GDK5-D-4C型漫反射光電開關(guān); DC24V 200mA(18-32V)Sn:≤2m是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射,由同步回路選通電路,從而檢測(cè)物體有無(wú)的。物體不限于金屬,所有能反射光線的物體均可被檢測(cè)。光電開關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射出,接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無(wú)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)。安全系統(tǒng)中常見的光電開關(guān)煙霧報(bào)警器,工業(yè)中經(jīng)常用它來(lái)記數(shù)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)次數(shù)。
漫反射光電開關(guān)GDK5-D-4C DC24V(18-32V) 200mA Sn:≤2m是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器,當(dāng)有被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)時(shí),物體將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器,于是光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào)。當(dāng)被檢測(cè)物體的表面光亮或其反光率*時(shí),漫反射式的光電開關(guān)是的檢測(cè)模式。 ②鏡反射式光電開關(guān):它亦集發(fā)射器與接收器于一體,光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)反射鏡反射回接收器,當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)且*阻斷光線時(shí),光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測(cè)開關(guān)信號(hào)。 ③對(duì)射式光電開關(guān):它包含了在結(jié)構(gòu)上相互分離且光軸相對(duì)放置的發(fā)射器和接收器,發(fā)射器發(fā)出的光線直接進(jìn)入接收器,當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)發(fā)射器和接收器之間且阻斷光線時(shí),光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)物體為不透明時(shí),對(duì)射式光電開關(guān)是的檢測(cè)裝置。 ④槽式光電開關(guān):它通常采用的U字型結(jié)構(gòu),其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊,并形成一光軸,當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)U型槽且阻斷光軸時(shí),光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)量信號(hào)。槽式光電開關(guān)比較適合檢測(cè)高速運(yùn)動(dòng)的物體,并且它能分辨透明與半透明物體,使用安全可靠。
漫反射光電開關(guān)GDK5-D-4C按檢測(cè)方法的分類
(1)光量法
目前大多數(shù)光電開關(guān)用來(lái)檢測(cè)物體有無(wú)的均為光量方式,既光源受物體遮蔽或發(fā)生反射、輻射和遮光導(dǎo)致受光量變化來(lái)檢測(cè)對(duì)象的有無(wú)。
?。?)三角測(cè)距法
光量方式容易受到物體表面的光潔度、粗糙度、顏色所影響,因此在一些要求比較高的場(chǎng)合就需要采用距離法檢測(cè)。
?。?)激光測(cè)量法
由激光器對(duì)被測(cè)目標(biāo)發(fā)射一個(gè)光信號(hào), 然后接受目標(biāo)反射回來(lái)的光信號(hào),通過(guò)測(cè)量光信號(hào)往返經(jīng)過(guò)的時(shí)間, 計(jì)算出目標(biāo)的距離。
GDK5-D-4C型漫反射光電開關(guān); DC24V 200mA按光源種類的分類
光源目前采用的大多是發(fā)光二極管(LED),根據(jù)不同使用目的的區(qū)別使用。
