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更新時間:2025-03-12 09:31:43瀏覽次數:490
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產地類別 | 進口 |
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contrinex,以長檢測距離、小型化、全金屬封裝等特色在行業中處于的地位,是全球市場標準制定者。
多年前, 瑞士CONTRINEX*個把如今被大量仿制的4mm/M5直徑的接近開關(400系列)投放市場。這些年來,又增加了許多小型接近開關,其中包括直徑 3mm,帶有內置放大器、LED、短路保護等的開關(300系列)。
1982年,瑞士CONTRINEX把*批曾被認定不可實現的長傳感距離接近開關(500系列)投放市場。如今也有一些廠家開始生產長距離接近開關, 并形成一個重要的市場細分。但CONTRINEX傳感器達到的長距離仍是無人企及的。
同時,瑞士CONTRINEX 又向市場投放了另一系列的超高性能的接近開關:全金屬封裝, 對非鐵磁金屬和鐵磁金屬都能實現長距離檢測(700系列)。
1988年,瑞士CONTRINEX推出了外形小巧、高品質的光電接近開關,為小型光電開關建立了新標準。突破是直徑4mm/M5新型開關,集發射器、接收器、放大器、LED和常規保護于一體。這就大大增加了光電開關的應用范圍。
接近開關是一種無需與運動部件進行機械直接接觸而可以操作的位置開關,當物體接近開關的感應面到動作距離時,不需要機械接觸及施加任何壓力即可使開關動作,從而驅動直流電器或給計算機(plc)裝置提供控制指令。接近開關是種開關型傳感器(即無觸點開關),它既有行程開關、微動開關的特性,同時具有傳感性能,且動作可靠,性能穩定,頻率響應快,應用壽命長,抗干擾能力強等、并具有防水、防震、耐腐蝕等特點。產品有電感式、電容式、霍爾式、交、直流型。
1)接近開關有兩線制和三線制之區別,三線制接近開關又分為NPN型和PNP型,它們的接線是不同的。請見下圖所示:
2)兩線制接近開關的接線比較簡單,接近開關與負載串聯后接到電源即可。
3)三線制接近開關的接線:紅(棕)線接電源正端;藍線接電源0V端;黃(黑)線為信號,應接負載。負載的另一端是這樣接的:對于NPN型接近開關,應接到電源正端;對于PNP型接近開關,則應接到電源0V端。
4)接近開關的負載可以是信號燈、繼電器線圈或可編程控制器PLC的數字量輸入模塊。
5)需要特別注意接到PLC數字輸入模塊的三線制接近開關的型式選擇。PLC數字量輸入模塊一般可分為兩類:一類的公共輸入端為電源負極,電流從輸入模塊流出,此時,一定要選用NPN型接近開關;另一類的公共輸入端為電源正極,電流流入輸入模塊,此時,一定要選用PNP型接近開關。千萬不要選錯了。
6)兩線制接近開關受工作條件的限制,導通時開關本身產生一定壓降,截止時又有一定的剩余電流流過,選用時應予考慮。三線制接近開關雖多了一根線,但不受剩余電流之類不利因素的困擾,工作更為可靠。
7)有的廠商將接近開關的"常開"和"常閉"信號同時引出,或增加其它功能,此種情況,請按產品說明書具體接線。
槽型光電開關接線
光電開關那個二極管是發光二極管,輸出則是光敏三極管,C就是集電極,E則是發射極。
一般三極管作開關使用時,通常都用集電極作輸出端。
一般接法:二極管為輸入端,E接地,C接負載,負載的另一端需要接正電源。這種接法適用范圍比較廣。
特殊接法:二極管為輸入端,C接電源正,E接負載,負載的另一端需要接地。這種接法只適用于負載等效電阻很小的時候(幾十歐姆以內),如果負載等效電阻比較大,可能會引起開關三極管工作點不正常,導致開關工作不可靠。
接近開關在航空、航天技術以及工業生產中都有廣泛的應用。在日常生活中,如賓館、飯店、車庫的自動門,自動熱風機上都有應用。在安全防盜方面,如資料檔案、財會、金融、博物館、金庫等重地,通常都裝有由各種接近開關組成的防盜裝置。在測量技術中,如長度,位置的測量;在控制技術中,如位移、速度、加速度的測量和控制,也都使用著大量的接近開關。
在一般的工業生產場所,通常都選用渦流式接近開關和電容式接近開關。因為這兩種接近開關對環境的要求條件較低。
當被測對象是導電物體或可以固定在一塊金屬物上的物體時,一般都選用渦流式接近開關,因為它的響應頻率高、抗環境干擾性能好、應用范圍廣、價格較低。
若所測對象是非金屬(或金屬)、液位高度、粉狀物高度、塑料、煙草等。則應選用電容式接近開關。這種開關的響應頻率低,但穩定性好。安裝時應考慮環境因素的影響。
若被測物為導磁材料或者為了區別和它在一同運動的物體而把磁鋼埋在被測物體內時,應選用霍爾接近開關,它的價格低。
在環境條件比較好、無粉塵污染的場合,可采用光電接近開關。光電接近開關工作時對被測對象幾乎無任何影響。因此,在要求較高的傳真機上,在煙草機械上都被廣泛地使用。
在防盜系統中,自動門通常使用熱釋電接近開關、超聲波接近開關、微波接近開關。有時為了提高識別的可靠性,上述幾種接近開關往往被復合使用。
無論選用哪種接近開關,都應注意對工作電壓、負載電流、響應頻率、檢測距離等各項指標的要求。
對于不同的材質的檢測體和不同的檢測距離,應選用不同類型的接近開關,以使其在系統中具有高的性能價格比,
光電傳感器
光電傳感器
載流子。在外電場的作用下,光電載流子參與導電,形成比暗電流大得多的反向電流,該反向電流稱為光電流。光電流的大小與光照強度成正比,于是在負載電阻上就能得到隨光照強度變化而變化的電信號。
