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红外反射式传感器.DOC

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机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物,感知导引线相当给机器人一个视觉功能。自动寻迹是基于自动导引小车(AGV—auto-guided vehicle)系统,实现小车自动识别路线,判断并自动规避障碍,选择正确的行进路线。采用与地面颜色有较大差别的线条作引导,使用传感器感知导引线和障碍判断。

2.传感器选择

实现机器人的视觉和接近觉功能有多种方式:1)可使用CCD摄像头进行图象采集和识别方法,但是不适用在小体积系统使用,并且还涉及图象采集、图象识别等领域。2)电容式接近传感器,基于检测对象表面靠近传感元件时的电容变化。3)超声波传感器,根据波从发射到接收的传播过程中所受到的影响来检测物体的接近程度。4)红外反射式光电传感器,它包括一个可以发射红外光的固态发光二极管和一个用作接收器的固态光敏二极管(或光敏三极管)。

根据使用场合的具体情况,传感器要感知的对象是物体的有无和物体的接近程度,与精确的测距系统有相似之处,但又有不同,只要求判断出简单的阈值或提供远、近分档的距离。因此使用较简单的接近传感器实现小车寻迹和避障是有依据可循的并且是可行的。为了简单起见,系统中使用了八个红外反射式光电传感器,其中三个用于寻迹,三个用于障碍判断,两个用于主动轮测速。

3.红外反射式光电传感器特性与工作原理

反射式光电传感器的光源有多种,常用的有红外发光二极管,普通发光二极管,以及激光二极管,前两种光源容易受到外界光源的干扰,而激光二极管发出的光的频率较集中,传感器只接收很窄的频率范围信号,不容易被干扰但价格较贵。理论上光电传感器只要位于被测区域反射表面可受到光源照射同时又能被接收管接收到的范围就能进行检测,然而这是一种理想的结果。因为光的反射受到多种因素的影响,如反射表面的形状、颜色、光洁度,日光、日光灯照射等不确定因素。如果直接用发射和接收管进行测量将因为干扰产生错误信号,采用对反射光强进行测量的方法可以提高系统的可靠性和准确性。红外反射光强法的测量原理是将发射信号经调制后送红外管发射,光敏管接收调制的红外信号,原理如图1. 所示。

v

out

反 4

射 表

面 x/mm x

图1 红外发射接收原理 图2 光强度相应曲线

反射光强度的输出信号电压Vout 是反射面与传感器之间距离x 的函数,设反射面物质为同种物质时,x 与Vout 的响应曲线是非线性的,如图2所示。设定输出电压达到某一阈值时作为目标,不同的目标距离阈值电压是不同的。

4.具体设计与实现

接近觉传感器应用场合不同选择不同,感觉的距离范围不同,可从几毫米到几米。对于自动寻迹和小车轮子的测速传感器,反射距离都在1cm 左右,探测环境都在阴影之下,不易受到日光的干扰。因此,这两种探测的传感器都选用FS-359F 反射红外传感器,048W 型封装。该封装形状规则,便于安装。对于障碍物的检测,可以使用超声波传感器,效果也较好,但电路系统庞大,还需占用大量MCU 时间。上文的激光传感器虽然性能不错,但价格较贵。从需要5—10cm 垂直探测距离的要求来看,普通的红外反射式传感器又很难胜任。在对6个型号的传感器测试后,选用了价格、性能基本适合的043W 封装的反射红外传感器。在使用约40mA 的发射电流,没有强烈日光干扰(在有日光灯的房间里)探测距离能达8cm ,完全能满足探测距离要求。红外传感器的电路有多种形式,在这里为了安装调试方便,我们采用了图3的电路形式。

图3 红外光电传感器电路

传感器的使用数量应该尽量少以减少单片机的信号处理量,寻迹小车一共安装有八个红外光电传感器,选用运算放大器LM324,光电传感器检测到的信号经放大器放大整形送微处理器判断、运算、控制。LM324是14脚DIP封装,内置四个运算放大器的集成器件,用两个LM324便能完成所有传感器与MCU的连接,并且电路简单,响应速度快,波形规

则,调试简单。

寻迹用接近传感器安装位置如图4所

示,A、C传感器骑在黑线两测用于检测是

否跑偏,B传感器在黑线范围内用于辅助检

测,以确保小车机器人随时在以如图4的状

态运行。传感器状态决定下一步的运行方

式,具体可参见程序设计中的相关内容。

测障碍传感器安装位置分别位于小车

前、左、右三个方向,用于检测前方、左图4 寻迹传感器安装位置示意图

边和右边的障碍。测速度传感器安装在紧靠车轮两侧。

系统控制由微处理器完成,微处理器采用ATMEL公司的单片机AT89C2051,AT89C2051是一个只有20引脚的芯片,其相对AT89C51减少了两个对外端口P0和P2,适合于对端口数量要求不高的小型系统。由内部引脚可知P1.0和P1.1都没有内部上拉电阻,在需要对外输出电流时要外接上拉电阻,这点在设计时应该特别引起注意。各I/O口的

最大吸收电流为25mA,能直接驱动LED。

软件能与AT89C51系列兼容。综上所述,

AT89C2051能够达到我们期望的功能和性

能要求,图5给出了它的典型连接方式。其

中VCC的电压范围为2.3V-6V,保证电源

在较宽的范围使用。C1、R1、R2、S2构

成上电/手动复位电路。

自主式寻迹、避障智能小车的硬件设

计包括了传感器测量电路、控制处理器图5 A T89C2051单片机接线与引脚图电路、电机驱动电路、显示处理器电路,以及电源、显示部分。系统中采用了电机的专用驱动芯片L298N驱动直流电机,电机速度采用PWM方式进行脉宽调制控制。程序设计主要考虑稳定性、抗干扰性,主程序主要起到导向和决策功能,决定什么时候机器人该做什么。各种功能的实现通过调用具体的子程序,包括:寻迹、90 °转向、直线前进、显示、延时、定时等。由于篇幅限制这里不再叙述。5.结束语

