德國原廠bernstein傳感器

人機安全

BERNSTEINAG是的工業安全技術提供商。憑借全面的開關、傳感器、機箱、懸臂系統和其他工業應用組件，為客戶提供高效而多樣的

解決方案。

我們對市場有著深入的了解，保持對終端用戶的近距離接觸，并且在機械電子工程領域積累了多年的實踐經驗，這些寶貴的經驗在我們產品的每

一個細節中都打上了深深的烙印。

BERNSTEIN產品符合安全標準，并*的融入了*的系統解決方案。我們的目標是為人、機器和工業生產過程提供大限度的安全保證。

您的專業安全顧問。

完善、健全的應用專長，幫助我們支持各行各業的客戶規劃和實施滿足嚴格安全要求的系統。除傳統的設備和機器制造外，我們致力于服務起

重設備制造、汽車、農業、輸送機制造、自動化工程、木材加工、可再生能源、醫療技術行業、AS-i接口和ATEX領域的新客戶。我們有充分的應用經驗，可以為不同工業領域的客戶提供系統規劃和實施的支持，尤其在系統有嚴格安全要求的情況下。除了傳統的設備和工程機械，我們的產品還涉及到了電梯，汽車，農機設備，傳送設備，工業自動化，木材加工，可再生能源，醫療技術，AS-interface和防爆等領域。

我們的理念

我們看重客戶滿意度。對于我們而言，質量不只是制造好的產品，它講究的是設計可以*匹配您所有需要的產品。讓客戶滿意是我們的首要任務。

對我們而言，適量不僅代表生產好的產品，更代表設計出能*客戶所有需求的產品。定制解決方案已經與我們的業務水乳交融，構成

了日常工作的一部分。致力于質量和成功產品的員工，是我們寶貴的資產。全體BERNSTEIN團隊成員均按照大可能的標準接受過培訓和教育，因而

能夠提供“業內佳”的服務和支持。BERNSTEIN團隊將提供貼身和專業的支持，我們一起攜手合作，為您任何規模的項目提供佳安*方案。

面向未來的解決方案

我們的目標是要積極推動技術創新和提供現代化應用解決方案。因此，BERNSTEIN始終扮演著技術浪潮核心的推手角色。我們將堅定的投身于在技

術、生態和經濟高效方面提供的可行方案。

這就是我們對進步的定義！

傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

原理

由光通量對光電元件的作用原理不同所制成的光學測控系統是多種多樣的,按光電元件(光學測控系統)輸出量性質可分二類，即模擬式光電傳感器和脈沖(開關)式光電傳感器。模擬式光電傳感器是將被測量轉換成連續變化的光電流，它與被測量間呈單值關系.模擬式光電傳感器按被測量(檢測目標物體)方法可分為透射(吸收)式，漫反射式，遮光式(光束阻檔)三大類。所謂透射式是指被測物體放在光路中，恒光源發出的光能量穿過被測物，部份被吸收后，透射光投射到光電元件上；所謂漫反射式是指恒光源發出的光投射到被測物上，再從被測物體表面反射后投射到光電元件上；所謂遮光式是指當光源發出的光通量經被測物光遮其中一部份，使投射到光電元件上的光通量改變，改變的程度與被測物體在光路位置有關。

光敏二極管是較常見的光傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管一樣，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。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

矩形金屬外殼

從博恩斯坦綜合光電傳感器范圍內選擇傳感器和能滿足您要求的技術原理。將所有的光電傳感器分組簡化了設備的選擇。該類型的區分標準是根據外殼的形狀和材料。你會發現下面的博恩斯坦金屬矩形外殼傳感器

產品優勢

用于多樣化范圍應用的對射式傳感器，漫反射傳感器，回歸反射傳感器

帶兩邊固定的堅固黃銅外殼12x12mm

核心光束或定焦版本

可調節電位器感應距離/靈敏度

全封裝版本，保護等級IP65

溫度范圍從-25°C到+70°C

防短路版本

產品規格

取決版本，范圍高達6m

紅外線燈光版本

帶M8連接頭的連接器版本

10–36VDC

PNP/NPN輸出

淺或深激活的輸出

功能指示器

傳感器系統-

緊湊智能

極快速和精確的BERNSTEIN傳感器，在所有應用中都可以無干擾、無磨損地運行。各行各業的客戶都非常欣賞我們傳感器久經檢驗的可靠

性和緊湊的外形。除超聲波傳感器和液位開關外，客戶可根據特定應用從大量電感、電容、電磁或光電傳感器中選擇您所需的產品。我們

不僅具有全系列的標準傳感器，而且還可*為您開發與設計*的解決方案。

 電感式傳感器工作原理

電感式傳感器由三大部分組成：振蕩器、開關電路及放大輸出電路。振蕩器產生一個交變磁場。當金屬目標接近這一磁場，并達到感應距離時，在金屬目標內產生渦流，從而導致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級放大電路處理并轉換成開關信號，觸發驅動控制器件，從而達到非接觸式之檢測目的。

