第05講光電開關知識點：(1).光電開關的基本原理(2).光電開關分類(3).光電開關的基本應用1光電開關的基本原理光電開關的定義

光電開關是傳感器大家族中的成員，它把發射端和接收端之間光的強弱變化轉化為電流的變化以達到探測的目的。由于光電開關輸出回路和輸入回路是電隔離的（即電緣絕），所以它可以在許多場合得到應用。光電開關外形

光電開關的特點：檢測距離長幾乎不受檢測物體的制約響應速度快分辨率高可實現非接觸的檢測可實現顏色判別

它是利用被檢測物對光束的遮擋或反射,由同步回路選通電路,從而檢測遮擋物體的有無。所有能反射光線的物體均可被檢測(物體不限于金屬)。光電開關將輸入電流在發射器上轉換為光信號射出,接收器再根據接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行檢測。工作原理它們分為：發送器、接收器和檢測電路。發射器：發光二極管、紅外發射二極管接收器：光電二極管、光電三極管、光電池組成。光電開關的主要性能參數工作電壓：光電開關額定電壓檢測距離：從基準位置到檢測面的空間距離回差距離：動作距離與復位距離之間的絕對值響應頻率：按規定的1秒的時間間隔內，允許光電開關動作循環的次數。輸出狀態：分常開和常閉檢測方式：可分為漫反射式，鏡反射式，對射式等輸出形式：pnp三線、npn三線、npn二線、pnp二線等光電開關選用原則1、根據測量對象與測量環境確定光電開關的類型

2、靈敏度的選擇 3、頻率響應特性4、精度5、穩定性

光電開關按照其內部的光電元件來分，有NPN、PNP、NMOS、PMOS幾種，其中NMOS與NPN型、PMOS與PNP型接線相同。

光電開關的安裝接線各種開關均有褐色、藍色、黑色連線，其中褐色線為電源（+），藍色線為電源（-），黑色線為信號線。

NPN型負載接在褐色線與黑色線之間，PNP型負載接在黑色線與藍色線之間。注意事項1、使用時的注意事項

1）檢測體大小的影響：對于對射型，若物體大于最小檢測體，則能檢測。2）檢測物體材質的影響：對于對射型檢測物體必須為不透明體。對于漫反射型，檢測距離按檢測體的材質而異。

3）避免強光源：光電開關在環境照度較高時，一般都能穩定工作。但應回避將傳感器光軸正對太陽光、白熾燈等強光源。2、安裝時的注意事項

1）周圍物體的反射：光電開關直接在平面（特別是光滑平面的場合）或靠近狀態下安裝的場合，光會造成動作不穩定，請更改按鉆高度或加遮光板等。

2）安裝面的影響：安裝面粗糙時，反射光造成動作不穩定。請更改安裝高度、安裝角度等使其動作穩定

3）相互干擾：在多個光電開關并列使用的場合，有可能產生相互干擾。光電開關誤動作下列場所，一般有可能造成光電開關的誤動作，應盡量避開： ●灰塵較多的場所； ●腐蝕性氣體較多的場所； ●水、油、化學品有可能直接飛濺的場所； ●戶外或太陽光等有強光直射而無遮光措施的場所。 ●環境溫度變化超出產品規定范圍的場所； ●振動、沖擊大，而未采取避震措施的場所。安裝須知平行安裝時

相對安裝時

埋入式安裝時

非埋入式安裝時光電開關的分類與特點光電開關可分為直射型和反射型兩大類。直射型光電開關的發射器和接收器相對安放，軸線嚴格對準。當有物體在兩者中間通過時，紅外光束被遮斷，接收器接收不到紅外線而產生一個負脈沖信號。直射型光電開關的檢測距離一般可達十幾米，對所有能遮斷光線的物體均可檢測反射型：1）反射鏡反射型2）漫反射型各種檢測方式比較：檢測方法檢測體優點缺點對射型（透過型）不透明體檢測精度高

能檢測小物體可進行長距離的檢測光軸調校困難

配線困難

鏡片反射型透明體不透明體配線容易

檢測距離為幾米光軸調校容易要注意檢測物體的反射率

需要反射板漫反射型

透明體

不透明體可檢測透明體

檢測距離為幾十厘米要注意檢測體以外的反射光1）直射型直射式光電開關原理ObjectReceiver

直射式光電開關由相互分離且相對安裝的光發射器和光接受器組成。當被檢測物體位于發射器和接受器之間時，光線被阻斷，接受器接受不到紅外線而產生開關信號。被檢測物體光發射器光接收器反射型光電開關

反射型光電開關分為兩種情況：

反射鏡反射型被測物漫反射型（簡稱散射型）。

反射鏡反射型光電開關

反射鏡反射型光電開關采用較為方便的單側安裝方式，但需要調整反射鏡的角度以取得最佳的反射效果。反射鏡通常使用三角棱鏡，它對安裝角度的變化不太敏感，有的還采用偏光鏡，它能將光源發出的光轉變成偏振光（波動方向嚴格一致的光）反射回去，提高抗干擾能力。定區域反射式光電開關原理

定區域式光電開關有一個非常確定的檢測區域，不經過該區域的被測物體不會引起光電開關產生開關信號。檢測距離檢測距離調制型光電開關原理

光電開關的LED多采用中頻（40kHz左右）窄脈沖電流驅動，從而發射40kHz調制光脈沖。相應地，接收光電元件的輸出信號經40kHz選頻交流放大器及專用的解調芯片處理，可以有效地防止太陽光、日光燈的干擾，又可減小發射LED的功耗。

被測物漫反射型光電開關原理漫反射光線反射光線被檢測物體光發射器和光接受器發射光線

漫反射型光電開關集光發射器和光接受器于一體。當被測物體經過該光電開關時，發射器發出的光線經被測物體表面反射由接受器接受，于是產生開關信號。額定距離光電開關在流

水線上的應用2023/2/3送料器定區域式光電開關咖啡罐流水線運行方向