红外反射式传感器在自主式寻迹、避障机器人上的应用说明,用光电传感器作为机器人的近距离感觉传感器是可行的,当距离小于10mm时,有较好的可靠性和抗干扰能力,而传感器的探头尺寸仅为几个毫米,特别适合小型化,在相应的智能控制系统中可进行有意义的尝试。光电传感器的显著特点是非接触、不受电的干扰、灵敏度高、时间分辨率和空间分辨率高,可进行全方位的测试。当然,单一传感器获得的信息非常有限,由于传感器受到自身性能的影响也带有不确定性。随着传感器种类的增多,一个强大的智能系统应该是一个多传感器系统,也是信息感知的新的研究方向。

反射式光电传感器安装注意点

反射式光电传感器使用要注意点 1、反射取样式光电传感器的工作原理是传感器红外发射管发射出红外光,接收管根据反射回来的红外光强度大小来计数的,故被检测的工件或物体表面必须有黑白相间的部位用于吸收和反射红外光,这样接收管才能有效的截止和饱和达到计数的目的。所以在选择工作点、安装及使用中最关健的一点是接收管必须工作于截止区和饱和区。 2、使用中光电传感器的前端面与被检测的工件或物体表面必须保持平行,这样光电传感器的转换效率最高。 3、光电传感器的前端面与反光板的距离保持在规定的范围内。 4、光电传感器必须安装在没有强光直接照射处,因强光中的红外光将影响接收管的正常工作。 5、光电传感器的红外发射管的电流在2~10mA之间时发光强度与电流的线性最佳,所以在电流取值一般不超过这个范围,若取值太大发射管的光衰也大长时间工作影响寿命;若在电池供电的情况下电流取值应小,此时抗干扰性下降,在结构设计时应考虑这点,尽量避免外界光干扰等不利因素。 6、安装焊接时,光电传感器的引脚根部与焊盘的最小距离不得小于5mm,否则焊接时易损坏管芯。或引起管芯性能的变化。焊接时间应小于4秒。 7、光电传感器在具体的工作环境中最佳工作状态的参数选择方法:根据实际的检测距离选取光电传感器的型号。安装好传感器,做好工件或物体表面的取样标志,在5V工作电压下根据该型号传感器红外发射管所需的工作电流(参考值为8mA)选取负载电阻R1,红外发射管的正向压降在1.2 V左右,红外接收管负载

电阻R2取一值(参考值20k),测量AB两点之间的电压。当光电传感器对准工件或物体表面黑色标志处,AB间的电压应控制在0.3~0.6V之间,此时光电传感器的工作状态最佳,若AB间电压小于0.3V,则将R2电阻阻值换大直到符合要求,若AB间电压大于0.6V,则相反。在工件或物体表面无黑色标记处,AB间的电压≥4.5V即可。

实验五反射式光纤位移传感器实验

实验五 反射式光纤位移传感器 一、实验目的 了解反射式光纤位移传感器的结构,学习和掌握最简单、最基本的光纤位移传感器的原理和应用。 二、基本原理 反射强度调制式光纤传感器具有准确、结构简单、价格低廉等优点,广泛应用于各种位移、压力和温度传感器中。反射式光纤位移传感器的基本结构如图5-1所示,其中发射光纤通常由一根光纤构成,接收光纤有时候由单根光纤构成,而有些时候为了提高光的接收效率也经常由多根光纤构成。本实验采用的传光型光纤,它是由两根光纤的一端熔合后组成的Y 型光纤,一根作为发射光纤,端部与光源相接发射光束;另一根作为接收光纤,端部与光电转换器相接接收反射光。两根光纤熔合后的端部是工作端也称传感探头,截面为半圆分布即D 型结构。由光源发出的光传到端部出射后再经被测体反射回来,由另一束光纤接收光信号经光电转换器转换成电压信号。 图5-1 反射式光纤位移传感器示意图 传光型光纤反射式位移传感器的发射调制方法,可用等效分析法来分析。首先,画出接收光纤关于反射体的镜像,然后计算出该镜像接收光纤在发射光纤纤端光场中所接收到的光强值,最后将该光强值乘以反射体的反射率R ,作为传感器的最后输出光强。如图5-2中的a 图所示。 接收光纤的镜像坐标即它的等效坐标位置为F (2z ,d ),这里z 为发射接收光纤的端面与反射体之间的距离,d 为发射光纤轴心到接收光纤轴心之间的距离,由此可以获得接收光纤接收到的光强为: ]] )/(1[exp[])/(1[)(2 2/30202222/3020c c tg a z a d tg a z RI z I θζσθζσ+-?+= 其中,0I 为光源的光强,σ为表征光纤折射率分布的相关参数,对于阶跃折射率光纤,它的值为1,0a 为光纤的纤芯半径,ζ为光源种类及光源与光纤耦合情况有关的调制参数, c θ为发射光纤的最大出射角。此函数的曲线形状如图5-2中的b 图所示。 reflector

基于51单片机的红外反射式光电传感器测速机的简易设计

光电传感器——基于红外反射式的测速机

引言 在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合。转速是电动机极为重要的一个状态参数,在很多运动系统的测控中,都需要对电机的转速进行测量,不论是直流调速系统还是交流调速系统,只有转速的高精度检测才能得到高精度的控制系统。迄今为止,测速可分为两类:模拟电路测速和数字电路测速。随着微电子技术的发展,计算机技术的广泛应用,出现了以计算机为核心的数字测速装置。这样的速度测量装置测量范围宽、工作方式灵活多变、适应面广,具有普通数字测速装置不可比拟的快速性、精确性和优越性。 一:设计思路 用一个红外发光二极管和一个接受红外光的二极管组成一套光电管。当检测到物表面为黑色时,反射光很弱,接收端检测到的光线可以忽略,使接收端呈现一种状态,例如开关管截止;当被检测物表面为白色时,反射光强烈,发射端发射的红外线被接收端全部接收,使接收端呈现另一种相反的状态,例如开关管开通。这两种相反的状态表现在电路中,就是高低电平组成的脉冲信号。由此,我想到用一个比较器来比较两种接受到的信号,从而输出“0”“1”两种高低电平,并把两种信号传给单片机进行统计,然后利用设定算法进行计算,最后通过数码显示管显示计算结果。 二:所需模块 本测速系统共有两个模块构成,一个为光电传感器部分,用于接收光信号并转换为电信号,即高低电平信号;另一个为单片机部分,用于接收高低电平信号并通过内部计算,然后再通过数码显示管显示测出的结果。 (一)光电传感器部分 (1)LM339工作原理及管脚图: LM339类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。 两个输入端中的一个称为同相输入端,用“+”表示,另一个称为反相输入

