光电型传感器的特点与应用

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：两表中的第10行列出了传感器的频率响应。同时注意传感器存在滞后现象。图3-19欧姆龙E3S-A光电型传感器数据曲线2.响应时间传感器第二个重要的参数就是响应时间。此参数表明了传感器从关到开或从开到关的循环速度。当输出状态从关到开和从开到关时，E3S-A传感器的最大响应时间为0.5ms。当光源照亮接收器时，输出电平变高，有光-打开状态发生，无光-打开则工作于相反的方式。当输入触发输出改变时，延时继电器能够给输出的改变提供有效延时。

为了比较不同类型的传感器，表3-4和表3-5在传感器图片下方列举了10类特性。学习这些特性是掌握这些常用传感器的第一步。

（1）表3-4和表3-5中的第1行（放大器类型）指明了驱动光电型传感器所用放大器（内置直流/交流或者独立）的类型。内置传感器说明此传感器是独立包装。

（2）两表中的第2行（型号）指明了图示传感器的型号。

（3）两表中的第3行（特征）描述了检测特性的差别，以及每种型号传感器的典型应用。例如，一些传感器具有内置放大器，而其他的则提供远程或连线的放大器。晶体管开关是最常用的输出接口，但也有些使用继电器输出开关，这些继电器输出开关根据亮暗不同，输出的状态也不同，可以调节灵敏度。

（4）两表中的第4～6行分别指明了光束传播传感器的检测距离、反射传感器的检测距离和散射传感器的检测距离。注意，有些型号在3行里都列出了检测距离，说明它们可以工作于3种方式。有的只有一行内有数值，说明此传感器只有1种工作方式。

（5）两表中的第7、8行的交流控制输出和直流控制输出指定了输出类型，控制器件与传感器相连接。交流输出一般是继电器开关或者可控硅整流器；直流输出主要是NPN或者PNP的晶体管或固态开关。

（6）两表中的第9行指明了光源的类型和颜色，光源用来触发接收器和输出电流的改变。

（7）两表中的第10行列出了传感器的频率响应。接收器状态改变之后，传感器从一个离散的输出状态转换到相反状态所需时间就是频率响应，它表示了传感器的输出循环随着光线触发的速度大小。

1.检测距离和基准目标

检测距离是传感器表面与被检测物体之间的距离，检测距离与检测方法或者待检测物体的类型有关。光束传播具有最远的检测距离，偏振反射的检测距离比光束传播短，检测距离最短的是散射方式。基准目标的类型和形状也会影响检测距离。

影响检测距离的因素，可用图3-19中两条典型的数据曲线来表示。在图3-19（a）中，提供了散射方式下传感器的1条幅值裕度响应曲线。注意，物体越小，幅值裕度的最大值也越小，检测距离也会减小。

图3-19（b）中的曲线描述的是光束传播方式下的相对检测距离，即光源和接收器之间允许的偏移幅度。例如，检测距离为5m时，光源和接收器之间可以偏移30cm，性能不会降低。随着间隔距离的缩短，允许偏移的幅值相应提高。

图3-19（c）示出了散射工作方式下，检测目标的大小对检测距离的影响程度。如图所示，目标物体尺寸越大，检测距离越远。在图中“开”的曲线下，在任何检测距离内，都可以有效地检测到目标。同时注意传感器存在滞后现象。例如，一个30cm×30cm的物体在离传感器30cm处使传感器打开，但是直到物体退后到离传感器32cm左右，传感器才能关闭。

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