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光电开关应用问题解决方法

文章出处:上海本烜 发表时间:2018-06-07 人气:

鉴于很多客户询问光电开关问题,本烜电气子综合收集并整理出相应的解决方案,总结出17条问题。希望能够帮上一点小忙。

1 响应时间

根据被测物体的大小与移动速度来选择在响应速度上有余力的光电开关, 另外, 关于对射式,由于光束的粗细对检测有影响,因此要预先计算好对整个光束遮光的时间。

2 灵敏度

关于设定距离, 在环境恶劣的情况下,使用对射式时,必须留出4 倍以上的余地, 使用反射式时也必须留出1.5-2 倍以上的余地。

3 保护措施

通常,对于直流供电的光电开关里都设有逆极性,交流无须要极性保护。直流供电的光电开关晶体管输出的均有过流、短路保护。保护方式有节拍式或自锁式,各有特点, 节拍式在输出最大电流临界点产生节拍保护, 使用时候负载电流需要控制在光电

开关额定输出电流内。自锁式过载、短路后,保护电路启动后,无输出,需要断电重新加电后才恢复正常。

光电开关.jpg

无接点输出极的保护, 通常采用续流保护晶体管的集电极。如果有大功率的感性负载最好还是外部设置电涌吸收电路给予保护。

4 抗振与冲击

若振动为0-2000 次/分,复振宽度为2mm 左右时,对一般光电开关没什么影响,但是对采用白炽灯做光源需要采用不受振动的装备结构。

1 输入电源电压的波动对直流输入方式,也要注意其波动值,通常可以允许± 10%。

5 配线

正确地进行配线自然不用说, 在有规定的情况下, 使用电缆应在规定的长度以内, 在配

线上大多出防噪声方面考虑,但为安全起见, 还应当注意与动力线隔离,高压线、动力线和

光电传感器的配线不应放在同一配线管或用线槽内, 否则会由于感应而造成(有时) 光电开

关的误动作或损坏,所以原则上要分别单独配线。

6 干扰光

由于光电开关的光源与调制的问题, 因此抗干扰光的能力也是不同的; 通常红外光电开

关抗环境光白炽灯光3,000Lux, 太阳光10,000Lux 。若强烈太阳光直接照射的, 由于太阳光含

有红外波段的光线,如果采用光学滤色镜提高抗光干扰能力是不够的。teopto 光电产品中有

具备100,000Lux 专门用于强烈环境光的产品。那直流光式,需要尽量避开环境光的直接照

射,由于环境光的干扰, 还需要对灵敏度细调后满足实际使用的需要。在不能改变光电开关

(接收器)光轴与强光源的角度时,可在光电开关上方四周加装遮光板或套上遮光长筒。

8 防止相互干扰

对射式防止相互干扰最有效的办法是发射器和接收器交叉设置,超过2 组时还拉开组

距。当然, 也可选择使用不同频率的机种。反射式需要隔开一定的间距,根据产品参数的指

向角与检测距离来确定相邻的间距。

9 镜面角度影响

当被测物体有光泽或遇到光滑金属面时, 一般反射率都很高, 有近似镜面的作用, 这时

应将发射器与检测物体安装成10~20°的夹角,以使其光轴不垂直于被检测物体,从而防

止误动作。

10 排除背景物影响

使用反射式扩散型发射器、接收器时, 有时由于检出物离背景物较近, 光电开关或者背

景是光滑等反射率较高的物体而可能会使光电开关不能稳定检测。

因此可以改用距离限定型发射器、接收器,或者采用远离背景物、拆除背景物、将背景

物涂成无光黑色、或设法使背景物粗糙、灰暗等方法加以排除。

11 自诊断功能使用

在安装或使用时, 有时可能会由于台面或背景影响以及使用振动等原因而造成光轴的微

小偏移、透镜沾污、积尘、外部噪声、环境温度超出范围等问题。这些问题有可能会使光电

开关偏离稳定工作区,这时可以利用光电开关的自诊断功能而使其通过STABLITY 绿色稳

定指示灯发出通知,以提醒使用者及时对其进行调整。

12 消除台面影响

光电传感器.jpg

发射器与接收器在贴近台面安装时, 可能会出现台面反射的部分光束照到接收器而造成

工作不稳定。对此可使发射器与接收器离开台面一定距离并加装遮光板。

13 镜面的维护

定期清理镜面或者反光板表面的灰尘, 使光电开关的光量不受损耗, 保证光电开关正常

工作,擦拭镜头严禁用稀释剂等化学物品,以免损坏塑料镜与反光板。

14 温度特性

一般工作的环境温度在-20℃~55℃(未结冰) ,在环境复杂的条件下检测时需要注意,

比如温度比较高的环境下需要采取冷却。冷却方式有多种,风冷却、水冷切、电致冷等;温

度比较低的环境超过产品额定值的, 需要加热防止检测镜面冻霜、结冰;这些条件的使用时,

若需要技术支持请与teopto 的应用工程师进行技术的咨询,选择合适的产品应用在项目上。

15 光轴校准

为了便于校准光轴,有效防止偏移,只要做到一下几点就能满足要求:

①设定检测距离(灵敏度)时要大幅度留有余地。

②发射器与接收器的光学系统能扩展。

③装配上井然有序,坚固耐用。

④对于采用微逢、遮光板的窄光轴形式的或光学上调整平行光线的以及设定距离没有余

地的,要细致调整,完成校准后在机械上牢固地加以固定。

16 检测的S/N 比的问题

S/N 比,就是信号( signal)和噪声( noise)的比,这个问题比较容易被忽略,光电开

关主要的利用光的入射与遮光差进行ON-OFF 转换的,因此在光的入射时尽可能选择入射

光量较多的角度与位置;在遮光时,需要入射光的光量趋近于零,以进行稳定的检测。

17 其他问题

下列场所,一般有可能造成光电开关的误动作,应尽量避开:

①灰尘较多的场所;

②腐蚀性气体较多的场所;

③水、油、化学品有可能直接飞溅的场所;

④户外或太阳光等有强光直射而无遮光措施的场所。

⑤环境温度变化超出产品规定范围的场所;

⑥振动、冲击大,而未采取避震措施的场所。

以上是大体的应用方法,具体细节如检测体的材料表面的粗糙度、色泽、透明度等等。

                                          

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