光電開關(guān)原理

 光電開關(guān)原理
 光電開關(guān)的定義：此種產(chǎn)品以光源為介質(zhì)、應(yīng)用光電效應(yīng)，當(dāng)光源受物體遮蔽或發(fā)生反射、輻射和遮光導(dǎo)致受光量變化來檢測(cè)對(duì)象的有無、大小和明暗，而向產(chǎn)生接點(diǎn)和無接點(diǎn)輸出信號(hào)的開關(guān)元件。光電開關(guān)包括幾種類型，自身不具備光源，利用被測(cè)物體發(fā)射的光的變化量進(jìn)行檢測(cè)的;利用自然光對(duì)光電開關(guān)的照射，物體遮蔽自然光產(chǎn)生的關(guān)變化量;光電開關(guān)自身具備光源，發(fā)射的光源對(duì)被檢測(cè)物體反射、吸收、和透射光的變化量進(jìn)行檢測(cè)。常用的光源為紫外光、可見光、紅外光等波段的光源，光源的類型有燈泡、LED、激光管等;輸出信號(hào)有開關(guān)量或模擬量和通訊數(shù)據(jù)信息等。
　　光電開關(guān)的叫法，主要是輸出為開關(guān)量的開關(guān)元件。
　　光電傳感器的叫法，涵蓋了輸出開關(guān)量、模擬量、通訊數(shù)據(jù)等。
　　目前市面光電開關(guān)的叫法有分光源、檢測(cè)形式、用途、結(jié)構(gòu)等命名的。
　　如：利用紅外光源的叫紅外光電開關(guān)、紅外線光電開關(guān)、紅外線光電傳感器等。
　　利用自然光的叫光控開關(guān)、光電繼電器等。
　　利用激光為光源的叫激光光電開關(guān)、激光光電傳感器等。
　　利用檢測(cè)形式叫熱金屬檢測(cè)器，俗稱熱檢等。
　　利用用途的叫光電距離傳感器、安全光幕傳感器等。
　　利用結(jié)構(gòu)的叫光幕傳感器等。
　　這里就簡要舉幾個(gè)例子，還有很多的叫法.
　　一、光電開關(guān)原理與分類
　　1：按檢測(cè)形式的分類
　　(1)對(duì)射式
　　對(duì)射式是由一個(gè)發(fā)射器與一個(gè)接收器相對(duì)配置的，發(fā)射器發(fā)射出的光指向接收器，發(fā)射器與接收器之間組成一個(gè)閉合光路，通過對(duì)光路的光被遮斷或光衰減來進(jìn)行檢測(cè)的一種檢測(cè)形式。這種檢測(cè)形式作用距離比較長，但需要一個(gè)發(fā)射器并需要配電;在某些應(yīng)用場合比如空間狹小，不合適配電的運(yùn)用上比較麻煩。
　　②發(fā)射器與接收器一體化，光傳輸為直流方式的非調(diào)制信號(hào)，主要小型縫隙光電開關(guān)，如U型、C型的槽型光電開關(guān)。
　　(2)直接反射式
　　這種方式是把發(fā)射器與接收器構(gòu)為一體，發(fā)射器發(fā)射的光直接照射到被檢測(cè)物上，根據(jù)反射光的變化情況來進(jìn)行檢測(cè)的。可以說是近似人的眼睛的一種檢測(cè)器。與對(duì)射式相比作用距離比較短，只需要單線配電即可，屬于通用檢測(cè)器。
　　(3)鏡面反射式
　　①這種方式是把發(fā)射器與接收器構(gòu)為一體，光電開關(guān)對(duì)置反角矩陣射鏡，發(fā)射器的光被反射鏡后反饋回接收器，光電開關(guān)與角矩陣反射鏡(多棱鏡)形成閉合光路，通過對(duì)光路的光被遮斷或光衰減來進(jìn)行檢測(cè)的一種檢測(cè)形式，這種檢測(cè)形式作用距離比對(duì)射式短，比直接反射式較長。只需要單線配電即可，由于采用反射鏡光軸的調(diào)整比對(duì)射式容易;反射鏡由多棱鏡角矩陣板或微晶玻璃顆粒反射膜等。
　　②具有功能的反射器式光電開關(guān)，如果被檢測(cè)物是平面而且有光澤，則會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作，欲解決此問題，可采用功能，它的主要工作原理是基于角矩陣反射器能使偏振光方向改變90°，采用互相垂直的偏振光膜片放在雙鏡頭前，所以使用角矩陣反射器，光路閉合。如果是平面鏡或反光率比較的物體(如：玻璃瓶等)不能改變偏振方向，由它阻擋而產(chǎn)生的反射光不能進(jìn)入受光器，因此它可以很容易被檢測(cè)到，從而解決了由它表面反射而它引起的誤動(dòng)作問題。
　　(4)輻射光檢測(cè)形式
　　通過對(duì)被檢測(cè)物體輻射出的光進(jìn)行檢測(cè)的形式。如用于鋼鐵行業(yè)的對(duì)加熱的鐵輻射出的紅外線進(jìn)行檢測(cè)的光電開關(guān)。
　　(5)限定反射式
　　這種方式是把發(fā)射器與接收器構(gòu)為一體，發(fā)射器與接收器形成一個(gè)角度，發(fā)射光軸與接收光軸交叉區(qū)域靈敏度最佳。
　　(6)夾角式
　　這種方式是把發(fā)射器與接收器構(gòu)為一體，發(fā)射器與接收器形成一個(gè)角度，發(fā)射光聚焦點(diǎn)與接收光聚焦交叉區(qū)域檢測(cè)物體，用于精細(xì)檢測(cè)，如標(biāo)記檢測(cè)等。
　　(7)同軸檢測(cè)式(單鏡頭)
　　這種方式是把發(fā)射器與接收器構(gòu)為一體，發(fā)射光通過鍍膜的半透明鏡片45°折射后通過鏡頭聚焦發(fā)射出去，接收光線通過聚焦鏡頭入射到接收器，主要用于標(biāo)志檢測(cè)。目前主流的顏色傳感器、標(biāo)志傳感器大多采用這樣方式。
　　(8)光導(dǎo)纖維式
　　光導(dǎo)纖維簡稱光纖，目前光纖式光電開關(guān)的光纖基本是兩種，一種塑料光纖，價(jià)位比較低，普通檢測(cè)使用;另一種玻璃光纖，價(jià)位比較高，一些檢測(cè)精度比較高的場合。
　　①：對(duì)射式，把光纖套入發(fā)射器，把光纖套入接收器，光纖檢測(cè)頭相對(duì)安置。
　　②：直接反射式，發(fā)射器與接收器構(gòu)為一體，把光纖套入發(fā)射器與接收器(光纖放大器)，光纖頭為兩根光纖并行，直接檢測(cè)物體。
　　③：同軸反射，發(fā)射器與接收器構(gòu)為一體，把光纖套入發(fā)射器與接收器(光纖放大器)。光纖頭為兩根光纖并為一根的形式，發(fā)射光纖在中間，接受光纖圍著其圓周排列。可以直接反射與鏡面反射，取決于光纖放大器的光學(xué)結(jié)構(gòu)。