机电系统控制.pptVIP

4光电开关及其应用光电开关与光电断路器都是光电转换(传感)器件，初级是红外发光二极管，输出级为光电三极管、达林顿型管或光电集成电路等。从原理上讲，光电开关与光电断路器无多大区别，但光电开关的检测距离较大、从几厘米到十几米；在结构上，光电开关不像光电断路器完全是整体结构，也可以是发、收分开的。1）光电开关的分类和工作方式光电开关可按其结构、光的传感方式、光的接收方式、光的发、收方式等分类，有不同的分类或工作方式。第29页，共83页，星期日，2025年，2月5日第30页，共83页，星期日，2025年，2月5日第31页，共83页，星期日，2025年，2月5日

图(a)为槽型光电开关，它的槽口两侧分置发光二极管和光接收器。发光器有红外发光管和可见光发光管，光接收器可分为光电三极管、达林顿型光电管和集成电路型等。在槽口无阻挡下，光路直通，光电开关呈“亮通”状态(LightON)；当被检测物件插入或通过槽口时，光路被遮挡，光接收器得不到光照呈高阻(1MΩ以上)，光电管只有暗电流(约1μA或更低)，呈截止状态，即处于暗态(DarkON)。槽型光电开关从亮态到暗态的变化时，开关输出一个开关控制信号，完成一次开关动作。

图(b)是由两地分离的发光器和光接收器组成的光电开关，这种发、收控制称为对射分离式光电开关。发、收距离可长(几十米)、可短(几十厘米)，视实际检测场所或物件而定。当被检测物件通过时，光路被遮挡，光接收器就输出一个开关信号，完成一次控制动作。5光电开关的分类和工作方式光电开关可按其结构、光的传感方式、光的接收方式、光的发、收方式等分类，有不同的分类或工作方式。第32页，共83页，星期日，2025年，2月5日

图(c)所示的光电开关为机电一体化结构，在其前方安放一块反光板，利用光反射原理实现光电转换和控制。在无被检测物件下，反射光路畅通，光电接收器呈导通状态；当被检测物件通过将光路遮挡时，光电管收不到反射光，接收状态变化，光电开关动作，完成一次控制转换。

图(d)为扩散反射式工作方式，在前方无被检测物件时，发射管发出的光向前方散开，光接收器收不到光信号，处于静态；当检测物件通过时，光被阻挡并将光反射至光接收器，经放大、处理后，光接收器输出一个开关控制信号，实现一次开关转换。第33页，共83页，星期日，2025年，2月5日

图(e)为聚焦式检测工作方式，用于定点精测检测，如产品标志的识别等。它是在检测头的前方放置一个光学透镜，使光在特定的距离上聚焦，聚焦光斑可小至0.5mm左右。当被检测物件在通过该聚焦点，光电开关就动作，输出一个开关控制信号。

图(f)是采用光纤式光电开关和光导纤维(简称光纤)传输光波和进行检测的传输方式。光纤式光电开关是光电开关系列中的一类，由于光纤和光缆的广泛应用，这类开关发展迅猛，品种日益增多。光纤式光电开关可分为对射式、反光极反射式、扩散反射式等类型；使用的发光源有红外光，也有可见光。第34页，共83页，星期日，2025年，2月5日6光电开关的结构类型和主要功能光电开关有不同的分类方式，有按其结构分类的，有按工作原理分类的。第35页，共83页，星期日，2025年，2月5日(1)槽型光电开关槽型光电开关，也称沟型光电开关。它与前面介绍槽型光电断路器的工作原理类同，但其槽口〔沟距)距离可从几毫米到几十厘米，比槽型光电断路器要大。(2)圆柱型光电开关这类开关的最大特点是安装、使用方便、灵活，可使用在各种自动控制场合，通用性强。(3)扁方型和薄型光电开关扁方型光电开关的外形如图(c)所示。它的外形呈矩形体，外壳采用工程塑料。发光源均采用红外光(ES)，检测距离小至几厘米，远至10m左右。供电源为交流、直流两用。(4)长方形光电开关图(e)为长方型光电开关的外形，其形体比扁方型(KF)的大，壳体材料为塑料。所用光源为红外光(ES)，检测距离小至50cm，远至10m左右，适于检测车辆、包装品、集装箱等大型物件。常见的有KE型和N型等。第36页，共83页，星期日，2025年，2月5日(5)聚焦式光电开关图(f)为聚焦式光电开关，其外型与长方型光电开关的N型基本相同，但从检测头只看到一个检测头(透镜)。它的发光源有红色(ER)和绿色(EG)可见光。检测距离一般较近，15mm，25mm两种。由于检测头内有聚光透镜，适用于检测精细物件和彩色标记等的识别、检测，如传送带上物件的计数、