?。?)白熾燈式(可見光)
用于需要白光的標(biāo)志檢測(cè)器,由于壽命與抗震性能,現(xiàn)在使用比較少。
?。?)發(fā)光二極管(LED)式(可見光、近紅外光)
具有調(diào)制容易、壽命長(zhǎng)、小型、功耗小、抗震等優(yōu)點(diǎn)是光電開關(guān)理想的光源,可用于各種用途。
?。?)熒光式(可見光)
主要用于需要長(zhǎng)度的光電系統(tǒng)(圖像傳感器等)
?。?)紫外光式(不可見光)
通過(guò)照射紫外線用于檢測(cè)發(fā)生可見光的物體(熒光整理疵點(diǎn)、食品中的異物等)。
?。?)氣體激光式(可見光)
光束比較強(qiáng),用于探傷系統(tǒng)、條形碼系統(tǒng)、及強(qiáng)光衰減大的場(chǎng)合,如蒸汽、煙霧、火焰等場(chǎng)合。
?。?)半導(dǎo)體激光式(紅光、近紅外光)
具有較強(qiáng)的透射率和容易調(diào)制的特性,用于如蒸汽、煙霧、火焰等場(chǎng)合鋼鐵行業(yè)與安防。
4:按光源調(diào)制種類的分類
?。?)直流光式
使發(fā)射器的光線為不變的直流光,包括白熾燈和用直流驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管。這種方式有線路簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快的特點(diǎn),但是抗光干擾比較弱,目前僅在較短的距離檢測(cè)中使用。
?。?)調(diào)制式
?、?、脈沖調(diào)制式
使發(fā)射器發(fā)的出光線為具有一定頻率的脈沖波,一般稱為調(diào)制光,采用這種方式除了可以獲得峰值很高的光脈沖功率外,還可以對(duì)接收器輸出采用具有頻率選擇的交流放大器進(jìn)行放大,從而減少周圍光線和電氣噪聲的影響,這是目前國(guó)內(nèi)外使用的一種方式。
?、跈C(jī)械旋轉(zhuǎn)調(diào)制式
對(duì)光源用棱鏡或轉(zhuǎn)盤孔旋轉(zhuǎn)后,提取脈沖信號(hào),如用于區(qū)域檢測(cè)和熱金屬輻射的掃描檢測(cè)等。
?、?、掃描式
將多個(gè)發(fā)射器與接收器組合,通過(guò)同步信號(hào)逐一掃描,防止相互干擾。如用于光幕傳感器。
5:按供電種類的分類
?。?)直流式
采用直流電壓供電的形式,一般大多采用12-24V(10-30V)的直流電壓的供電。
?。?)交流式
采用交流電壓供電,電壓范圍為90-240V交流電,滿足110VAC與220VAC場(chǎng)合的供電
?。?)直流交流混合式
直流電壓與交流電壓都可以直接接入同一個(gè)供電回路的形式,直流電壓范圍12-240V,交流電壓范圍24-240V,此形式適應(yīng)性比較靈活,不需要考慮配電的問(wèn)題。
6:按輸出種類的分類
?。?)三極管NPN輸出
?。?)三極管PNP輸出
?。?)三極管NPN與PNP混合輸出
?。?)固態(tài)隔離無(wú)觸點(diǎn)輸出
(5)繼電器觸點(diǎn)輸出
?。?)可控硅輸出
?。?)模擬電壓
?。?)模擬電流
?。?)數(shù)據(jù)信號(hào)
7:按結(jié)構(gòu)種類的分類
(1)內(nèi)藏放大器式
即把發(fā)光、感光元件和放大電路、信號(hào)處理電路、開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路裝配在一個(gè)殼體里,接通直流電源就可以獲取ON-OFF開關(guān)輸出,不需要放大器,抗噪音能力強(qiáng),壽命長(zhǎng),電纜線可延長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),是主流的一種光電開關(guān)。
?。?)放大器分離式
這是種早期采用比較多的方式,發(fā)光、感光元件裝在探頭內(nèi),用屏蔽線與放大器(光電開關(guān)主體)連接。主要是探頭可以安裝在比較狹小的空間對(duì)比較小的物體進(jìn)行檢測(cè),但是有抗噪聲能力的問(wèn)題。隨著技術(shù)的發(fā)展,內(nèi)藏放大器式的光電開關(guān)的體積越來(lái)越?。贿@種形式采用相對(duì)較少,尤其是光纖傳感器的發(fā)展。
?。?)光纖式
這種光電開關(guān)是放大器分離式與內(nèi)藏放大器式結(jié)合的產(chǎn)品,通過(guò)光纖才傳輸光信號(hào),光電開關(guān)主體上套上光纖線,另一頭光纖探頭可以對(duì)被檢測(cè)物體進(jìn)行檢測(cè),其優(yōu)點(diǎn)光纖探頭比較小,可以檢測(cè)比較微小的物體,光纖線傳輸?shù)闹皇枪庑盘?hào),所以不用考慮放大器分離式那樣需要考慮抗噪聲能力的問(wèn)題。