光电开关的原理及类型

光电开关 光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。 简介 光电开关(光电传感器:photoelectric switch)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。安防系统中常见的光电开关烟雾报警器,工业中经常用它来记数机械臂的运动次数。 接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点,而晶体管接近开关的作用距离短,不能直接检测非金属材料。但是,新型光电开关则克服了它们的上述缺点,而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。 这种新型的光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。此外,利用红外线的隐蔽性,还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。 工作原理 图1 所示是反射式光电开关的工作原理框图。图中,由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后,由发光管GL辐射出光脉冲。当被测物体进入受光器作用范围时,被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU。并在接收电路中将光脉冲解调为电脉冲信号,再经放大器放大和同步选通整形,然后用数字积分 或RC积分方式排除干扰,最后经延时(或不延时)触发驱动器输出光电开关控制信号。 光电开关一般都具有良好的回差特性,因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态,从而可使其保持在稳定工作区。同时,自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区,以随时监视光电开关的工作。

红外传感器分类

光电传感器工作原理(红外线光电传感器原理) 光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。 光电传感器在一般情况下,有三部分构成,它们分为:发送器、接收器和检测电路。 发送器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。 此外,光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。 三角反射板是结构牢固的发射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成,能够使光束准确地从反射板中返回,具有实用意义。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角,使光束几乎是从一根发射线,经过反射后,还是从这根反射线返回。 分类和工作方式 ⑴槽型光电传感器 把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光,在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时,光被遮挡,光电开关便动作。输出一个开关控制信号,切断或接通负载电流,从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。 ⑵对射型光电传感器 若把发光器和收光器分离开,就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关,简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧,检测物通过时阻挡光路,收光器就动作输出一个开关控制信号。 ⑶反光板型光电开关 把发光器和收光器装入同一个装置内,在它的前方装一块反光板,利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常情况下,发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到;一旦光路被检测物挡住,收光器收不到光时,光电开关就动作,输出一个开关控制信号。 ⑷扩散反射型光电开关 它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器,但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。当检测物通过时挡住了光,并把光部分反射回来,收光器就收到光信号,输出一个开关信号。

反射式光纤位移传感器特性实验

仪器与电子学院实验报告 (操作性实验) 班级: 学号: 学生姓名: 实验题目:反射式光纤位移传感器特性实验 一、实验目的 1)掌握反射光纤位移传感器工作原理; 2)掌握反射光纤位移传感器静态特性标定方法。 二、实验仪器及器件 光纤、光电转换器、光电变换器、电压表、支架、反射片、测微仪。 三、实验内容及原理 反射式光纤位移传感器的工作原理如图3所示,光纤采用Y 型结构,两束多模光纤一端合并组成光纤探头,另一端分为两束,分别作为接收光纤和光源光纤,光纤只起传输信号的作用。当光发射器发生的红外光,经光源光纤照射至反射体,被反射的光经接收光纤至光电转换元件将接收到的光信号转换为电信号。其输出的光强决定于反射体距光纤探头的距离,通过对光强的检测而得到位移量。 图1 反射式光纤位移传感器原理及输出特性曲线 四、实验步骤 1、观察光纤结构:本仪器中光纤探头为半圆型结构,由数百根光导纤维组成,一半为光源光纤,一半为接收光纤。 2、将原装电涡流线圈支架上的电涡流线圈取下,装上光纤探头,探头对准镀铬反射片( 即

电涡流片)。 3、振动台上装上测微仪,开启电源,光电变换器Vo端接电压表。旋动测微仪,带动振 动平台,使光纤探头端面紧贴反射镜面,此时Vo输出为最小。然后旋动测微仪,使反射镜面离开探头,每隔0.5mm取一Vo电压值填入下表,作出V—X曲线。 4、根据所测数据求出平均值后,在坐标纸上画出输出电压-位移特性曲线(分前坡和后坡), 计算灵敏度S=,并在坐标纸上画出V—X关系线性、灵敏度、重复性、迟滞曲线。 五、实验测试数据表格记录 表1 六、实验数据分析及处理 1、线性度: 图2 线性曲线

