光電傳感器的九種檢測(cè)模式
光電傳感器由發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路三部分構(gòu)成,它通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。目前,光電傳感器的常見(jiàn)的檢測(cè)模式有對(duì)射式、反射板式、偏振反射板式、直反式、寬光束式、聚焦式、定區(qū)域式和可調(diào)區(qū)域式等九種。
(1)對(duì)射式檢測(cè)方式的發(fā)射器和接收器相互對(duì)射安裝,發(fā)射器的光直接對(duì)準(zhǔn)接收器。當(dāng)被測(cè)物擋住光束時(shí),傳感器輸出產(chǎn)生變化以指示被測(cè)物被檢測(cè)到。對(duì)射式是最早使用的一種光電檢測(cè)模式。在調(diào)制光出現(xiàn)之前,發(fā)射器和接收器的對(duì)準(zhǔn)是一個(gè)很大的難題。今天,對(duì)于使用高能調(diào)制光的光電傳感器,將發(fā)射器和接收器對(duì)準(zhǔn)已非常容易。
(2)反射板式的檢測(cè)模式中,一個(gè)傳感器本身既有發(fā)射器又有接收器。發(fā)射器發(fā)射光照到反射板上,反射光再返回接收器上。當(dāng)物體擋住光束時(shí),被測(cè)物就被檢測(cè)到了。反射板式傳感器的檢測(cè)距離為從傳感器到反射板的距離。其有效光束通常為錐形,從鏡頭邊沿到反射板邊沿。特殊情況下與此不同,如:當(dāng)傳感器離反射板太近時(shí),光束不能全部覆蓋整個(gè)反射板;或者發(fā)射光為激光 光束時(shí)。在這些情況下,有效光束的尺寸擴(kuò)展不到反射板的整個(gè)面積。
(3)接近檢測(cè)模式的光電和超聲波傳感器是通過(guò)檢測(cè)從被測(cè)物反射回來(lái)的能量來(lái)判斷是否有被測(cè)物。例如,當(dāng)超聲波傳感器接收到被測(cè)物反射回來(lái)的聲波時(shí),被測(cè)物就被檢測(cè)到了。這種傳感器的發(fā)射器和接收器是組裝在一起的,且在傳感器的同一側(cè)。在這種檢測(cè)模式中,當(dāng)被測(cè)物出現(xiàn)時(shí),它把一定數(shù)量的光反射回傳感器而不象對(duì)射式檢測(cè)模式中是把光擋住。光電的接近檢測(cè)模式又分為以下幾種檢測(cè)方式:直反式、寬光束式、聚焦式、定區(qū)域式和可調(diào)區(qū)域式。
(4)直反式傳感器是一種常用的檢測(cè)模式。在這種方式中,發(fā)射器發(fā)出的光以多種角度照到被測(cè)物表面上,被測(cè)物表面同樣以多種角度對(duì)入射光進(jìn)行反射,其中只有很小的一部分被反射回接收器。 直反式檢測(cè)模式對(duì)光能的利用率相對(duì)較低,因?yàn)槠浣邮掌髦荒芙邮盏胶苄∫徊糠值姆瓷涔狻M渌咏鼨z測(cè)模式一樣,直反式也受被測(cè)物表面反光率的影響。對(duì)于具有亮白表面的被測(cè)物,傳感器的檢測(cè)距離就要比暗黑表面的物體要遠(yuǎn)。
(5)多數(shù)聚焦式傳感器是給發(fā)射器加裝一個(gè)鏡頭,使發(fā)射光聚焦在鏡頭前面的某一點(diǎn),同時(shí)接收器鏡頭的焦點(diǎn)也在此處。這樣就在固定距離處形成了一個(gè)小的能量集中的檢測(cè)區(qū)域。 聚焦式傳感器對(duì)反射光的利用率很高,它能可靠檢測(cè)一般直反式或?qū)捁馐狈词絺鞲衅魉荒軝z測(cè)到的小物體和反光率非常低的物體。
(6)定區(qū)域式傳感器是一種光電接近式傳感器,它具有很明確的檢測(cè)范圍,能忽略此范圍以外的物體而不受此物體表面反光率的影響。 定區(qū)域式傳感器是通過(guò)比較落在兩個(gè)接收器上的反射光的多少來(lái)判斷被測(cè)物是否出現(xiàn)。如果落在接收器R2上的反射光等于或多于落在R1上的反射光,則傳感器檢測(cè)到被測(cè)物。
(7)就象定區(qū)域式一樣,可調(diào)區(qū)域式傳感器可以區(qū)分位于不同距離處的物體,在這種情況下,檢測(cè)距離是可調(diào)的??烧{(diào)區(qū)域式傳感器的接收器能產(chǎn)生兩個(gè)電流 I1和I2,這兩個(gè)電流的比值隨反射光落在接收器上位置的不同而會(huì)有所變化。傳感器關(guān)斷點(diǎn)的位置與這個(gè)比值有直接的關(guān)系,此關(guān)斷點(diǎn)的位置可通過(guò)電位器 來(lái)調(diào)整,即使位于關(guān)斷點(diǎn)以外的物體具有很強(qiáng)的反光率,傳感器依然會(huì)將其忽略。
(8)實(shí)際上,光纖式并不是一種具體的檢測(cè)模式,使用不同的光纖可以組成不同的檢測(cè)模式。使用分離式光纖可以組成對(duì)射式的檢測(cè)模式,使用一體式光纖可以組成反射板式或接近式檢測(cè)模式,特殊的光纖可以定制,下圖的光纖是在檢測(cè)頭使用了特殊的結(jié)構(gòu),使其形成了聚焦式檢測(cè)鏡頭。
(9)超聲波接近模式:交流電壓供電后,超聲波發(fā)生器產(chǎn)生震動(dòng)。這種震動(dòng)交替壓縮和撞擊空氣分子使其不斷地向外傳送超聲波,同時(shí)超聲波發(fā)生器也能接收超聲波的回波。