?。?)自控式
這種光電開關(guān)是具有一定功能性的。把發(fā)光、感光元件和放大電路、信號(hào)處理電路、開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、電源、繼電器等都裝配在一起,接上交流或直流電源就可以工作。同時(shí)還具有其他一些功能如動(dòng)作信號(hào)的延時(shí)、光電開關(guān)的信號(hào)靈敏度調(diào)節(jié)等。
光電開關(guān)特點(diǎn):
1、檢測(cè)距離長(zhǎng):與電感式接近開關(guān)相比,可以獲得很長(zhǎng)的檢測(cè)距離,例如:對(duì)射型開關(guān)檢測(cè)距離可達(dá)數(shù)十米,反射已從幾厘米到幾米,由于是非接觸檢測(cè),所以不損傷被測(cè)物,也不受其影響。
2、檢測(cè)對(duì)象廣泛:因?yàn)槭歉鶕?jù)檢測(cè)對(duì)象的反射和透光檢測(cè),所以不管是金屬、即使是玻璃、橡膠、木材、液體、氣體等幾乎都可以檢測(cè)。
3、響應(yīng)速度快:檢測(cè)介質(zhì)本身是高速的,因?yàn)閹缀醪话瑱C(jī)械動(dòng)作,因而可以獲得非常高的檢測(cè)速度。
4、分辨能力高:因?yàn)楣馐侵本€傳播,且波長(zhǎng)短,因而分辨率高,適用于微小物體和高精度位置檢測(cè)。
5、容易取得規(guī)則的檢測(cè)區(qū):采用了透鏡等光學(xué)系統(tǒng),可以比較容易的聚光、擴(kuò)散和折射,對(duì)應(yīng)不同的檢測(cè)對(duì)象和不同的使用環(huán)境,可以適當(dāng)?shù)倪x取具有某種檢測(cè)區(qū)域的產(chǎn)品。
6、不受磁場(chǎng)和振動(dòng)的影響:檢測(cè)開關(guān)一般較多地安裝在具有較強(qiáng)磁場(chǎng)和振動(dòng)的場(chǎng)所,從本質(zhì)上說(shuō),光電開關(guān)受其影響很少,因而能夠可靠的動(dòng)作。
7、利用光的特性檢測(cè):可以做色標(biāo)、形狀特征的選擇檢測(cè)。
8、壽命長(zhǎng):由于是非接觸檢測(cè),所以壽命長(zhǎng),特別是用發(fā)光二極管做為光源,控制輸出采用無(wú)接點(diǎn)方式,壽命就更長(zhǎng)。
但,光電開關(guān)也有下述一些缺點(diǎn):
9、透鏡容易受到粉塵和油污的污染,透鏡一旦弄臟,不僅使光束散亂,又擋住了一部分光,因而在惡劣環(huán)境下,必須采取切實(shí)可行的保護(hù)措施。
10、周圍光線強(qiáng)弱對(duì)開關(guān)的影響,對(duì)于通常的照明光,目前光電開關(guān)幾乎不受影響,但是如果背景光太強(qiáng)以致超過(guò)數(shù)萬(wàn)勒克斯,就會(huì)引起開關(guān)誤動(dòng)作而造成損失。
11、成本比其它檢測(cè)開關(guān)要高一些。
三、光電開關(guān)應(yīng)用方法
1:輸入電源電壓的波動(dòng)
對(duì)直流輸入方式,也要注意其波動(dòng)值,通??梢栽试S±10%。
2:配線
正確地進(jìn)行配線自然不用說(shuō),在有規(guī)定的情況下,使用電纜應(yīng)在規(guī)定的長(zhǎng)度以內(nèi),在配線上大多出防噪聲方面考慮,但為安全起見,還應(yīng)當(dāng)注意與動(dòng)力線隔離,高壓線、動(dòng)力線和光電傳感器的配線不應(yīng)放在同一配線管或用線槽內(nèi),否則會(huì)由于感應(yīng)而造成(有時(shí))光電開關(guān)的誤動(dòng)作或損壞,所以原則上要分別單獨(dú)配線。
3:響應(yīng)時(shí)間
根據(jù)被測(cè)物體的大小與移動(dòng)速度來(lái)選擇在響應(yīng)速度上有余力的光電開關(guān),另外,關(guān)于對(duì)射式,由于光束的粗細(xì)對(duì)檢測(cè)有影響,因此要預(yù)先計(jì)算好對(duì)整個(gè)光束遮光的時(shí)間。
4:靈敏度
關(guān)于設(shè)定距離,在環(huán)境惡劣的情況下,使用對(duì)射式時(shí),必須留出4倍以上的余地,使用反射式時(shí)也必須留出1.5-2倍以上的余地。
5:保護(hù)措施
通常,對(duì)于直流供電的光電開關(guān)里都設(shè)有逆極交流無(wú)須要極性保護(hù)。