光電傳感器的檢測模式分為如下幾類：對射式、反射板式、偏振反射板式、直反式、寬光束式、聚焦式、定區域式和可調區域式。其中，直反式、寬光束式，聚焦式、定區域式和可調區域式有時又歸類于“光電接近檢測模式”（注意：不要與電容式或電感式接近開關混淆）。對于光纖傳感器，如使用對射光纖，則為對射式檢測模式；如使用直反式光纖，則為接近式檢測模式。超聲波傳感器分對射式和接近式兩種檢測模式。

1、對射式

對射式檢測方式的發射器和接收器相互對射安裝，發射器的光直接對準接收器。當被測物擋住光束時，傳感器輸出產生變化以指示被測物被檢測到。

對射式檢測模式

對射式是早使用的一種光電檢測模式。在調制光出現之前，發射器和接收器的對準是一個很大的難題。今天，對于使用高能調制光的光電傳感器，將發射器和接收器對準已非常容易。

（1）光路對準－對射式

光路對準可使大數量的發射光到達接收器，發射光要位于接收區域的中央位置。

當發射器為可見光時，為使光路對準方便，在接收器鏡頭的正前方放一淺色的標定物，通過觀察照在標定物上的光斑來調整發射器位置。將標定物移開，觀察傳感器上的過量增益指示燈，細調發射器和接收器的位置以達到很好的對準位置。

（2）檢測距離－對射式

檢測距離是傳感器一個很重要的參數。對于對射式傳感器，此參數是指傳感器的發射器與接收器之間的大距離。有效光束是指發射的所有光束中起作用的那部分，為可靠檢測物體，此部分光必須要被全部遮擋。對射式檢測模式的有效光束，我們可以將其比喻為連接發射器鏡頭（或超聲波變送器）與接收器鏡頭（或變送器）的一個桿，如果發射器和接收器的鏡頭大小不一樣，則此桿會變成錐形。有效光束與發射器發射的光束或接收器的可接收區域是不一樣的。

對射式檢測模式的有效光束

對于對射式光電傳感器，在檢測小的部件或進行精確定位時，其有效光束可能會太大以致不能進行可靠檢測。在這種情況下，可以給傳感器加裝光縫來減小有效光束的尺寸，。（注意：在選擇光縫材料時，要注意有些非金屬材料可能會被高能的調制光穿透）

安裝光縫會減小通過鏡頭的光的能量（光縫越小，通過的光就越少）。例如：直徑20mm的鏡頭安裝上帶一5mm孔的光縫后，則通過此孔的光的能量僅為原來的(1/4)2或1/16th，如果發射器和接收器都安裝了光縫，則光的能量會損失雙倍。

光縫會減小發射光束的尺寸

矩形光縫與同尺寸的圓孔形光縫相比，其鏡頭接收光的區域較大。因此，如果被測物通過光束的方向是一定的，則優先選用矩形光縫（如邊沿檢測）。如果小的被測物通過光束的方向不是固定的，則優先選用圓形光縫。

如果被測物在通過時總是非常靠近發射器或接收器，則僅需安裝一個光縫即可。其有效光束尺寸在有光縫的一端為光縫上孔的尺寸，在未安裝光縫的一端為鏡頭的尺寸，成為錐形。

在使用對射式傳感器檢測小物體時，一方面要保證有效光束的尺寸必須小于被測物的小尺寸，同時要使鏡頭保留盡可能大的可視區域，以保證足夠的檢測距離。一種簡便的方法就是使用光纖，這種光纖檢測頭的出光孔有多種形狀和尺寸，以適用于不同的被測物。

有些高能的經過調制的對射式傳感器，在近距離使用時，有時會在被測物周圍產生光能激增現象，致使傳感器產生誤動作。這也是為什么要求被測物尺寸一定要大于有效光束尺寸的原因之一。