RPR220反射式光电传感器的性能测试与分析

【摘要】通过给定的测量电路,检测反射式红外光电传感器在多种颜色表面的反射特性。近红外反射式光电传感器在白色、红色、绿色、蓝色、橙色、玖红、金黄、浅蓝、木板等表面反射特性相类似,没有区分度;青绿、咖啡色表面反射特性与白色表面相比较,略有差异,区分度不明显;黑色表面与上述各种颜色表面差异最大,区分度明显。提高发射管工作电流,可以增加传感器的有效探测范围。加装红外滤光片,能降低环境光对检测结果的影响。 【关键词】红外线;反射式;光电传感器 序言 在机器人竞赛和电子设计竞赛中经常会用到反射式红外光电传感器[1]。反射式红外光电传感器是利用检测反射光强度进行工作的,反射光的强弱与发射管工作电流、反射距离、反射面材料及传播介质特性等因素相关。在一般工作环境中,传感器检测结果受环境照度强弱变化的影响。 rpr220是日本罗姆(rohm)株式会社生产的一款常用反射式红外光电传感器[2],中心波长800nm,属于近红外传感器。本文通过给定的测试电路,测出rpr220传感器在不同颜色表面及木材表面的反射特性。 1、实验方法 测试电路中,vcc取+5v,rx取20kω[3],改变红外发光管工作电流、传感器与反射面之间的距离、反射面材料与颜色及环境光的照度强弱等因素,记录输出电压变化,以判别传感器的工作状态。 实验均在晴天室内操作,室温26℃。测试红外发光管不同工作电流对传感器性能影响时,室内环境光照度为400lx,照度误差10%。测试各种反射面对传感器性能影响时,发射管取额定工作电流10ma。检测环境光、红外滤光片对传感器性能影响时,发射管电流10ma,传感器距离白色反射面高度15cm。测量仪表为victor1010a、vc890d。 2、实验结果分析 图1是白色反射面的特性曲线,发射管电流5ma时,处于欠电流工作状态,曲线最低点,检测距离3mm,输出电压1.4v;发射管电流10ma曲线,检测距离3mm~10mm,输出电压≤0.3v;发射管电流15ma曲线,检测距离3mm~14mm,输出电压≤0.3v。图2是黑色反射面的特性曲线,发射管电流15ma曲线,检测距离5mm,输出电压为最小值3.51v。发射管工作电流增强,近距离检测易引起“镜面反射”效应。 图3~图5是各种颜色反射面的测试特性曲线图,黑色表面与其他颜色表面,反射特性区分明显。红色、绿色、蓝色、橙红、玖红、金黄、浅蓝、木板与白色表面之间的反射特性,几乎没有差别。青绿、咖啡与白色表面反射特性略有差别,区分度不明显,易受环境照度变化影响。 图6是传感器接收窗前侧是否加装红外滤光片,传感器尾部是否遮光处理,对检测性能性能影响的特性曲线图。传感器红外接收管正面环境光照度,从20lx增加到1547lx,无红外滤光片时,检测输出电压从4.36v递减至1.94v;加装威特郎ir800滤光片,环境光照度从17lx变化到1500lx,输出电压从4.6v减小至3.28v。加装红外滤光片后,输出电压变化量减少约1.1v。红外滤光片可有效滤除可见光中的红外线部分,降低环境照度变化对检测结果的影响。rpr220传感器尾部有无遮光处理,对检测结果没有影响。 3、结语 红外反射式光电传感器用于导航轨迹识别时,其轨迹宜用黑色与其他颜色组成。实验检测结果表明,rpr220在白色与黑色组成的反射面,有效检测距离为3mm~11mm时,距离小于3mm时为盲区,最佳检测距离为7mm,红外发射管不宜工作于欠电流状态,在散热许可条件下适当提高发射管工作电流,可以增加传感器有效探测范围。

反射式光电传感器使用及测试注意事项

反射式光电传感器使用及测试注意事项 1·反射取样式光电传感器的工作原理是传感器红外发射管发射出红外光,接收管根据反射回来的红外光强度大小来计数的,故被检测的工件或物体表面必须有黑白相间的部位用于吸收和反射红外光,这样接收管才能有效的截止和饱和达到计数的目的。所以在选择工作点、安装及使用中最关健的一点是接收管必须工作于截止区和饱和区。 2·使用中光电传感器的前端面与被检测的工件或物体表面必须保持平行,这样光电传感器的转换效率最高。 3·光电传感器的前端面与反光板的距离保持在规定的范围内。 4·光电传感器必须安装在没有强光直接照射处,因强光中的红外光将影响接收管的正常工作。 5·光电传感器的红外发射管的电流在2~10mA之间时发光强度与电流的线性最佳,所以在电流取值一般不超过这个范围,若取值太大发射管的光衰也大长时间工作影响寿命;若取值太小一是抗干扰性下降,二是对接收管的要求严。 6·光电传感器长时间工作时红外接收管的最大工作电流不应超过 250μA。 7·安装焊接时,光电传感器的引脚根部与焊盘的最小距离不得小于 5mm,否则焊接时易损坏管芯。或引起管芯性能的变化。 8·光电传感器在具体的工作环境中最佳工作状态的参数选择方法:根据实际的检测距离选取光电传感器的型号。 安装好传感器,做好工件或物体表面的取样标志,在5V工作电压下根据该型号传感器红外发射管所需的工作电流选取负载电阻R1 (红外发射管的正向压降在(1~1.3 V),红外接收管负载电阻R2取一值,测量AB两点之间的电压。当光电传感器对准工件或物体表面黑色标志处,AB间的电压应控制在0.3~0.6V之间,此时光电传感器的工作状态最佳,若AB间电压小于0.3V,则将R2电阻阻值换大直到符合要求,若AB间电压大于0.6V,则相反。在工件或物体表面无黑

反射式光电传感器

?反射式光电传感器是把发射器和接收器装入同一个装置内,在其前方装一块反光板,利用反射原理完成光电控制作用的光电传感器。可以用来检测地面明暗和颜色的变化,也可以探测有无接近的物体。 目录 ?反射式光电传感器的工作原理 ?反射式光电传感器的特点 ?反射式光电传感器的应用 ?反射式光电传感器的使用注意事项 反射式光电传感器的工作原理 ?反射式光电传感器的工作原理:自带一个光源和一个光接收装置,光源发出的光经过待测物体的反射被光敏元件接收,再经过相关电路的处理得到所需要的信息。可以用来检测地面明暗和颜色的变化,也可以探测有无接近的物体。 反射式光电传感器的特点 ?1、安装接线简便 2、安装使用时便于光路对齐 3、不受被检物的形状、颜色和材质影响 4、相对于对射式光电传感器,节省安装使用空间 反射式光电传感器的应用 ?反射式光电传感器广泛应用于点钞机、限位开关、计数器、电机测速、打印机、复印机、液位开关、金融设备、娱乐设备(自动麻将机)、舞台灯光控制、监控云台控制、运动方向判别、计数、电动绕线机计数、电能表转数计量 反射式光电传感器的使用注意事项 ?1、被检测的工件或物体表面必须有黑白相间的部位用于吸收和反射红外光,这样接收管才能有效的截止和饱和达到计数的目的。所以在选择工作点、安装及使用中最关健的一点是接收管必须工作于截止区和饱和区。 2、使用中反射式光电传感器的前端面与被检测的工件或物体表面必须保持平行, 这样反射式光电传感器的转换效率最高。 3、反射式光电传感器的前端面与反光板的距离保持在规定的范围内。 4、反射式光电传感器必须安装在没有强光直接照射处,因强光中的红外光将影 响接收管的正常工作。 5、反射式光电传感器的红外发射管的电流在2~10mA之间时发光强度与电流 的线性最佳,所以在电流取值一般不超过这个范围,若取值太大发射管的光衰也大长时间工作影响寿命;若在电池供电的情况下电流取值应小,此时抗干扰性下降,在结构设计时应考虑这点,尽量避免外界光干扰等不利因素。

