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“图尔克光电传感器的检测模式”--锝秉工控

来源:未知    日期:2017/04/10    浏览量:


             TURCK(图尔克)是全球著名的自动化品牌,旗下囊括近15000种丰富多样的传感器产品、工业现场总线产品、过程自动化产品和各类接口及接插件产品,为工厂自动化及过程自动化提供了高效率和系统化的全方位解决方案。TURCK不仅能为用户提供及时专业的技术支持与定制产品,还能确保直接在现场为世界各地的客户提供优质的系统化解决方案。

             锝秉工控为企业提供生产过程自动化、设计,安装,调试,现场技术服务和自动化工程项目改造。经营且代理进口编码器,安全栅,传感器,编码器,可编程控制器(PLC),变频器等自动化产品。可直接国外订购,可直接报关,货期可以缩短一半,价格更有优势可以为您争取更大的利润空间。

             光电传感器是一种可以检测出其接收到的光强的变化的小型电子设备,它使用非常小的LED做为光源。

             LED(发光二极管):是一种半导体元件,其电气性能与普通二极管相同,不同之处在于当给LED通电流时,它会发光。它具有以下优点:由于LED是固态的,所以它能延长传感器的使用。由于LED没有灯丝,所以它具有良好的抗震动抗冲击性。它能够以非常快的速度来开关,开关速度可达到KHz,将接收器的放大器调制到发射器的调制频率,那么它就只能对以此频率振动的光信号进行放大。
             LED能发射人眼看不到的红外光,也能发射可见的绿光、黄光、红光、 蓝光、蓝绿光或白光。其中,红外光LED是效率最高的光束,同时也是在光谱上与光电三极管最匹配的光束。
调制的LED改进了光电传感器的设计,增大了检测距离扩展了光束的角度,使人们逐渐接受了这种可靠易于对准的光束。

             光电传感器通过可见红光或红外光检测不同类型的物体,不管物体材质是什么。不管是否标准或可编程多功能版本,紧凑型设备或与外部放大器等设备连接,每个传感器都有特殊的功能适用于不同的应用 - 锝秉工控网为客户提供最大范围的光电传感器解决方案。


             图尔克光电传感器的检测模式:
             光电传感器的检测模式分为如下几类:对射式、反射板  式、偏振反射板式、直反式、聚焦式、定区域式和可调区域式。对于光纤传感器,如使用对射光纤,则为对射式检测模式;如使用直反式光纤,则为直反式检测模式。

             对射式:对射式检测模式要求发射器与接收器对射安装,以保证接收器能接收到发射器发出的光。当被测物挡住光束时,传感器就会检测到。这种模式对光能的利用率最高,并且能提供最高的过量增益。

             对射式-光路对准:光路对准可使最大数量的发射光到达接收器,发射光要位于接收区域的中央位置。当发射器为可见光时,为使光路对准方便,在接收器镜头的正前方放一浅色的标定物,通过观察照在标定物上的光斑来调整发射器位置。将标定物移开,观察传感器上的过量增益指示灯,细调发射器和接收器的位置以达到最佳的对准位置。

             对射式-检测距离:检测距离是指传感器的发射器与接收器之间的最大距离。有效光束是指发射的所有光束中起作用的那部分,为可靠检测物体,此部分光必须要被全部遮挡。有效光束与发射器发射的光束或接收器的可接收区域是不一样的。

             对射式-光缝:对于对射式光电传感器,在检测小的部件或进行精确定位时,其有效光  束可能会太大以致不能进行可靠检测。在这种情况下,可以给传感器加装光缝来减小有效光束的尺寸。
             光缝会减小发射光束的尺寸:安装光缝会减小通过镜头的光的能量(光缝越小,通过的光就越少)。例如:直径20mm的镜头安装上带一孔的光缝后,则通过此孔的光的能量仅为原来的(1/4)或1/16,如果发射器和接收器都安装了光缝,则光的能量会损失双倍。

             矩形光缝与同尺寸的圆孔形光缝相比,其镜头接收光的区域较大。因此,如果被测物通过光束的方向是一定的,则优先选用矩形光缝(如边沿检测)  。如果小的被测物通过光束的方向不是固定的,则优先选用圆形光缝。
在使用对射式传感器检测小物体时,一方面要保证有效光束的尺寸必须小于被测物的最小尺寸,同时要使镜头保留尽可能大的可视区域,以保证足够的检测距离。

             反射板式:反射板式传感器将发射器和接收器集成为一体,发射器的发射光照到反射板上,经反射板反射回接收器,任何挡住此光束的物体都将被检测到。在传送带控制等类似的应用场合,这种检测模式非常普遍,因为这种检测模式只需要在被测物的一侧安装传感器。反射板式传感器的检测距离为从传感器到反射板的距离。其有效光束通常为锥形,从镜头边沿到反射板边沿。

             偏振反射板式:当被测物有很强的反光率时,我们可以使用偏振反射板式的传感器。两个偏振镜头分别安装在发射器和接收器镜头的前面,偏振方向互相垂直。
发射光经发射器垂直偏振镜头偏振后,变成垂直振动的光波此光波经反射板反射(去偏振)后,变为水平方向振动的光波,这种光波可通过接收器的水平偏振镜头被接收器接收。偏振反射板式传感器仅能与带几何棱镜的反射板配合使用。偏振反射板式传感器适于检测表面光亮的物体。

