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传感器在光电行业的类型与应用模式

时间:2021-02-23 点击次数:

有些传感器有可调的检测窗口或模拟输出,可以输出与被测物体距离成比例的电压/电流值。数字滤波可以使传感器具有抗电磁或其他声学干扰的能力,模拟输出线性度高。带温度补偿的传感器适用于环境温度变化大的场合。


传感器

在超声波接近传感器中,也有超声波发生器与控制器分离的产品。这些小型超声波发生器可以安装在狭窄的空间内,并可以通过控制器进行检测和输出控制。具有独立发射器和接收器的对比超声波传感器是检测透明物体的理想产品。

光电传感器的检测方式可分为入射式、反射板式、偏振反射板式、直射式、宽束式、聚焦式、固定面积式和可调面积式。其中,直射式、宽束式、聚焦式、固定面积式、可调面积式有时被归为“光电门禁检测模式”(注:不要与电容式感应接近开关混淆)。对于光纤传感器,如果使用对向光纤,则检测方式为对向;如果光纤被直接反射,则是接近检测模式。超声波传感器可以分为两种检测模式:相关型和接近型。

反射板:

在反射板检测模式下,传感器同时具有发射器和接收器。发射器向反射板发射光,反射光返回接收器。当物体阻挡光束时,被测物体被探测到。

反射板传感器的检测距离是从传感器到反射板的距离。有效光束通常是锥形的,从透镜的边缘到反射器的边缘。特殊情况则不同,如:传感器离反射镜太近时,光束无法覆盖整个反射镜;或者当发射的光是激光束时。在这些情况下,有效光束的大小不会延伸到反射板的整个区域。

正反型:

光电传感器的正反向探测方式光能利用率相对较低,因为其接收器只能接收一小部分反射光。像其他接近检测模式一样,直接-反向模式也受被测物体表面反射率的影响。对于表面亮白的物体,传感器的探测距离要比表面暗的物体长。

大多数直射式传感器都配有透镜,以校准发射的光并使其更加集中,从而获得更多的反射光。虽然安装透镜可以延长检测距离,但是很难检测到非常明亮的表面,因此传感器的安装角度变得非常重要。

宽光束直射式:

为了避免在检测明亮物体时,特别是在短距离检测时,光损失对检测性能的影响,可以使用宽光束直射式传感器,不使用聚光镜会缩短检测距离,但同时并不严格要求传感器透镜必须与待检测的亮平面平行。这是它的优势。

对于任何接近检测模式的传感器,其检测距离受被测物体的大小和形状影响。大物体反射的光能量大于小物体。

在2.5毫米的探测距离内,宽光束直射传感器的探测性能优于普通直射传感器。因此,如果传感器透镜可以靠近待检测物体,则宽光束直射传感器可以可靠地检测诸如细沙或电线的小物体。

焦点类型:

另一种可以检测小物体的检测方式是对焦。大多数聚焦传感器在发射器上加一个透镜,使发射的光聚焦在透镜前面的某一点,接收器透镜的焦点也在这里。因此,在固定距离处形成具有集中能量的小检测区域。

聚焦传感器对反射光的利用率高,能够可靠地检测小物体和反射率极低的物体,这是一般直射式传感器或宽光束直射式传感器无法检测到的。

超声波接近模式:

交流电压供电后,超声波发生器振动。这种振动交替压缩和冲击空气分子,使其不断向外发射超声波,超声波发生器也能接收超声波的回波。

超声波传感器根据发生器的不同分为静电传感器和压电传感器。静电传感器用于远距离探测,通常可达6-7米。这种长距离传感器通常用于检测大型容器的液位。压电传感器通常只有很短的检测距离,大约1米,但密封良好,可以在恶劣环境中使用。

一般来说,超声波传感器比直接反射式光电传感器受被测物体表面特性的影响小。但超声波发生器表面与被测物体光滑表面的平行度应保持在3°以内(对于表面粗糙的物体,这个角度不是很重要)。对于表面有吸声的材料,如衣服或泡沫,用超声波传感器很难检测到。

同时,较小物体反射的波的能量很弱,所以被测物体的大小是选择传感器时要考虑的一个非常重要的因素。当被测物体沿垂直于传感器的平面运动时,超声波传感器具有很高的重复精度,因此被广泛用于测量距离。

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