浅谈反射式强度型光纤传感器

大学物理实验 光纤技术专题实验 学院 班级 学号 姓名 教师张丽梅 首次实验时间2012年9月17日

浅谈反射式强度型光纤传感器 摘要:本文通过物理实验的经历和收获和查阅相关资料,简要地论述了反射式强度型光纤传感器的工作原理,以及国内外对该类传感器研究现状,指出其存在的问题和解决方法。 关键词:反射式光纤传感器,反射面,强度调制,研究,发展趋势 1引言 通过光纤技术专题实验,我对光纤的结构和一般性质,光纤的耦合、传输及传感特性有了一定的了解,尤其是在做第三个实验“光纤传感”时,对反射式强度型光纤传感器产生了浓厚的兴趣。通过查阅资料等手段,写下了这篇浅显的论文。 2反射式强度型光纤传感器及其原理 反射式强度型光纤传感器(RIM-FOS:Reflective Intensity Modulated Fiber Optic Sensor)具有原理简单、设计灵活、价格低廉等特点,并已在许多物理量

( 如位移、转速、振动等) 的测量中获得成功应用。其结构原理如图1。 图2 与传统传感器是以机- 电测量为基础相比,,光纤传感器则以光学测量为基础。从本质上分析, 光就是一种电磁波, 其波长范围从极远红外的1nm 到极远紫外线的 10nm。电磁波 的物理作用和生物化学作用主要因其中的电场而引起。因此, 在讨论光的敏感测量时必须考虑光的电矢量E 的振动。通常用下式表示:E=Asin( ωt+")

式中A—电场E 的振辐矢量; ω—光波的振动频率;"— 光的相位; t—光的传播时间。由上式可见, 只要使光 的强度、偏振态( 矢量A的方向) 、频率和相位等参量 之一随波测量状态的变化而变化, 或者受被测量调制, 那么, 我们就有可能通过对光的强度调制、偏振调制、频率调制或相位的调制等进行解调, 获得我们所需要 的被测量的信息。最简单的反射式强度型光纤传感 ( RIMFOS)由光源、发送光纤、接收光纤、反射面以及 光电探测器组成.在图一中S 为光源, D 为检测器。光 源S 发出的光经发送 光纤束全反射传播, 到达反射面( 被测物) , 射 进入接收光纤束再次全反射传播到达检测器D, 测器D 输出相应的电信号U0。 U0=f( d) 在光纤芯半径r、光纤的数值孔径NA、反射面、 检测器已确定情况下, 输出电压U0 只是位移d 的函数。所以通过分析输出电压U0, 可以得到相应位移d的数值, 这样可以实现非接触微小位移的精密测量。

红外光电开关参数术语解释

光电开关即为光电传感器,又称光电遮断器,以下是红外光电开关的基本参数详解,包括9个点: 1.输出状态:分常开和常闭。当无检测物体时,常开型的光电开关所接通的负载,由于光电开关内部的输出晶体管的截止而不工作,当检测到物体时,晶体管导通,负载得电工作。 2.检测方式:根据光电开关在检测物体时,发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同,可分为漫反射式,镜反射式,对射式等。(详见工作原理说明) 3.检测距离:动作距离是指检测体按一定方式移动时,从基准位置(光电开关的感应表面)到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。 4.回差距离:动作距离与复位距离之间的绝对值。 5.响应频率:按规定的1秒的时间间隔内,允许光电开关动作循环的次数。 6.输出形式:分npn二线,npn三线,npn四线,pnp二线,pnp三线,pnp四线,AC 二线,AC五线(自带继电器),及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能等几种常用的形式输出。 7.指向角:常见GDKG光电传感器的指向角。 8.表面反射率:对于漫反射式槽型光电开关发出的光线需要被检测物表面将足够的光线反射回漫反射开关的接受器,所以检测距离和被检测物体的表面反射率将是决定接受器接收到光线的强度大小,粗糙的表面反射回的光线必将小于光滑表面反射回的强度,而且,被检测物体的表面必须垂直于光电开关的发射光线。 9.环境特性:GDKG光电开关应用的环境亦是影响其长期工作可靠性的重要条件。当光电开关工作于最大检测距离状态时,由于光学透镜会被环境中的污物粘住,甚至会被一些强酸性物质腐蚀,以至降低使用参数特性,这些变量尽管已列入我们的产品设计考虑范围之内,但它终究是造成可靠性降低的最大因数,其较简便的解决方法是根据GDKG传感器的最大检测距离(Sn)降额使用来确定最佳工作距离。 深圳光藕供应商通用光电耦合器接收头厂家直销电视机顶盒红外线接收头 文章来源地址:https://www.wendangku.net/doc/0516275333.html,/

光电传感器的原理、功能特点等应用

光电传感器的原理、功能特点等应用 光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。光电传感器一般由处理通路和处理元件两部分组成。其基本原理是以光电效应为基础,把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将非电信号转换成电信号。 其工作原理基于光电效应。光电效应是指光照射在某些物质上时,物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象。光电效应是指用光照射某一物体,可以看作是一连串带有一定能量为的光子轰击在这个物体上,此时光子能量就传递给电子,并且是一个光子的全部能量一次性地被一个电子所吸收,电子得到光子传递的能量后其状态就会发生变化,从而使受光照射的物体产生相应的电效应。光电传感器因为采用光学原理,因此其采集结果更精准、快速。 特点: 光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(可见及紫外镭射光)转变成为电信号的器件。光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电物理量,如光强、光照度、辐射测温、