             直反式:光电传感器中,直反式传感器是一种常用的检测模式。在这种方式中,发射器发出的光以多种角度照到被测物表面上,被测物表面以多种角度对入射光进行反射,其中只有很少的一部分被反射回接收器。直反式传感器将发射器和接收器集为一体,当接收器接收到被测物反射回来的光时,被测物就会被检测到。这种传感器加装了小型镜头,使接收器能接收到较强的反射光。宽光束式是一种特殊形式的直反式检测模式,它不使用镜头,因此对是否与被测物对准要求不是非常严格。在某些应用场合,如检测透明物体时,一般直反式产品很难检测到,而宽光束式产品却能做到。

             直反式检测模式对光能的利用率相对较低,因为其接收器只能接收到很小一部分的反射光。同其他接近检测模式一样,直反式也受被测物表面反光率的影响。对于具有亮白表面的被测物,传感器的检测距离就要比暗黑表面的物体要远。

             定区域式:定区域式传感器有两个接收器和一个比较电路,当远距离接收器上的光强高于近距离接收器上的光强度时,传感器将不做出响应,因此任何处于关断点以外的物体都将被忽略掉。如果落在R2上的反射光等于多于落在R1上的反射光,则传感器检测到被测物。

             可调区域式:可调区域式传感器使用多个接收单元阵列,通过简单的调整可以使传感器电路改变关断点的位置。在可调区域检测模式中,位于关断点以外的物体被忽略掉。

             光纤式:透明的塑料可以传输光能。对射式光纤必须成对使用;直反式光纤可同时传输发射光和接收光,因此可以做为直反式检测模式。有时直反式光纤加装镜头后可成为反射板式检测模式。光纤式传感器可使用在狭小的安装空间。

             图尔克光电传感器的常用术语:
             亮态和暗态操作:
             在光电检测中,操作方式有亮态和暗态之分。有些传感器有亮态/暗态选择开关。如果一个传感器调整为亮态操作,那么当接收器接收到足够的光信号时,其输出就会动作;如果调整为暗态操作,那么当接收器接收不到光时,其输出就会动作。
             在对射式检测模式中,暗态操作也就是说当被测物出现,挡住有效光束时,传感器动作。如果没有被测物出现而传感器动作,那就是亮态操作方式。在反射板式的检测模式中,亮态操作和暗态操作也是这样的。
             直反式检测模式中亮态条件为被测物出现,将入射光反射回接收器;如果没有被测物,那么就没有光线被反射回接收器。

             响应时间
             每一种传感器都有特定的响应时间。响应时间是指输入信号发生变化,到传感器的输出做出反应,所需要的最大的时间。也就是输入信号的上升沿(或下降沿)到输出状态发生改变的这段时间。当在检测快速运动的物体时,尤其是检测快速移动的小物体时,响应时间就是一个非常重要的参数。

              需要的响应时间:当被测物的尺寸、速度和间距已知时,我们可以通过下面的公式来计算出所需要的响应时间:需要的响应时间=经过传感器的被测物的宽度被测物的移动速度。

              重复精度
              当传感器的输出去控制一个设备的动作时,尤其是高速循环动作时,传感器的重复精度就变得非常重要。如喷墨打印日期、标签检测等。
              一般来说,传感器是在计算3到4个调制的光脉冲后,其输出才有动作的。调制传感器输出动作之前的响应时间就是传感器计算那几个光脉冲所需要的时间,而且只有计算完足够的光脉冲,传感器的输出状态才可能会改变。然而由于被测条件的改变可以发生在一个调制周期内的任一时刻,所以被测条件发生改变与传感器的输出发生改变,这二者之间的时间差最多会有一个调制周期的差别。这个差别就是传感器的重复精度。传感器的重复精度乘上被测物的运动速度就可换算成机械上的重复精度。
              传感器的重复精度是基于检测条件从暗态到亮态变化时给出的。当从亮态到暗态变化时,就不计算调制脉冲,这种情况下输出的重复精度没有给出,但它是一个非常短暂的时间(典型值低于OFF响应时间的10%)。所给出的传感器的重复精度值是最坏情况下的数值,因而即使在被测物高速移动且重复精度要求非常高的场合,这个数值也非常可靠用来评估传感器是否适用于此场合。

           图尔克光电传感器的应用:
               通过检测被缠绕托盘的有无来确定缠绕设备是否完成缠绕过程
               应用传感器:Q60 可调区域传感器。
               应用说明:Q60被安装在托盘缠绕设备的手臂上,可以从水平方向检测托盘,当托盘存在时,传感器可随着机械手臂环绕托盘运动进行检测。当机械手臂到达托盘顶端,不在传感器的检测区域内时,传感器将发出信号。


             检测糖盒包装期间,每个区间是否存在糖果
             应用传感器:T8 对射式,3个BT18可调区域传感器
             应用说明:3个BT18可调区域传感器并排安装在传送带上,分别检测糖盒的3个区间,对射式传感器装在传送带两恻,作为可调区域传感器的触发信号。如果检测到某个区间是空的,它将发出一个信号。


             区分航空邮件和其它包裹
             应用传感器:对射式EOIR20M-BT18-6X和RO20M-BT18-VN6X2
             应用说明:三个垂直对射式传感器安装在辊缝中间,以致于任何一个包裹通过时都能被检测到。第4个对射式传感器被安装在辊到两侧水平位置,安装高度为50mm,用于检测包裹高度。如果通过的包裹高度低于50m,分检装置将启动,直到通过高于50mm的包裹时才复位。







信息来源于锝秉工控网