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槽型光電傳感器（也稱(chēng)為槽式光電開(kāi)關(guān)或U型光電傳感器）是一種基于光電效應(yīng)的檢測(cè)裝置，其核心結(jié)構(gòu)為發(fā)射器與接收器對(duì)向安裝在U型槽兩側(cè)，通過(guò)檢測(cè)光路是否被遮擋來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的非接觸式檢測(cè)。以下是其工作原理的詳細(xì)說(shuō)明： 一、基本結(jié)構(gòu)- 發(fā)射器：通常為紅外線(xiàn)或可見(jiàn)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(hào)。
- 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(hào)處理電路：對(duì)接收到的光信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和比較，輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)（如TTL電平）。
二、工作原理1. 對(duì)射式檢測(cè)（默認(rèn)狀態(tài)）- 光路暢通：當(dāng)槽內(nèi)無(wú)物體時(shí)，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(jì)）。
- 光路遮擋：當(dāng)物體（如金屬片、塑料件、標(biāo)簽等）進(jìn)入槽內(nèi)并遮擋光路時(shí)，接收器接收到的光強(qiáng)急劇下降，信號(hào)處理電路檢測(cè)到閾值變化后，輸出電平翻轉(zhuǎn)（高→低或低→高）。
- 輸出信號(hào)：通常為NPN或PNP型晶體管輸出，可直接驅(qū)動(dòng)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(jì)）- 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(hào)解調(diào)：接收器僅響應(yīng)與發(fā)射頻率匹配的光信號(hào)，濾除環(huán)境光（如日光、熒光燈）的干擾。
- 優(yōu)勢(shì)：提高檢測(cè)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(cè)物體的最大厚度。例如，槽寬5mm的傳感器僅能檢測(cè)厚度≤5mm的物體。
- 響應(yīng)時(shí)間
- 定義：從光路被遮擋到輸出信號(hào)變化所需的時(shí)間（通常為0.1-10ms）。
- 應(yīng)用：高速生產(chǎn)線(xiàn)需選擇響應(yīng)時(shí)間短的傳感器（如≤1ms）。
- 輸出類(lèi)型
- NPN/PNP型：常開(kāi)（NO）或常閉（NC）觸點(diǎn)，需根據(jù)負(fù)載類(lèi)型選擇。
- 線(xiàn)制：
- 2線(xiàn)制：電源與信號(hào)共用，適用于簡(jiǎn)單控制。
- 3線(xiàn)制：獨(dú)立電源、信號(hào)和地線(xiàn)，抗干擾能力更強(qiáng)。
- 檢測(cè)距離與精度
- 檢測(cè)距離：固定（由槽寬決定），無(wú)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(chǎng)景- 物體計(jì)數(shù)
- 示例：包裝線(xiàn)上的藥瓶、瓶蓋計(jì)數(shù)，通過(guò)檢測(cè)每個(gè)物體通過(guò)槽時(shí)的信號(hào)跳變實(shí)現(xiàn)。
- 位置檢測(cè)
- 示例：電梯門(mén)安全光幕，檢測(cè)門(mén)關(guān)閉過(guò)程中是否有障礙物進(jìn)入槽內(nèi)。
- 方向判斷
- 示例：結(jié)合兩個(gè)槽型傳感器，通過(guò)信號(hào)時(shí)序判斷物體運(yùn)動(dòng)方向（如傳送帶分揀）。
- 透明物體檢測(cè)
- 示例：檢測(cè)玻璃瓶、薄膜等透明物體（需選擇對(duì)透明材料敏感的型號(hào)）。
- 液位控制
- 示例：檢測(cè)浮子是否到達(dá)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