气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此应用广泛。 工作原理: 由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器。模拟式光电传感器是将被测量转换 光电式传感器分类: ⑴反光板型光电开关 把发光器和收光器装入同一个装置内,在前方装一块反光板,利用反射原理完成光电控制作用,称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常情况下,发光器发出的光源被反光板反射回来再被收光器收到;一旦被检测物挡住光路,收光器收不到光时,光电开关就动作,输出一个开关控制信号。 ⑵对射型光电传感器,若把发光器和收光器分离开,就可使检测距离加大,一个发光器和一个收光器组成对射分离式光电开关,简称对射

光电开关工作原理NPN与PNP传感器差异

光电开关工作原理NPN与PNP传感器差异 红外线属于一种电磁射线,其特性等同于无线电或X射线。人眼可见的光波是380n m-780n m,发射波长为780n m-1m m的长射线称为红外线,省洞头县光电开关厂生产的红外线光电开关优先使用的是接近可见光波长的近红外线。 红外线光电开关(光电传感 器)属于光电接近开关的简称,它是利 用被检测物体对红外光束的遮光或反 射,由同步回路选通而检测物体的有 无,其物体不限于金属,对所有能反射 光线的物体均可检测。根据检测方式的 不同,红外线光电开关可分为 1.漫反射式光电开关 漫反射光电开关是一种集发射器和接收器于一体的传 感器,当有被检测物体经过时,将光电开关发射器发 射的足够量的光线反射到接收器,于是光电开关就产 生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率 极高时,漫反射式的光电开关是首选的检测模式。 引起理想漫反射的光度分布 局部较强漫反射时的光度分布

2.镜反射式光电开关 镜反射式光电开关亦是集发射器与接收器于一体,光电开关发射器发出的光线经过反射镜,反射回接收器,当被检测物体经过且完全阻断光线时,光电开关就产生了检测开关信号。 3.对射式光电开关 对射式光电开关包含在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器,发射器发出的光线直接进入接收器。当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时,光电开关就产生了开关信号。当检测物体是不透明时,对射式光电开关是最可靠的检测模式。 4.槽式光电开关 槽式光电开关通常是标准的U字型结构,其发射器和接收器分别位于U型槽的两边,并形成一光轴,当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时,光电开关就产生了检测到的开关量信号。槽式光电开关比较安全可靠的适合检测高速变化,分辨透明与半透明物体。 5.光纤式光电开关 光纤式光电开关采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线,以实现被检测物体不在相近区域的检测。通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。 型号说明

反射式光纤传感器原理操作步骤

五、注意事项 1.不得随意摇动和插拔面板上的各种元器件,以免造成实验仪不能正常工作。 2.光纤传感器弯曲半径不得小于5㎝,以免折断。 3.旋动螺旋测微丝杆尾帽中出现咔咔声表示不能继续前进,不能超过其量程。 4.在使用过程中,出现任何异常情况,必须立即关机断电以确保安全。 5.不得用手触摸反射面,以免影响实验结果。 六、实验操作 1)光路与机械系统组装调试实验 1.按照图3安装光纤传感器,把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座孔和探测器PD座孔上,把光纤传感器探头安装在光纤卡架上。 图3 光纤传感器安装示意图 2.将发射和接收部分接入电路,探测器输出信号处理电路不接调零电路,输出端U0接入电路板上电压表。 3.调节光纤传感器探头,使探头与反射面接触。 4.选择智能可调档位200mv或者2v档位。 5.打开电源开关,调节螺旋测微丝杆使光纤传感器离开反射面,观察电压表显示变化,并分析。 6.关闭电源。 2)发光二极管驱动实验1.按照图3安装光纤传感器,把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座孔和探测器PD座孔上,把光纤传感器探头安装在光纤卡架上。 2.仅仅把发射部分接入电路。 3.调节光纤传感器探头,使探头与反射面接触。 4.打开电源开关,调节螺旋测微丝杆使光纤传感器离开反射面,观察电压表显示变化,并分析。 5.关闭电源。 3)光电探测器PD接收实验 1.按照图3安装光纤传感器,把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座孔和探测器PD座孔上,把光纤传感器探头安装在光纤卡架上。 2.仅仅把接收部分接入电路。 3.调节光纤传感器探头,使探头与反射面接触。 4.打开电源开关,调节螺旋测微丝杆使光纤传感器离开反射面,观察电压表显示变化,并分析。 5.关闭电源。 4)光纤位移传感器输出信号放大处理实验 1.按照图3安装光纤传感器,把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座孔和探测器PD座孔上,把光纤传感器探头安装在光纤卡架上。 2.将发射和接收部分接入电路,探测器输出信号处理电路接调零电路,输出端U0接入电压表。 3.调节光纤传感器探头,使探头与反射面接触。 4.打开电源开关,调节螺旋测微丝杆使光纤传感器离开反射面某一距离后维持不动,调节增益旋钮,观察电压表显示变化,并分析。 5.关闭电源。 5) 光纤位移传感器输出信号误差补偿电路 1.按照图3安装光纤传感器,把输入光纤、输出光纤分别插入实验板上的光源座 7

