所謂光電傳感器,就是通過感應自身投射光的受光量(遮光量),實現非接觸式的檢測物體的有·無的傳感器。
如下圖所示,左邊的投光器投射出光線,右邊的受光器接收到足夠的光量(受光量)時判定為ON(○),否則判定為OFF(×)。
·非接觸式檢測·可長距離檢測 ·可檢測微小物體
·高速響應速度·大部分物體都可以檢測
×容易受到油污&粉塵的影響
光電傳感器有各種各樣的檢測類型。
在此,我們僅介紹幾種主要的檢測類型。
對射型投光器和受光器分離。主要以【投射的光線是否被遮斷?】為檢測依據,因此不受檢測物體的形狀、顔色、傾斜等影響。
對射型傳感器
配置1個傳感器和1個反光鏡。同對射型一樣,主要以【傳感器投射向反光鏡的光線是否被遮斷?】為檢測依據。因為隻有1個傳感器,所以布線比對射型簡便(但還是需要兩個安裝固定位置)。
鏡面反射型傳感器
應用示例
物體進入檢查設備确認
确認檢查物品是否已進入檢測設備内。傳感器檢測到物品之後,檢測設備自動啟動檢查項目。
僅配置1個傳感器(内置投光器和受光器)。
投光器投射的光線經過檢測物反射回受光器,從而檢出物體的有無。
因為隻有1個傳感器,所以安裝固定及布線都比較簡便,但容易受檢測物體的形狀、顔色、傾斜等影響。敬請注意。
漫反射型傳感器
應用示例
金屬部品的加工确認
确認金屬部品加工孔的有無。
若投射光進入孔中,則無法返回接收器,因此可檢測加工孔的有無。
隻需要安裝固定1個傳感器,相關便捷。
傳感器采用PSD/C-MOS感光元器件,以【距離】而不是【受光量】作為檢測依據。因此,有效避免普通漫反射型傳感器容易受檢測物體顔色的影響。不過,BGS型的檢測距離比普通漫反射型較短。
BGS=Background Suppresion,背景抑制性。
BGS型的檢測原理(三角形測量)?
三角形測量,是指通過三角形的原理,測量物體至傳感器之間的距離。
如右圖所示,已知A/B兩點之間的距離,如果角度A/B也知道的話,則A/B兩點至所需測量位置(紅點●)的距離就可以求得了。
檢測方法
将【投光素子】、【受光素子】、【被測物】之間的位置構成一個三角形關系,從而求得被測物的距離。如右圖所示。當被測物的距離發生變化(綠色↑)時,受光素子上的受光位置也跟着變化(藍色←)。即測量受光素子的受光位置至被測物之間的距離。
應用示例
部品的有無檢測
檢測托盤内部品的有無。通過檢測高度差來确認部品的有無,即使部品的顔色發生變化也可穩定檢測,無需重新調整傳感器。
屬于鏡面反射型中的一種。不過,由于光線容易穿透透明體,因此普通的鏡面反射型傳感器無法檢測透明體。而專用于檢測透明體的傳感器,應差距離(→P20)較小,受光量發生細微的變化也能檢測出來。
一般來講,應差距離較小時容易導緻輸出的不穩定(ON/OFF反複切換)、容易受環境幹擾導緻誤動作。為了避免該問題,透明體檢測型傳感器在鏡頭光學系統和電路設計上做了一些改良。
為什麼使用鏡面反射型?
使用鏡面反射型檢測時,光線會往/返經過檢測物2回,因此受光量的衰減程度較明顯;使用對射型檢測時,光線隻經過檢測物1回,受光量衰減程度比鏡面反射型小。假如光線經過檢測物1回時受光量的衰減率為3%的話,鏡面反射型的受光量衰減6%,而對射型僅衰減3%。
應用示例
PET瓶檢測
檢測透明瓶的有無,普通光電床幹起及接近開光都不能檢測透明玻璃及透明瓶,透明體較薄時,接觸式傳感器也難檢測,此時低價格的透明體檢測傳感器優勢比較顯著。
限定反射型
屬于漫反射型的一種。光學系統特别設計,使得傳感器隻能在指定範圍内檢測物體。常用于檢測指定區域内的工作的有無。與BGS型傳感器相比,精度較低,但結構較簡單價格便宜。另外,光纖傳感器中,由于無法滿足BGS型的光學結構,因此常采用限定反射型的方式。
應用示例
檢測晶片是否有缺口
檢測晶片是否存在缺口,即使狹小空間中存在背景物體,限定反射型傳感器也可穩定檢測。
廣角漫反射型
普通傳感器的投光孔徑較小(光斑較小),而廣角漫反射型傳感器擴大了投光孔徑。由于孔徑角較大,适用于檢測透明體、表面存在溝槽/縫隙等小光斑傳感器檢測不穩定的情況。不過,因為廣角漫反射型傳感器投射的光線不聚光,所以測試距離表較短。
應用示例
透明薄膜檢測
監視透明卷膜物料是否用完。廣角漫反射型傳感器光斑較大,無需使用反光鏡,即使薄膜褶皺或抖動也可穩定檢測。
采用RGB三色光源,通過計算R·G·B各種顔色的反射光量來識别出被測顔色。有兩種檢測模式:顔色模式、色标模式;可根據具體應用選擇相應的檢測模式。
1.顔色模式
R·G·B三色光源同時投光識别被測顔色。物體表面存在各種各樣的顔色時亦能高精度檢測出指定的顔色。
連接器的顔色檢測:
2.色标模式
分别對被測色标和背景進行示教(2點示教)時,傳感器從R·G·B三色光中選擇出最佳的光源作為投射光。常用于檢測單一顔色背景上的某種色标的有無(包裝薄膜色标等)。 膠管的色标檢測: |
|
類型 |
對射型 |
鏡面反射型 |
漫反射型 |
BGS型 |
檢測距離 |
遠 |
中 |
近 |
更近 |
設置簡便·安裝空間 |
相對麻煩 |
相對簡單 |
簡單 |
簡單 |
配線工程 |
相對麻煩 |
簡單 |
簡單 |
簡單 |
顔色影響 |
完全不受影響 |
完全不受影響 |
受影響 |
受影響小 |
表面狀态 |
完全不受影響 |
完全不受影響 |
受影響 |
受影響小 |
背景影響 |
完全不受影響 |
完全不受影響 |
受影響 |
受影響小 |
更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!