直流供電的光電開關(guān)晶體管輸出的均有過(guò)流、短路保護(hù)。保護(hù)方式有節(jié)拍式或自鎖式,各有特點(diǎn),節(jié)拍式在輸出電流臨界點(diǎn)產(chǎn)生節(jié)拍保護(hù),使用時(shí)候負(fù)載電流需要控制在光電開關(guān)額定輸出電流內(nèi)。自鎖式過(guò)載、短路后,保護(hù)電路啟動(dòng)后,無(wú)輸出,需要斷電重新加電后才恢復(fù)正常。
無(wú)接點(diǎn)輸出極的保護(hù),通常采用續(xù)流保護(hù)晶體管的集電極。如果有大功率的感性負(fù)載還是外部設(shè)置電涌吸收電路給予保護(hù)。
6:抗振與沖擊
若振動(dòng)為0-2000次/分,復(fù)振寬度為2mm左右時(shí),對(duì)一般光電開關(guān)沒什么影響,但是對(duì)采用白熾燈做光源需要采用不受振動(dòng)的裝備結(jié)構(gòu)。
7:干擾光
由于光電開關(guān)的光源與調(diào)制的問(wèn)題,因此抗干擾光的能力也是不同的;通常紅外光電開關(guān)抗環(huán)境光白熾燈光3,000Lux,太陽(yáng)光10,000Lux。若強(qiáng)烈太陽(yáng)光直接照射的,由于太陽(yáng)光含有紅外波段的光線,如果采用光學(xué)濾色鏡提高抗光干擾能力是不夠的。teopto光電產(chǎn)品中有具備100,000Lux專門用于強(qiáng)烈環(huán)境光的產(chǎn)品。那直流光式,需要盡量避開環(huán)境光的直接照射,由于環(huán)境光的干擾,還需要對(duì)靈敏度細(xì)調(diào)后滿足實(shí)際使用的需要。在不能改變光電開關(guān)(接收器)光軸與強(qiáng)光源的角度時(shí),可在光電開關(guān)上方四周加裝遮光板或套上遮光長(zhǎng)筒。
8:防止相互干擾
對(duì)射式防止相互干擾有效的辦法是發(fā)射器和接收器交叉設(shè)置,超過(guò)2組時(shí)還拉開組距。當(dāng)然,也可選擇使用不同頻率的機(jī)種。反射式需要隔開一定的間距,根據(jù)產(chǎn)品參數(shù)的指向角與檢測(cè)距離來(lái)確定相鄰的間距。
9:鏡面角度影響
當(dāng)被測(cè)物體有光澤或遇到光滑金屬面時(shí),一般反射率都很高,有近似鏡面的作用,這時(shí)應(yīng)將發(fā)射器與檢測(cè)物體安裝成10~20°的夾角,以使其光軸不垂直于被檢測(cè)物體,從而防止誤動(dòng)作。
10:排除背景物影響
使用反射式擴(kuò)散型發(fā)射器、接收器時(shí),有時(shí)由于檢出物離背景物較近,光電開關(guān)或者背景是光滑等反射率較高的物體而可能會(huì)使光電開關(guān)不能穩(wěn)定檢測(cè)。
因此可以改用距離限定型發(fā)射器、接收器,或者采用遠(yuǎn)離背景物、拆除背景物、將背景物涂成無(wú)光黑色、或設(shè)法使背景物粗糙、灰暗等方法加以排除。
11:自診斷功能使用
在安裝或使用時(shí),有時(shí)可能會(huì)由于臺(tái)面或背景影響以及使用振動(dòng)等原因而造成光軸的微小偏移、透鏡沾污、積塵、外部噪聲、環(huán)境溫度超出范圍等問(wèn)題。這些問(wèn)題有可能會(huì)使光電開關(guān)偏離穩(wěn)定工作區(qū),這時(shí)可以利用光電開關(guān)的自診斷功能而使其通過(guò)STABLITY綠色穩(wěn)定指示燈發(fā)出通知,以提醒使用者及時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。
12:消除臺(tái)面影響
發(fā)射器與接收器在貼近臺(tái)面安裝時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)臺(tái)面反射的部分光束照到接收器而造成工作不穩(wěn)定。對(duì)此可使發(fā)射器與接收器離開臺(tái)面一定距離并加裝遮光板。
13:鏡面的維護(hù)
定期清理鏡面或者反光板表面的灰塵,使光電開關(guān)的光量不受損耗,保證光電開關(guān)正常工作,擦拭鏡頭嚴(yán)禁用稀釋劑等化學(xué)物品,以免損壞塑料鏡與反光板。
14:溫度特性
一般工作的環(huán)境溫度在-20℃~55℃(未結(jié)冰),在環(huán)境復(fù)雜的條件下檢測(cè)時(shí)需要注意,比如溫度比較高的環(huán)境下需要采取冷卻。冷卻方式有多種,風(fēng)冷卻、水冷切、電致冷等;溫度比較低的環(huán)境超過(guò)產(chǎn)品額定值的,需要加熱防止檢測(cè)鏡面凍霜、結(jié)冰;這些條件的使用時(shí),若需要技術(shù)支持請(qǐng)與teopto的應(yīng)用工程師進(jìn)行技術(shù)的咨詢,選擇合適的產(chǎn)品應(yīng)用在項(xiàng)目上。