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槽型光電傳感器（也稱為槽式光電開關(guān)或U型光電傳感器）是一種基于光電效應(yīng)的檢測裝置，其核心結(jié)構(gòu)為發(fā)射器與接收器對向安裝在U型槽兩側(cè)，通過檢測光路是否被遮擋來實現(xiàn)對物體的非接觸式檢測。以下是其工作原理的詳細說明： 一、基本結(jié)構(gòu)- 發(fā)射器：通常為紅外線或可見光LED，持續(xù)發(fā)射調(diào)制光束（如脈沖光）。
- 接收器：包含光電二極管或光電晶體管，用于接收發(fā)射器發(fā)出的光信號。
- U型槽：發(fā)射器與接收器分別位于槽的兩側(cè)，形成固定間距的光路通道。
- 信號處理電路：對接收到的光信號進行放大、濾波和比較，輸出開關(guān)量信號（如TTL電平）。
二、工作原理1. 對射式檢測（默認狀態(tài)）- 光路暢通：當槽內(nèi)無物體時，發(fā)射器發(fā)出的光直接射入接收器，接收器輸出高電平（或低電平，取決于電路設(shè)計）。
- 光路遮擋：當物體（如金屬片、塑料件、標簽等）進入槽內(nèi)并遮擋光路時，接收器接收到的光強急劇下降，信號處理電路檢測到閾值變化后，輸出電平翻轉(zhuǎn)（高→低或低→高）。
- 輸出信號：通常為NPN或PNP型晶體管輸出，可直接驅(qū)動繼電器、PLC或微控制器。
2. 調(diào)制與解調(diào)技術(shù)（抗干擾設(shè)計）- 光調(diào)制：發(fā)射器以特定頻率（如1kHz-100kHz）發(fā)射脈沖光，而非連續(xù)光。
- 信號解調(diào)：接收器僅響應(yīng)與發(fā)射頻率匹配的光信號，濾除環(huán)境光（如日光、熒光燈）的干擾。
- 優(yōu)勢：提高檢測可靠性，避免誤觸發(fā)。
三、關(guān)鍵特性與參數(shù)- 槽寬（Gap Size）
- 定義：發(fā)射器與接收器之間的間距（通常為2-30mm）。
- 影響：決定可檢測物體的最大厚度。例如，槽寬5mm的傳感器僅能檢測厚度≤5mm的物體。
- 響應(yīng)時間
- 定義：從光路被遮擋到輸出信號變化所需的時間（通常為0.1-10ms）。
- 應(yīng)用：高速生產(chǎn)線需選擇響應(yīng)時間短的傳感器（如≤1ms）。
- 輸出類型
- NPN/PNP型：常開（NO）或常閉（NC）觸點，需根據(jù)負載類型選擇。
- 線制：
- 2線制：電源與信號共用，適用于簡單控制。
- 3線制：獨立電源、信號和地線，抗干擾能力更強。
- 檢測距離與精度
- 檢測距離：固定（由槽寬決定），無需調(diào)節(jié)。
- 精度：取決于光斑大小和物體邊緣銳度，通常為±0.1mm。
四、典型應(yīng)用場景- 物體計數(shù)
- 示例：包裝線上的藥瓶、瓶蓋計數(shù)，通過檢測每個物體通過槽時的信號跳變實現(xiàn)。
- 位置檢測
- 示例：電梯門安全光幕，檢測門關(guān)閉過程中是否有障礙物進入槽內(nèi)。
- 方向判斷
- 示例：結(jié)合兩個槽型傳感器，通過信號時序判斷物體運動方向（如傳送帶分揀）。
- 透明物體檢測
- 示例：檢測玻璃瓶、薄膜等透明物體（需選擇對透明材料敏感的型號）。
- 液位控制
- 示例：檢測浮子是否到達指定液位高度（需槽寬與浮子直徑匹配）。
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發(fā)表于 2025-9-2 10:54:31