光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉換成電信號的功能外,還有對電信號放大的功能。光敏三級管的外型與一般三極管相差不大,一般光敏三極管只引出兩個極——發射極和集電極,基極不引出,管殼同樣開窗口,以便光線射入。為增大光照,基區面積做得很大,發射區較小,入射光主要被基區吸收。工作時集電結反偏,發射結正偏。在無光照時管子流過的電流為暗電流Iceo=(1+β)Icbo(很小),比一般三極管的穿透電流還小;當有光照時,激發大量的電子-空穴對,使得基極產生的電流Ib增大,此刻流過管子的電流稱為光電流,發射極電流Ie=(1+β)Ib,可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。
工作原理
光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現控制的。
光電傳感器在一般情況下,有三部分構成,它們分為:發送器、接收器和檢測電路。
發送器對準目標發射光束,發射的光束一般來源于半導體光源,發光二極管(LED)、激光二極管及紅外發射二極管。光束不間斷地發射,或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面,裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路,它能濾出有效信號和應用該信號。
此外,光電開關的結構元件中還有發射板和光導纖維。 [2]
分類和工作方式
⑴槽型光電傳感器
把一個光發射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側組成槽形光電。發光器能發出紅外光或可見光,在無阻情況下光接收器能收到光。但當被檢測物體從槽中通過時,光被遮擋,光電開關便動作,輸出一個開關控制信號,切斷或接通負載電流,從而完成一次控制動作。槽形開關的檢測距離因為受整體結構的限制一般只有幾厘米。
⑵對射型光電傳感器,若把發光器和收光器分離開,就可使檢測距離加大,一個發光器和一個收光器組成對射分離式光電開關,簡稱對射式光電開關。對射式光電開關的檢測距離可達幾米乃至幾十米。使用對射式光電開關時把發光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側,檢測物通過時阻擋光路,收光器就動作輸出一個開關控制信號。
⑶反光板型光電開關
把發光器和收光器裝入同一個裝置內,在前方裝一塊反光板,利用反射原理完成光電控制作用,稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關。正常情況下,發光器發出的光源被反光板反射回來再被收光器收到;一旦被檢測物擋住光路,收光器收不到光時,光電開關就動作,輸出一個開關控制信號。
⑷擴散反射型光電開關
擴散反射型光電開關的檢測頭里也裝有一個發光器和一個收光器,但擴散反射型光電開關前方沒有反光板。正常情況下發光器發出的光收光器是找不到的。在檢測時,當檢測物通過時擋住了光,并把光部分反射回來,收光器就收到光信號,輸出一個開關信號。
沒有信號輸出的原因
首先要考慮的是接線或配置的問題。對于對射型光電傳感器必須由投光部和受光部組合使用,兩端都需要供電;而回歸反射型必須由傳感器探頭和回歸反射板組合使用;同時,用戶必須給傳感器提供穩定電源,如果是直流供電,必須確認正負極,如若正負極連接錯誤則會導致輸出信號沒有。
上述的原因分析是對光電傳感器本身的考慮,我們還需要考慮的是檢測物體的位置問題,如果檢測物體不在檢測區域,這樣的檢測是徒勞的。檢測物體必須在傳感器可以檢測的區域內,也就是光電可以感知的范圍內。其次,要考慮傳感器光軸有沒有對準問題,對射型的投光部和受光部光軸必須對準,對應的回歸反射型的探頭部分和反光板光軸必須對準。同樣還要考慮的是檢測物體是否符合標準檢測物體或者最小檢測物體的標準,檢測物體不能小于最小檢測物體的標準,從而避免導致對射型、反射型不能很好檢測透明物體,像反射型對檢測物體的顏色有要求,顏色越深,檢測距離就越近。
如果以上情況都可以很明確地做出排除后,我們需要做的事就是檢測環境的干擾因素。如光照強度不能超出額定范圍;如果現場環境有粉塵,就需要我們定期清理光電傳感器探頭表面;或者是多個傳感器緊密安裝,互相產生干擾;還有一種影響比較大的是電氣干擾,如果周圍有大功率設備,產生干擾時必須要有相應的抗干擾措施。如果做過上述的逐一排查,這些因素都可以明確地排除還是沒有信號輸出的話,建議退回廠家檢測判斷。 [2]
結構分析
光電傳感器通常由三部分構成,它們分別為:發送器、接收器和檢測電路。
發射器帶一個校準鏡頭,將光聚焦射向接收器,接收器出電纜將這套裝置接到一個真空管放大器上。在金屬圓筒內有一個小的白熾燈做為光源,這些小而堅固的白熾燈傳感器就是如今光電傳感器的雛形。
接收器有光電二極管、光電三極管及光電池組成。光敏二極管是現在較常見的傳感器。光電傳感器光敏二極管的外型與一般二極管一樣,只是它的管殼上開有一個嵌著玻璃的窗口,以便于光線射入,為增加受光面積,PN結的面積做得較大,光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態下,并與負載電阻相串聯,當無光照時,它與普通二極管一樣,反向電流很小稱為光敏二極管的暗電流;當有光照時,載流子被激發,產生電子-空穴,稱為光電載流子。
此外,光電傳感器的結構元件中還有發射板和光導纖維。角反射板是結構牢固的發射裝置,它由很小的三角錐體反射材料組成,能夠使光束準確地從反射板中返回。它可以在與光軸0到25的范圍改變發射角,使光束幾乎是從一根發射線,經過反射后,仍從這根反射線返回。
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