對于對射式的超聲波傳感器，通過使用聲波引導器件可以確定其波形圖。此器件安裝在接收器的變送器（有時也安裝在發射器上），安裝此器件后，接收器對從側面過來的聲波反應就會很弱，因而可以比較可靠的檢測小的物體。

2、反射板式

反射板式的檢測模式中，一個傳感器本身既有發射器又有接收器。發射器發射光照到反射板上，反射光再返回接收器上。當物體擋住光束時，被測物就被檢測到了。

反射板式傳感器的檢測距離為從傳感器到反射板的距離。其有效光束通常為錐形，從鏡頭邊沿到反射板邊沿（見圖20）。特殊情況下與此不同，如：當傳感器離反射板太近時，光束不能全部覆蓋整個反射板；或者發射光為激光光束時。在這些情況下，有效光束的尺寸擴展不到反射板的整個面積。

反射板通常是由多個幾何棱鏡組成的矩陣，每個棱鏡有三個互相垂直的平面和一個斜面。光束從斜面射入，經其他三個面反射后從這個斜面上平行的返回。這樣反射板就將入射光反回到了接收器。

多數棱鏡式反射板由透明丙烯酸塑料壓鑄而成，具有多種尺寸和外形。棱鏡或反射板經常作為汽車安全反射板用，當汽車前燈照在反射板上時，反射板會反射回很強的光使司機能及時觀察到。

高速公路上的警示標志可以用反射帶來制作，反射帶表面涂有一層薄的帶幾何棱鏡的反光材料或玻璃細沙。（光滑的玻璃表面也可把光反射回去，但是涂玻璃細沙的表面其反光率低于帶幾何棱鏡的表面）

非常光亮的表面也可以做反射板用，但入射光會以等同的角度朝相反方向反射回去。為了使傳感器能接收到反射光，發射光必須垂直于鏡面。但對于反射板來說，它能將入射光以偏離垂直線大20°的角度反射回來，這樣就使對準非常容易。

好的反射板的反光率是一張白紙的3,000倍，所以反射板式傳感器很容易接收到從反射板反射回來的光。但是對于反光率很強的被測物，當擋住光束時，也能將很強的光反射回傳感器而使其誤認為被測物并未出現。對這種問題，我們也有相應的解決辦法。

如果一個表面很平很亮的物體總是沿固定的方向經過檢測區域，那么我們可以將傳感器和反射板傾斜安裝，以使被測物表面反射回來的光回不到傳感器，傾斜角度通常為10~15°。

但是如果光亮被測物表面是圓形或被測物是以不確定的角度進入檢測區域，則問題就會比較復雜。此時我們可以將傳感器和反射板水平及垂直方向均旋轉一定角度，這樣通常情況下可以解決問題。如問題仍不能解決，則考慮使用偏振反射板式或對射式檢測模式。

（1）偏振

偏振鏡頭與可見光的反射板式傳感器配合使用，能很好解決光亮物體的檢測問題。兩個偏振鏡頭分別安裝在發射器和接收器鏡頭的前面，偏振方向互相垂直。

發射光經發射器垂直偏振鏡頭偏振后，變成垂直振動的光波（見圖24），此光波經反射板反射（去偏振）后，變為水平方向振動的光波，這種光波可通過接收器的水平偏振鏡頭被接收器接收。

偏振鏡頭雖然解決了傳感器檢測光亮物體時的誤動作問題，但同時也大大減弱了有效光束的能量，這一點對于檢測環境灰塵較大或需要較長檢測距離的應用場合尤為重要。偏振反射板式傳感器僅能與帶幾何棱鏡的反射板配合使用。

（2）光路對準－反射板式

近年來，隨著LED技術的不斷提高，使用可見光光源的發射器逐步增多。當使用可見光光源時，反射板式傳感器的對準就很容易了。當我們在反射板上看到可見光時，光路基本就對準了。

3、接近檢測模式

接近檢測模式的光電和超聲波傳感器是通過檢測從被測物反射回來的能量來判斷是否有被測物（見圖26）。例如，當超聲波傳感器接收到被測物反射回來的聲波時，被測物就被檢測到了。這種傳感器的發射器和接收器是組裝在一起的，且在傳感器的同一側。在這種檢測模式中，當被測物出現時，它把一定數量的光反射回傳感器而不象對射式檢測模式中是把光擋住。光電的接近檢測模式又分為以下幾種檢測方式：直反式、寬光束式、聚焦式、定區域式和可調區域式。