红外反射式光电传感器特性与工作原理

红外线接收头传感器在小车导航中的应用 广州市大鹏电子今天又为广大朋友带来技术上的福利了,今天的福利是告诉你如何利用红外反射式传感器实现小车自动寻迹导航的设计,用以实现小车自动识别路线,判断并自动规避障碍,以及选择正确的路线。实验中采用与地面颜色有较大差别的线条作引导,使用反射式红外传感器感知导引线和判断障碍物。系统控制核心采用AT89C2051的单片机,系统驱动采用控制方式为单向PWM的直流电机。该技术可以应用于无人驾驶机动车,无人工厂、仓库、服务机器人等领域。 自第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高,并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中,制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。 随着科学技术的发展,机器人的感觉传感器种类越来越多,其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统,对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达,而基于图像的理解技术还很落后,机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD,目前的CCD已能做到自动聚焦。但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势,因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是一种实用有效的方法。 机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物,感知导引线相当给机器人一个视觉功能。自动寻迹是基于自动导引小车(AGV—auto-guidedvehicle)系统,实现小车自动识别路线,判断并自动规避障碍,选择正确的行进路线。采用与地面颜色有较大差别的线条作引导,使用传感器感知导引线和障碍判断。 传感器选择: 实现机器人的视觉和接近觉功能有多种方式: 1)可使用CCD摄像头进行图象采集和识别方法,但是不适用在小体积系统使用,并且还涉及图象采集、图象识别等领域。 2)电容式接近传感器,基于检测对象表面靠近传感元件时的电容变化。 3)超声波传感器,根据波从发射到接收的传播过程中所受到的影响来检测物体的接近程度。 4)红外反射式光电传感器,它包括一个可以发射红外光的固态发光二极管和一个用作接收器的固态光敏二极管(或光敏三极管)。 根据使用场合的具体情况,传感器要感知的对象是物体的有无和物体的接近程度,与精确的测距系统有相似之处,但又有不同,只要求判断出简单的阈值或提供远、近分档的距离。因此使用较简单的接近传感器实现小车寻迹和避障是有依据可循的并且是可行的。为了简单起见,系统中使用了八个红外反射式光电传感器,其中三个用于寻迹,三个用于障碍判断,

反射式光纤位移传感器实验

反射式光纤位移传感器实验报告 一、实验内容 1、按照光路图搭建各类光学元件 2、用螺丝固定两侧推平移平台,侧推平移台装在滑块上,然后采用 FC=FC对接法兰连接半导体激光输出接口与塑料反射式传感光纤,塑 料反射式光鲜FC端口与功率计感应端口通过光纤法兰座固定。 3、塑料反射式传感光纤螺纹端夹持固定可调棱镜支架中,并调节可调 棱镜支架的调节旋钮使出射的光路与导轨平行。 4、调节反射镜与反射式光纤跳线之间距离,使得反射端紧贴反射镜, 调节旋钮使得反射光与入射光重合达到反射镜与光路垂直,直到显示 的功率接近0值。 5、固定反射镜与可调棱镜的位置,旋转沿光轴方向(导轨方向)xuan 转侧推平移台尺杆,使反射镜远离光纤发光端,并记录位移-功率值数 据并绘制实验图,在曲线图中线性最好的那一段可作为实际位移传感 器应用。 二、实验结果 三、实验分析 如图,线性较好的第一段(即位移在0-0.3mm间)满足线性化,可作为实际位移传感应用。反射式光纤位移传感器是一种传输型光纤传感器。光从光源耦合到光源光纤,通过光纤传输,射向反射片,再被反射到接收光纤,最后由光电

转换器接收,转换器接受到的光源与反射体表面性质、反射体到光纤探头距离有关。当反射表面位置确定后,接收到的反射光光强随光纤探头到反射体的距离的变化而变化。显然,当光纤探头紧贴反射片时,接收器接收到的光强为零。随着光纤探头离反射面距离的增加,接收到的光强逐渐增加,到达最大值点后又随两者的距离增加而减小。反射式光纤位移传感器是一种非接触式测量,具有探头小,响应速度快,测量线性化(在小位移范围内)等优点,可在小位移范围内进行高速位移检测。

光电感应器

光电传感器 光电传感器的定义 「光电传感器」是利用光的各种性质,检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器。 光电传感器主要由发光的投光部和接受光线的受光部构成。如果投射的光线因检测物体不 同而被遮掩或反射,到达受光部的量将会发生变化。受光部将检测出这种变化,并转换为 电气信号,进行输出。大多使用可视光(主要为红色,也用绿色、蓝色来判断颜色)和红 外光。光电传感器如下图所示主要分为3类。(详细内容请参见「分类」) 对射型 回归反射型 扩散反射型 光电传感器特长 ①检测距离长 如果在对射型中保留10m以上的检测距离等,便能实现其他检测手段(磁性、超声波等)无法离检测。达到的长距 ②对检测物体的限制少 由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理,所以不象接近传感器等将检测物体限定在金属,它可对玻璃.塑料.木材.液体等几乎所有物体进行检测。 ③响应时间短 光本身为高速,并且传感器的电路都由电子零件构成,所以不包含机械性工作时间,响应时间非常短。 ④分辨率高 能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点,或通过构成特殊的受光光学系统,来实现高分辨率。也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。

⑤可实现非接触的检测 可以无须机械性地接触检测物体实现检测,因此不会对检测物体和传感器造成损伤。因此,传感器能长期使用。 ⑥可实现颜色判别 通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合而有所差异。利用这种性质,可对检测物体的颜色进行检测。 ⑦便于调整 在投射可视光的类型中,投光光束是眼睛可见的,便于对检测物体的位置进行调整。 光电传感器原理 ①光的性质 直射 光在空气中和水中时,总是直线传播。 使用对射型传感器外置的开叉来检测微小物体的示例便是运用了这种原理。 曲折 是指光射入到曲折率不同的界面上时,通过该界面后,改变行进方向的现象。 反射(正反射、回归反射、扩散反射) 在镜面和玻璃平面上,光会以与入射角相同的角度反射,称为正反射。 3个平面互相直角般组合的形状称为三面直角棱镜。 如果面向三面直角棱镜投光,将反复进行正反射,最终的反射光将向投光的反方向行进。 这样的反射称为回归反射。 多数的回归反射板都是由数mm角的三面直角棱镜按规律排列而构成的。 此外,在白纸等没有光泽性的表面上,光线将向各个方向反射,这样的反射称为扩散反射。 扩散反射型将该原理作为检测方式。 偏光 光线可以表现为与其行进方向垂直的振动波。作为光电传感器的光源,主要使用LED。从 LED投射的光线,会在与行进方向垂直的各个方向上振动,这种状态的光称为无偏光。将无偏 光的光的振动方向限制在一个方向上的光学过滤器称为偏光过滤器。即从LED投光,并通过偏光过滤器的光线只在一个方向上振动,这种状态称为偏光(正确地说应为直线偏光)。在某 一方向(例如纵方向)上振动的偏光,无法通过限制在其垂直方向(横方向)上振动的偏光 过滤器。回归反射型的M.S.R功能(→③M.S.R.功能(Mirror Surface Rejection:镜面体光泽清除)页)和作为对射型配件的防止相互干扰过滤器就是应用了这种原理。

