照時,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度成正比,于是在負載電阻上就能得到隨光照強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。工作時集電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏。在無光照時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??;當有光照時,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行檢測。
響應時間短:光本身為高速,并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成,所以不包含機械性工作時間,響應時間非常短。
分辨率高:能通過高級設計技術使投光光束集中在小光點,或通過構(gòu)成特殊的受光光學系統(tǒng),來實現(xiàn)高分辨率。也可進行微小物體的檢測和高精度的位置檢測。
可實現(xiàn)非接觸的檢測:可以無須機械性地接觸檢測物體實現(xiàn)檢測,因此不會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行調(diào)整。
1 檢出距離
對射式和鏡面反射式光電開關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。反射式光電開關的檢出距離則是可穩(wěn)定檢出標準檢測物的最大距離。
2 回差距離
回差距離指動作距離與復位距離之差。它用檢出距離的比率來表示,一般在檢出距離的20[%]以下。
3 響應時間
把從受光器初始有效受光到輸出動作所需的時間稱作響應時間。把從受光器初始有效遮光到輸出復位所需的時間稱為復位應用時間。
4 暗動
暗動(DARK ON):即遮光動作。它表示在進入受光器的光速減少到一定程序時或被全遮時,輸出晶體管將導通輸出。
5 亮動
亮動(LIGHT ON),也稱受光動作。它是指進入受光器的光束增加到一定量時,輸出晶體管導通且有輸出。
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,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、化學品有可能直接飛濺的場所。
戶外或太陽光等有強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、沖擊大,而未采取避震措施的場所。
????? 以上場所可能導致光點開關傳感器的誤動作,應盡量避免在此類場合中使用光電開關傳感器,以免造成不必要的麻煩。