红外线光电开关的原理

按结构分类

红外线光电开关按结构可分为放大器分离型、放大器内藏型和电源内藏型三类。

放大器分离型是将放大器和传感器分离，并采用专用集成电路和混合安装工艺制成，由于传感器具有超小型和多品种的特点，而放大器的作用较多。因此，该类型采用端子台连接方式，并可交、直流电源通用。具有接通和断开延时作用，可设置亮、音动切换开关，能控制6种输出状态，兼有接点和电平两种输出方式。

放大器内藏型是将放大器和传感一体化，采用专用集成电路和表面安装工艺制成，使用直流电源工作。其响应速度局面（有0.1ms和1ms两种），能检测狭小和高速运动的物体。改变电源极性可转换亮、暗动，并可设置自诊断稳定工作区指示灯。兼有电压和电流两种输出方式，能防止相互干扰，在系统安装中十分方便。

电源内藏型是将放大器、传感器和电源装置一体化，采用专用集成电路和表面安装工艺制成。它一般使用交流电源，适用于在生产现场取代接触式行程开关，可直接用于强电控制电路。也可自行设置自诊断稳定工作区指示灯，输出备有SSR固态继电器或继电器常开、常闭接点，可防止相互干扰，并可紧密安装在系统中。

光是一种电磁射线，其特性如同无线电波和X射线，传递速度约为300000千米/秒，因此它可以在发射的一瞬间被其接收。红外线光电开关是利用人眼不可见（波长为780nm-1mm）的近红外线和红外线的来检测、判别物体。通过光电装置瞬间发射的微弱光束能被安全可靠的准确的发射和接收。

红外线光电开关的重要作用是能够处理光的强度变化：利用光学元件，在传播媒介中间使光束发生变化；利用光束来反射物体；使光束发射经过长距离后瞬间返回。红外线光电开关是由发射器、接收器和检测电路三部分组成。发射器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于发光二极管（LED）和激光二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。受脉冲调制的光束辐射强度在发射中经过多次选择，朝着目标不间接地运行。接收器有光电二极管或光电三极管组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面的是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。

1、独特的自诊断稳定工作区指示作用，能够及时告知工作状态是否可靠。

2、对射式、反射式、镜面反射式光电开关都有防止相互干扰作用，安装方便。

3、响应速度快，高速光电开关的响应速度可达到0.1ms，每分钟可进行30万次检测操作，能检出高速移动的微小物体。

4、采用专用集成电路和先进的SMT表面安装工艺，可靠性很高。

5、体积小、重量轻，安装调试简单，并具有短路保护作用。

检出距离

对射式和镜面反射式光电开关的检出距离是指光轴上无有效遮挡物野战，可稳定检出的最大距离。

反射式光电开关的检出距离则是可稳定检出标准检测物的最大距离。

回差距离

回差距离指动作距离和复位距离之差。它用检出距离的比率来表示，一般在检出距离的20[%]以下。

响应时间

把从受光器初始有效受光到输出动作所需的时间称作响应时间。

把从受光器初始有效遮光到输出复位所需的时间称为复位应用时间。

暗动

暗动（DARK ON）：即遮光动作。它表示在进入受光器的光速减少到一定程序时或被全遮时，输出晶体管将导通输出。

亮动

亮动（LIGHT ON），也称受光动作。它是指进入受光器的光束增加到一定量时，输出晶体管导通且有输出。

外同步输入作用

在一般情况下，凡具有外部诊断输入作用的光电开关，一般均具有外同步作用。

也就是说，用接点或晶体管导通等方法使图2中的蓝线和黑线短接（ON）可随时停止投光。可以据此在工作前预检传感器检测是否正常。在工作中，利用此性质也可随时接受控制系统发出的运行或中断指令。如果将前一个输出和后一个外同步输入进行串接，则可实现和门等作用。

红外线光电开关可用于各种应用场合，在使用红外线光电开关时，应注意环境条件，以使红外线光电开关能够正常可靠的工作。

避免强光源

红外线光电开关在环境照度较高时，一般都能稳定工作。但应回避将传感器光轴正对太阳光、白炽灯等强光源。

在不能改变传感器（受光器）光轴和强光源的角度时，可在传感器上方四周加装遮光板或套上遮光长筒。

防止相互干扰

红外线光电开关通常都具有自动防止相互干扰的作用，因而不必担心相互干扰。然而，HGK系列对射式红外红外线光电开关在几组并列靠近安装时，则应防止邻组和相互干扰。防止这种干扰最有效的办法是投光器和受光器交叉设置，超过2组时还拉开组距。当然，使用不同频率的机种也是一种好办法。

反射式红外线光电开关防止相互干扰的有效办法是拉开间隔。而且检测距离越远，间隔也应越大，具体间隔应根据调试情况来确定。当然，也可使用不同工作频率的机种。

镜面角度影响

当被测物体有光泽或遇到光滑金属面时，一般反射率都很高，有近似镜面的作用，这时应将投光器和检测物体安装成10～20°的夹角，以使其光轴不垂直于被检测物体，从而防止误动作。

排除背景物影响

使用反射式扩散型投、受光器时，有时由于检出物离背景物较近，红外线光电开关或者背景是光滑等反射率较高的物体而可能会使红外线光电开关不能稳定检测。

因此可以改用距离限定型投、受光器，或者采用远离背景物、拆除背景物、将背景物涂成无光黑色、或设法使背景物粗糙、灰暗等方法加以排除。

自诊断作用使用

在安装或使用时，有时可能会由于台面或背景影响以及使用振动等原因而造成光轴的微小偏移、透镜沾污、积尘、外部噪声、环境温度超出范围等问题。这些问题有可能会使红外线光电开关偏离稳定工作区，这时可以利用红外线光电开关的自诊断作用而使其通过STABLITY绿色稳定指示灯发出通知，以提醒使用者及时对其进行调整。

消除台面影响

投光器和受光器在贴近台面安装时，可能会出现台面反射的部分光束照到受光器而造成工作不稳定。对此可设法使受光器和投光器离开台面一定距离并加装遮光板。

严禁用稀释剂等化学物品，以免损坏塑料镜。高压线、动力线和光电传感器的配线不应放在同一配线管或用线槽内，否则会由于感应而造成（有时）红外线光电开关的误动作或损坏，所以原则上要分别单独配线。

下列场所，一般有可能造成红外线光电开关的误动作，应尽量避开：

1、灰尘较多的场所；

2、腐蚀性气体较多的场所；

3、水、油、化学品有可能直接飞溅的场所；

4、户外或太阳光等有强光直射而无遮光措施的场所。

5、环境温度变化超出产品规定范围的场所；

6、振动、冲击大，而未采取避震措施的场所。

场地传感器主要是红外线光电开关和吊杆传感器，在场地上红外线光电开关是用来测量库线的，吊杆传感器是用来测量桩位的。车载微电脑是安装在车辆上的，主要用来测量车辆的运行情况如车辆的速度、发动机工作与否和车辆前进或后退等。车辆的工况是通过无线电传送给主控计算机的。2100433B

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场地传感器主要是红外线光电开关和吊杆传感器，在场地上红外线光电开关是用来测量库线的，吊杆传感器是用来测量桩位的。车载微电脑是安装在车辆上的，主要用来测量车辆的运行情况如车辆的速度、发动机工作与否和车辆前进或后退等。车辆的工况是通过无线电传送给主控计算机的。