光电开关：简介与应用浅析

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：光电式接近开关主要由光发射器和光接收器构成。2）漫射式光电开关漫射式光电开关是利用光照射到被测物体上后反射回来的光线而工作的，由于物体反射的光线为漫射光，故称为漫射式光电开关。图2-10圆柱形漫射式光电接近开关外形及接线图外形；接线图

1.光电开关的简介

1）光电式接近开关的类型

光电式接近开关（简称光电开关）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输出形式为开关量的传感器。

光电式接近开关主要由光发射器和光接收器构成。如果光发射器发射的光线因检测物体不同而被遮掩或反射，到达光接收器的量将会发生变化。光接收器的敏感元件将检测出这种变化，并转换为电气信号进行输出。其大多使用可视光（主要为红色，也用绿色、蓝色来判断颜色）和红外光。

按照接收器接收光的方式不同，光电式接近开关可分为对射式、反射式和漫射式3种，如图2-7所示。

2）漫射式光电开关

漫射式光电开关是利用光照射到被测物体上后反射回来的光线而工作的，由于物体反射的光线为漫射光，故称为漫射式光电开关。它的光发射器（投光器）与光接收器（受光器）处于同一侧位置，且为一体化结构。在工作时，光发射器始终发射检测光，若接近开关前方一定距离内没有物体，则没有光被反射到接收器，接近开关处于常态而不动作；反之若接近开关的前方一定距离内出现物体，只要反射回来的光强度足够，则接收器接收到足够的漫射光就会使接近开关动作而改变输出的状态。图2-7（b）所示为漫射式光电开关的工作原理示意图。供料单元中，用来检测工件不足或工件有无的漫射式光电接近开关选用OMRON公司的E3Z-LS63型放大器内置型光电开关（细小光束型，NPN型晶体管集电极开路输出）。

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图2-7　光电式接近开关

（a）对射式；（b）漫射式（漫反射式）；（c）回归反射式

2.光电开关在生产线中的应用

（1）生产线中用来检测工件不足或工件有无的光电开关是一种小型、可调节检测距离、放大器内置的漫射式光电传感器。该光电开关的外形和电气符号如图2-8所示。

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图2-8　光电开关的外形和电气符号

（a）光电开关外形；（b）光电开关电气符号

动作转换开关的功能是用来选择光电开关的动作输出模式：当受光元件接收到反射光时输出为ON，此时成为L模式（LIGHT ON）或受光模式；另一个动作输出模式是在反射光未能接收到时输出为ON，则称为D模式（DARK ON）或遮光模式。选择哪一种检测模式取决于编程要求的考虑。选择L模式，则物料被检测到时开关动作；而发生欠料或者缺料时，开关不动作，这一点在编程时需注意。

工作状态指示灯为橙色LED（输出ON时亮起），稳定指示灯为绿色LED（稳定工作状态时亮起）。若稳定指示灯熄灭，则说明现场环境在温度、电压、灰尘等方面不满足传感器工作要求。此时，应从环境方面去排除故障，比如温度过高、电压过低、光线过暗和过亮等。

距离是通过距离设定旋钮实现的，距离设定旋钮是5回转调节器，调整距离时注意逐步轻微旋转，否则若充分旋转距离调节器会空转。调整的方法是，首先按逆时针方向将距离调节器充分旋到最小检测距离（约20 mm），然后根据要求距离放置检测物体，按顺时针方向逐步旋转距离调节器找到传感器进入检测条件的点；拉开检测物体距离，按顺时针方向进一步旋转距离调节器，找到传感器再次进入检测状态，一旦进入，向后旋转距离调节器直到传感器回到非检测状态的点。两点之间的中点为稳定检测物体的最佳位置。

图2-9所示为光电开关的电路原理框图，将光电开关棕色线接PLC输入模块电源“+”端，蓝色线接PLC输入模块电源“-”端，黑色线接PLC输入点。

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