4、直反式

在光電傳感器中，直反式傳感器是一種常用的檢測模式。在這種方式中，發射器發出的光以多種角度照到被測物表面上，被測物表面同樣以多種角度對入射光進行反射，其中只有很小的一部分被反射回接收器。

直反式檢測模式對光能的利用率相對較低，因為其接收器只能接收到很小一部分的反射光。同其他接近檢測模式一樣，直反式也受被測物表面反光率的影響。對于具有亮白表面的被測物，傳感器的檢測距離就要比暗黑表面的物體要遠。

多數直反式傳感器都加裝鏡頭來校準發射光，使其更加集中，以便獲得更多的反射光。雖然加裝鏡頭可以擴展檢測距離，但在檢測非常光亮的表面時比較困難，此時傳感器的安裝角度就變得非常重要。

因為非常光亮的表面就象鏡面一樣，安裝角度稍微一偏，多數的反射光就都反射走了，只有很小的一部分反射回接收器。如果被測物表面平行于傳感器的檢測頭，則多數的直反式傳感器能接收到反射回來的光。但是如果被測物是圓形表面（如金屬桶）或被檢測的金屬薄片/薄膜經常發生顫動，則檢測起來就會很不可靠。

（1）寬光束直反式

為了避免檢測光亮物體時光的損失對檢測性能的影響，尤其是近距離檢測時，可以使用寬光束直反式傳感器，沒有聚光鏡頭，檢測距離就會縮短，但同時也不必嚴格要求傳感器鏡頭必須與光亮的被測平面平行。這是其優點所在。（見圖26）

對于任何接近檢測模式的傳感器，其檢測距離受被測物大小及外形的影響。尺寸大的被測物反射回來的光的能量要比小的被測物多。

在2.5mm檢測距離之內，寬光束直反式傳感器的檢測性能要比一般直反式的要好。因此如果傳感器鏡頭能夠貼近被測物檢測，則寬光束直反式傳感器能可靠檢測細沙或電線這樣的小物體。

（2）聚焦式

另外一種可以檢測小物體的檢測模式為聚焦式。多數聚焦式傳感器是給發射器加裝一個鏡頭，使發射光聚焦在鏡頭前面的某一點，同時接收器鏡頭的焦點也在此處。這樣就在固定距離處形成了一個小的能量集中的檢測區域（見圖26）。

聚焦式傳感器對反射光的利用率很高，它能可靠檢測一般直反式或寬光束直反式傳感器所不能檢測到的小物體和反光率非常低的物體。

檢測距離－聚焦式

聚焦式傳感器的檢測距離是固定的，就是其焦距。這就要求傳感器距離被測物非常近。

聚焦式傳感器在焦點附近能可靠檢測被測物，這一以焦點為中心的區域稱為景深。景深的大小取決于傳感器的設計和被測物的反光率。精密聚焦式傳感器的景深是很小的，所以可以用來進行精確定位或外觀的檢測。

有時在檢測某些物體時，需要忽略背景中靜止或運動的物體。聚焦式傳感器的一個特點就是能忽略景深以外的物體。請注意：景深的近點和遠點也受被測物反光率的影響。（傳感器有時檢測不到反光率弱的被測物，但可能會檢測到被測物后面反光率較強的背景。）

色標檢測是聚焦式傳感器的一個特殊應用，使用精密聚焦式傳感器來檢測色標，以對產品進行定位。在色標檢測中，傳感器光源的顏色非常重要，其中藍綠色光源被證明具有更寬的使用范圍，它甚至可以檢測白紙上20%的黃色。

5、定區域式

定區域式傳感器是一種光電接近式傳感器，它具有很明確的檢測范圍，能忽略此范圍以外的物體而不受此物體表面反光率的影響。

在定區域檢測模式中，如果落在R2上的反射光等于或多于落在R1上的反射光，則傳感器檢測到被測物

定區域式傳感器是通過比較落在兩個接收器上的反射光的多少來判斷被測物是否出現。如果落在接收器R2上的反射光等于或多于落在R1上的反射光，則傳感器檢測到被測物。

上海興拓機械，涵蓋了很大部分工業自動化行業中的比例，有德國，美國，*。

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