光电开关分类_光电开关的种类
光电开关是以光源为介质、应用光电效应,当光源受物体遮蔽或发生反射、辐射和遮光导致受光量变化来检测对象的有无、大小和明暗,而向产生接点和无接点输出信号的开关元件。光电开关自身不具备光源,利用被测物体发射的光的变化量进行检测的;利用自然光对光电开关的照射,物体遮蔽自然光产生的关变化量;光电开关自身具备光源,发射的光源对被检测物体反射、吸收、和透射光的变化量进行检测。常用的光源为紫外光、可见光、红外光等波段的光源,光源的类型有灯泡、LED、激光管等;输出信号有开关量或模拟量和通讯数据信息等。
1 按检测方法的分类
(1)光量法
目前大多数光电开关用来检测物体有无的均为光量方式,既光源受物体遮蔽或发生反射、辐射和遮光导致受光量变化来检测对象的有无。
(2)三角测距法
光量方式容易受到物体表面的光洁度、粗糙度、颜色所影响,因此在一些要求比较高的场合就需要采用距离法检测。
(3)激光测量法
由激光器对被测目标发射一个光信号, 然后接受目标反射回来的光信号,通过测量光信号往返经过的时间, 计算出目标的距离。
2 按光源种类的分类
光源目前采用的大多是发光二极管(LED),根据不同使用目的的区别使用。
(1)白炽灯式(可见光)
用于需要白光的标志检测器,由于寿命与抗震性能,现在使用比较少。
(2)发光二极管(LED)式(可见光、近红外光)
具有调制容易、寿命长、小型、功耗小、抗震等优点是光电开关理想的光源,可用于各种用途。
(3)荧光式(可见光)
主要用于需要长度的光电系统(图像传感器等)
(4)紫外光式(不可见光)
通过照射紫外线用于检测发生可见光的物体(荧光整理疵点、食品中的异物等)。
(5)气体激光式(可见光)
光束比较强,用于探伤系统、条形码系统、及强光衰减大的场合,如蒸汽、烟雾、火焰等场合。
(6)半导体激光式(红光、近红外光)
具有较强的透射率和容易调制的特性,用于如蒸汽、烟雾、火焰等场合钢铁行业与安防。
3 按光源调制种类的分类
(1)直流光式
使发射器的光线为不变的直流光,包括白炽灯和用直流驱动的发光二极管。这种方式有线路简单、响应速度快的特点,但是抗光干扰比较弱,目前仅在较短的距离检测中使用。
(2)调制式
①、脉冲调制式
使发射器发的出光线为具有一定频率的脉冲波,一般称为调制光,采用这种方式除了可以获得峰值很高的光脉冲功率外,还可以对接收器输出采用具有频率选择的交流放大器进行放大,从而减少周围光线和电气噪声的影响,这是目前国内外使用最广的一种方式。
②机械旋转调制式
对光源用棱镜或转盘孔旋转后,提取脉冲信号,如用于区域检测和热金属辐射的扫描检测等。
③、扫描式
将多个发射器与接收器组合,通过同步信号逐一扫描,防止相互干扰。如用于光幕传感器。
4 按供电种类的分类
(1)直流式
采用直流电压供电的形式,一般大多采用12-24V(10-30V)的直流电压的供电。
(2)交流式
采用交流电压供电,电压范围为90-240V交流电,满足110VAC与220VAC场合的供电
(3)直流交流混合式
直流电压与交流电压都可以直接接入同一个供电回路的形式,直流电压范围12-240V,交流电压范围24-240V,此形式适应性比较灵活,不需要考虑配电的问题。
5 按输出种类的分类
(1)三极管NPN输出
(2)三极管PNP输出
(3)三极管NPN与PNP混合输出
(4)固态隔离无触点输出
(5)继电器触点输出
(6)可控硅输出
(7)模拟电压
(8)模拟电流
(9)数据信号
6 按结构种类的分类
(1)内藏放大器式
即把发光、感光元件和放大电路、信号处理电路、开关驱动电路装配在一个壳体里,接通直流电源就可以获取ON-OFF开关输出,不需要专用放大器,抗噪音能力强,寿命长,电缆线可延长等优点,是主流的一种光电开关。
(2)放大器分离式
这是种早期采用比较多的方式,发光、感光元件装在探头内,用屏蔽线与专用放大器(光电开关主体)连接。主要是探头可以安装在比较狭小的空间对比较小的物体进行检测,但是有抗噪声能力的问题。随着技术的发展,内藏放大器式的光电开关的体积越来越小;这种形式采用相对较少,尤其是光纤传感器的发展。
(3)光纤式
这种光电开关是放大器分离式与内藏放大器式结合的产品,通过光纤才传输光信号,光电开关主体上套上光纤线,另一头光纤探头可以对被检测物体进行检测,其优点光纤探头比较小,可以检测比较微小的物体,光纤线传输的只是光信号,所以不用考虑放大器分离式那样需要考虑抗噪声能力的问题。
(4)自控式
这种光电开关是具有一定功能性的。把发光、感光元件和放大电路、信号处理电路、开关驱动电路、电源、继电器等都装配在一起,接上交流或直流电源就可以工作。同时还具有其他一些功能如动作信号的延时、光电开关的信号灵敏度调节等。