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光电开关介绍

　　1、工作原理

　　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。工作原理如图1所示。多数

光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。图2是德国SICK公司的部分光电

开关外型图。

　　2、光电开关的分类及术语解释

　　(1)、分类

　　①漫反射式光电开关：它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，物体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高时，漫反射式的光电

开关是的检测模式。

　　②镜反射式光电开关：它亦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：它包含了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。当检测物体为不透明时，对射式光电开关是

可*的检测装置。

　　④槽式光电开关：它通常采用标准的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

了开关量信号。槽式光电开关比较适合检测高速运动的物体，并且它能分辨透明与半

透明物体,使用安全可*。

　　⑤光纤式光电开关：它采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线，可以对距离远的

被检测物体进行检测。通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。

　　它们的工作光线示意图如图3所示。

　　(2)术语解释

　　常见的术语示意图如图4所示。

　　①检测距离：是指检测体按一定方式移动，当开关动作时测得的基准位置(光电开

关的感应表面)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。

　　②回差距离：动作距离与复位距离之间的值。

　　③响应频率：在规定的1s的时间间隔内，允许光电开关动作循环的次数。

　　④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。

　　⑤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。

　　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

输出形式。

　　⑦指向角：见光电开关的指向角示意图,即如图4的下部三个小图所示。

　　⑧ 表面反射率：漫反射式光电开关发出的光线需要经检测物表面才能反射回漫反

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决定接受器接收到光线

的强度。粗糙的表面反射回的光线强度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。常用材料的反射率如表1所示。

　　表1 常用材料的反射率

　　材料 反射率 材料 反射率

　　白画纸 90% 不透明黑色塑料 14%

　　报纸 55% 黑色橡胶 4%

　　餐巾纸 47% 黑色布料 3%

　　包装箱硬纸板 68% 未抛光白色金属表面 130%

　　洁净松木 70% 光泽浅色金属表面 150%

　　干净粗木板 20% 不锈钢 200%

　　透明塑料杯 40% 木塞 35%

　　半透明塑料瓶 62% 啤酒泡沫 70%

　　不透明白色塑料 87% 人的手掌心 75%

　　⑨ 环境特性：光电开关应用的环境亦会影响其长期工作可*性。当光电开关工作

于zui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，以至其使用参数和可*性降低。较简便的解决方法就是根据光电开关的

大检测距离(Sn)降额使用来确定工作距离。

接近开关：E2EC-CR5C1 TL-Q5MC1 TL-N20ME1 TL-N10ME1 TL-N5ME1 TL-Q5MC1-Z TL-G3D E3R-5L

欧姆龙OMRON光电传感器E3JK-DS30M2 E3JK-R2M1 E3JK-R4M2 E3JK-5M1 E3JK-5M2 E3JK-R2M2 E3JK-R4M1 E3JK-R4M1-ZH E3JK-T31 E3JM-10M4 E3JM-R4M4-G E3JM-10M4T E3JM-DS70M4 E3JM-DS70M4T E3JK-DS30M1 E3JM-R4M4 E3JM-R4M4T E3X-NV21 E3X-NH11 E3X-DA11-N E3X-DA21-N E3X-DAB11-N E3X-NA11 E3X-NA41 E3X-DA11-S E3X-DA41-S E3X-DA11RM-S E3X-A11 E3X-A21 E3X-MDA11 E3X-VG11 E3X-A41 E3X-A51 E3X-F21 E3X-NT11 E3X-NT21 E3X-DRT21-S E3X-DRT21 E3X-SRT21 E3X-CIF11 E3X-ZA11 E3X-NM11 E3X-NV11 E3X-NVG11 E3X-F11

欧姆龙OMRON光电开关：E3Z-B86 E3Z-B87 E3Z-D61H E3Z-D61K E3Z-D62 E3Z-D62H E3Z-D62K E3Z-D66 E3Z-D67 E3Z-D81 E3Z-D81H E3Z-D81K E3Z-D82 E3Z-D82H E3Z-D82K E3Z-D86 E3Z-D87 E3Z-G61 E3Z-G62 E3Z-G81 E3Z-G82 E3Z-L61 E3Z-L66 E3Z-L81 E3Z-L86 E3Z-LS61 E3Z-LS66 E3Z-LS81 E3Z-LS86 E3Z-R61 E3Z-R61H E3Z-R61K E3Z-R66 E3Z-R81 E3Z-R81H E3Z-R81K E3Z-R86 E3Z-T61 E3Z-T61A E3Z-T61AH E3Z-T61-D E3Z-T61H E3Z-T61K E3Z-T66 E3Z-T66A E3Z-T81 E3Z-T81A E3Z-T81H E3Z-T86 E3Z-T86A