基于51单片机的红外反射式光电传感器测速机的简易设计

光电传感器

引言 在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合。转速是电动机极为重要的一个状态参数,在很多运动系统的测控中,都需要对电机的转速进行测量,不论是直流调速系统还是交流调速系统,只有转速的高精度检测才能得到高精度的控制系统。迄今为止,测速可分为两类:模拟电路测速和数字电路测速。随着微电子技术的发展,计算机技术的广泛应用,出现了以计算机为核心的数字测速装置。这样的速度测量装置测量范围宽、工作方式灵活多变、适应面广,具有普通数字测速装置不可比拟的快速性、精确性和优越性。 一:设计思路 用一个红外发光二极管和一个接受红外光的二极管组成一套光电管。当检测到物表面为黑色时,反射光很弱,接收端检测到的光线可以忽略,使接收端呈现一种状态,例如开关管截止;当被检测物表面为白色时,反射光强烈,发射端发射的红外线被接收端全部接收,使接收端呈现另一种相反的状态,例如开关管开通。这两种相反的状态表现在电路中,就是高低电平组成的脉冲信号。由此,我想到用一个比较器来比较两种接受到的信号,从而输出“0”“1”两种高低电平,并把两种信号传给单片机进行统计,然后利用设定算法进行计算,最后通过数码显示管显示计算结果。 二:所需模块 本测速系统共有两个模块构成,一个为光电传感器部分,用于接收光信号并转换为电信号,即高低电平信号;另一个为单片机部分,用于接收高低电平信号并通过内部计算,然后再通过数码显示管显示测出的结果。 (一)光电传感器部分 (1)LM339工作原理及管脚图: LM339类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。 两个输入端中的一个称为同相输入端,用“+”表示,另一个称为反相输入

光电传感器分类有哪些

(1)对射型 检测方式 为了使投光器发出的光能进入受光器,对向设置投光器与受光器。 如果检测物体进入投光器和受光器之间遮蔽了光线,进入受光器的光量将减少。 掌握这种减少后便可进行检测。 此外,检测方式与对射型相同,在传感器形状方面,也有投光受光部一体化,称为槽形的种类。 特长: 动作的稳定度高,检测距离长。(数cm~数十m) 即使检测物体的通过线路变化,检测位置也不变。 检测物体的光泽颜色倾斜等的影响很少。 (2)扩散反射型 检测方式 在投受光器一体型中,通常光线不会返回受光部。如果投光部发出的光线碰到检测物体,检 测物体反射的光线将进入受光部,受光量将增加。掌握这种增加后,便可进行检测。 特长: 检测距离为数cm~数m。 便于安装调整。 在检测物体的表面状态(颜色、凹凸)中光的反射光量会变化,检测稳定性也变化。 (3)回归反射型 检测方式 在投受光器一体型中,通常投光部发出的光线将反射到相对设置的反射板上,回到受光部。如果检测物体遮蔽光线,进入受光部的光量将减少。 掌握这种减少后,便可进行检测。 特长 检测距离为数cm~数m。 布线.光轴调整方便(可节省工时)。 检测物体的颜色、倾斜等的影响很少。 光线通过检测物体2次,所以适合透明体的检测。 检测物体的表面为镜面体的情况下,根据表面反射光的受光不同,有时会与无检测物体的状 态相同,无法检测。这种影响可通过MSR功能来防止。 (4) 距离设定型 检测方式 作为传感器的受光元件,使用2比例光电二极管或位置检测元件。通过检测物体反

射的投 光光束将在受光元件上成像。这一成像位置以根据检测物体距离不同而差异的三角测距原理为检测原理。 下图所示的是使用2比例光电二极管的检测方式。2比例光电二极管的一端(接近外壳的 一侧)称为N(Near)侧,而另一端称为F(Far)侧。检测物体存在于已设定距离的位置上的情况下,反射光将在N侧和F侧的中间点成像,两侧的二极管将受到同等的光量。此外,相 对于设定距离,检测物体存在于靠近传感器的位置的情况下,反射光将在N侧成像。相反的, 相对于设定距离,检测物体存在于较远的位置的情况下,反射光将在F侧成像。传感器可通过 计算N侧与F侧的受光量差来判断检测物体的位置。 距离设定型的特长 受检测物体的表面状态颜色的影响少。 不易受背景物体的影响。 BGS(Background Suppression)和FGS(Foreground Suppression) 在E3Z-LS61/-66/-81/-86中,检测传输带上物体的情况下,可选择BGS和FGS两种功能中的任 何一个。 BGS是不会对比设定距离更远的背景(传输带)进行检测的功能。 FG是不会对比设定距离更近的物体,以及回到受光器的光量少于规定的物体进行检测的功能,反言之,是只对传输带进行检测的功能。回到受光器光量少的物体是指: ①检测物体的反射率极低,比黑画纸更黑的物体。 ②反射光几乎都回到投光侧,如镜子等物体。 ③反射光量大,但向随机方向发散,有凹凸的光泽面等物体。 注:③的情况下,根据检测物体的移动,有时反射光会暂时回到受光侧,所以有时需要通过OFF延迟定时器来防止高速颤动。 特长 可对微小的段差进行检测(BGS、FGS)。 不易受检测物体的颜色影响(BGS、FGS)。 不易受背景物体的影响(BGS)。 有时会受检测物体的斑点影响(BGS、FGS)。 (5)限定反射型 检测方式 与扩散反射型相同,接受从检测物体发出的反射光进行检测。设置为在投光器和受光器上仅入射

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