光电开关原理

 光电开关原理
 光电开关的定义：此种产品以光源为介质、应用光电效应，当光源受物体遮蔽或发生反射、辐射和遮光导致受光量变化来检测对象的有无、大小和明暗，而向产生接点和无接点输出信号的开关元件。光电开关包括几种类型，自身不具备光源，利用被测物体发射的光的变化量进行检测的;利用自然光对光电开关的照射，物体遮蔽自然光产生的关变化量;光电开关自身具备光源，发射的光源对被检测物体反射、吸收、和透射光的变化量进行检测。常用的光源为紫外光、可见光、红外光等波段的光源，光源的类型有灯泡、LED、激光管等;输出信号有开关量或模拟量和通讯数据信息等。
　　光电开关的叫法，主要是输出为开关量的开关元件。
　　光电传感器的叫法，涵盖了输出开关量、模拟量、通讯数据等。
　　目前市面光电开关的叫法有分光源、检测形式、用途、结构等命名的。
　　如：利用红外光源的叫红外光电开关、红外线光电开关、红外线光电传感器等。
　　利用自然光的叫光控开关、光电继电器等。
　　利用激光为光源的叫激光光电开关、激光光电传感器等。
　　利用检测形式叫热金属检测器，俗称热检等。
　　利用用途的叫光电距离传感器、安全光幕传感器等。
　　利用结构的叫光幕传感器等。
　　这里就简要举几个例子，还有很多的叫法.
　　一、光电开关原理与分类
　　1：按检测形式的分类
　　(1)对射式
　　对射式是由一个发射器与一个接收器相对配置的，发射器发射出的光指向接收器，发射器与接收器之间组成一个闭合光路，通过对光路的光被遮断或光衰减来进行检测的一种检测形式。这种检测形式作用距离比较长，但需要一个发射器并需要配电;在某些应用场合比如空间狭小，不合适配电的运用上比较麻烦。
　　②发射器与接收器一体化，光传输为直流方式的非调制信号，主要小型缝隙光电开关，如U型、C型的槽型光电开关。
　　(2)直接反射式
　　这种方式是把发射器与接收器构为一体，发射器发射的光直接照射到被检测物上，根据反射光的变化情况来进行检测的。可以说是近似人的眼睛的一种检测器。与对射式相比作用距离比较短，只需要单线配电即可，属于通用检测器。
　　(3)镜面反射式
　　①这种方式是把发射器与接收器构为一体，光电开关对置反角矩阵射镜，发射器的光被反射镜后反馈回接收器，光电开关与角矩阵反射镜(多棱镜)形成闭合光路，通过对光路的光被遮断或光衰减来进行检测的一种检测形式，这种检测形式作用距离比对射式短，比直接反射式较长。只需要单线配电即可，由于采用反射镜光轴的调整比对射式容易;反射镜由多棱镜角矩阵板或微晶玻璃颗粒反射膜等。
　　②具有功能的反射器式光电开关，如果被检测物是平面而且有光泽，则会产生误动作，欲解决此问题，可采用功能，它的主要工作原理是基于角矩阵反射器能使偏振光方向改变90°，采用互相垂直的偏振光膜片放在双镜头前，所以使用角矩阵反射器，光路闭合。如果是平面镜或反光率比较的物体(如：玻璃瓶等)不能改变偏振方向，由它阻挡而产生的反射光不能进入受光器，因此它可以很容易被检测到，从而解决了由它表面反射而它引起的误动作问题。
　　(4)辐射光检测形式
　　通过对被检测物体辐射出的光进行检测的形式。如用于钢铁行业的对加热的铁辐射出的红外线进行检测的光电开关。
　　(5)限定反射式
　　这种方式是把发射器与接收器构为一体，发射器与接收器形成一个角度，发射光轴与接收光轴交叉区域灵敏度最佳。
　　(6)夹角式
　　这种方式是把发射器与接收器构为一体，发射器与接收器形成一个角度，发射光聚焦点与接收光聚焦交叉区域检测物体，用于精细检测，如标记检测等。
　　(7)同轴检测式(单镜头)
　　这种方式是把发射器与接收器构为一体，发射光通过镀膜的半透明镜片45°折射后通过镜头聚焦发射出去，接收光线通过聚焦镜头入射到接收器，主要用于标志检测。目前主流的颜色传感器、标志传感器大多采用这样方式。
　　(8)光导纤维式
　　光导纤维简称光纤，目前光纤式光电开关的光纤基本是两种，一种塑料光纤，价位比较低，普通检测使用;另一种玻璃光纤，价位比较高，一些检测精度比较高的场合。
　　①：对射式，把光纤套入发射器，把光纤套入接收器，光纤检测头相对安置。
　　②：直接反射式，发射器与接收器构为一体，把光纤套入发射器与接收器(光纤放大器)，光纤头为两根光纤并行，直接检测物体。
　　③：同轴反射，发射器与接收器构为一体，把光纤套入发射器与接收器(光纤放大器)。光纤头为两根光纤并为一根的形式，发射光纤在中间，接受光纤围着其圆周排列。可以直接反射与镜面反射，取决于光纤放大器的光学结构。