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光電開關(guān)工作原理和故障分析大全

作者:admin 發(fā)布時(shí)間:2017/3/2 16:46:23 瀏覽次數(shù):4199

光電開關(guān)工作原理和故障分析大全

光電開關(guān)工作原理

　　由振蕩回路產(chǎn)生的調(diào)制脈沖經(jīng)反射電路后，由發(fā)光管GL輻射出光脈沖。當(dāng)被測物體進(jìn)入受光器作用范圍時(shí)，被反射回來的光脈沖進(jìn)入光敏三極管DU。并在接收電路中將光脈沖解調(diào)為電脈沖信號(hào)，再經(jīng)放大器放大和同步選通整形，然后用數(shù)字積分或RC積分方式排除干擾，最后經(jīng)延時(shí)（或不延時(shí)）觸發(fā)驅(qū)動(dòng)器輸出光電開關(guān)控制信號(hào)。

　　光電開關(guān)一般都具有良好的回差特性，因而即使被檢測物在小范圍內(nèi)晃動(dòng)也不會(huì)影響驅(qū)動(dòng)器的輸出狀態(tài)，從而可使其保持在穩(wěn)定工作區(qū)。同時(shí)，自診斷系統(tǒng)還可以顯示受光狀態(tài)和穩(wěn)定工作區(qū)，以隨時(shí)監(jiān)視光電開關(guān)的工作。

光電開關(guān)的特點(diǎn)
　　MGK系列光電開關(guān)是現(xiàn)代微電子技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，是HGK系列紅外光電開關(guān)的升級(jí)換代產(chǎn)品。與以往的光電開關(guān)相比具有自己顯著的特點(diǎn)：

　　●具有自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示功能，可及時(shí)告知工作狀態(tài)是否可靠；

　　●對(duì)射式、反射式、鏡面反射式光電開關(guān)都有防止相互干擾功能，安裝方便；

　　●對(duì)ES外同步（外診斷）控制端的進(jìn)行設(shè)置可在運(yùn)行前預(yù)檢光電開關(guān)是否正常工作。并可隨時(shí)接受計(jì)算機(jī)或可編程控制器的中斷或檢測指令，外診斷與自診斷的適當(dāng)組合可使光電開關(guān)智能化；

　　●響應(yīng)速度快，高速光電開關(guān)的響應(yīng)速度可達(dá)到0.1ms，每分鐘可進(jìn)行30萬次檢測操作，能檢出高速移動(dòng)的微小物體；

　　●采用專用集成電路和先進(jìn)的SMT表面安裝工藝，具有很高的可靠性；

　　●體積小（最小僅20×31×12mm）、重量輕，安裝調(diào)試簡單，并具有短路保護(hù)功能。

1. 工作原理：
檢測線上用的光電開關(guān)主要是為了判斷機(jī)動(dòng)車是否到位（即是否駛上檢測臺(tái)）。光電開關(guān)為成對(duì)使用，其中一個(gè)為發(fā)射端，一個(gè)為接收端。發(fā)射端的光電開關(guān)有兩根線，只要供上12V~240V直流或24V~240V的交流電即可正常工作，正常工作的表現(xiàn)為光電開關(guān)上的紅色指示燈亮；接收端有五根線；其中兩根線的顏色和發(fā)射端的兩根線的顏色一樣為電源供電；另外三根線中有一根為公共端（檢測線上接+5V電源），一根為常開端，一根為常閉端，視光電開關(guān)的型號(hào)而定。用常開或常閉將公共端＋5V的電壓提供給計(jì)算機(jī)。當(dāng)電源工作正常的情況下，把發(fā)射端和接收端對(duì)在一條線上后，兩端的光電開關(guān)指示燈全亮，否則可能接收端的指示燈不會(huì)亮，正常檢測時(shí)兩個(gè)光電開關(guān)上的指示燈應(yīng)該全亮，當(dāng)車駛上檢測臺(tái)時(shí)或駛?cè)胍?guī)定位置時(shí)，接收端的光電開關(guān)指示燈滅，將公用端和常開端導(dǎo)通，把＋5V電壓通過線纜連接至信號(hào)箱I/O調(diào)理板的相應(yīng)通道端子，由檢測軟件判斷此通道的電壓高低電平的變化來判斷車的到位情況。

光電開關(guān)工作原理

光電開關(guān)是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來實(shí)現(xiàn)控制的。
光電開關(guān)在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器，接收器和檢測電路。

發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管（LED）和激光二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管或光電三極管組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)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(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。
此外，光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。
三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的反射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準(zhǔn)確地從反射板中返回，具有實(shí)用意義。它可以在與光軸0到25的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過反射后，還是從這根反射線返回。

光電開關(guān)工作原理

光電開關(guān)的原理是根據(jù)投光器發(fā)出的光束,被物體阻斷或部分反射,受光器最終據(jù)此作出判斷反應(yīng). The principle of photoswitch: the projector will ju dge and react on the basis of light beam from the projector which is interdicted by object or emitted partly.
■類型說明 Explanation of type 對(duì)射式（透過型）Diact type(through type) 對(duì)射式光電開關(guān)是將投光器與受光器置于相對(duì)的兩個(gè)裝置,光束也是在相對(duì)的兩個(gè)裝置之間,穿達(dá)投光器與受光器之間的物體會(huì) 阻斷光束并啟動(dòng)受光器。(圖R1) Diact type photoswitch is designed that via the light beam between opposite-mounted transmitter and receiver; the object passing through these two devices will interrupt the light beam and start the receiver. (Fig R1)
擴(kuò)散反射型（漫反射型） Diffuse reflection type 擴(kuò)散反射型光電開關(guān)將投光器與受光器置于一體內(nèi),光電開關(guān)反射的光被檢測物體反射回受光器。(圖R2) Diffuse reflection type photoelectric switch integrates the transmitter and the receiver. Light reflected by the photoelectric switch is reflected back to the receiver by the
鏡面反射型(反饋反射型) convergence reflection type(condensation type) 鏡面反射型的反射式光電開關(guān)也將投光器與受光器置于一體，它不同于其它模式是它采用反射板將光線反射到光電開關(guān)，光電開關(guān) 與反射板之間的物體雖然也會(huì)反射光線，但其效率遠(yuǎn)低于反射板，因而切斷反射光束。 (圖R3) Mirror reflective type photoelectric also integrates the transmitter and the light receiver. Its difference from other models is that reflectoris used to reflect light to the photoelectric switch.Though the object between the photoelectricswitch and reflector can reflect the light, it is much less efficient than the reflector so as to cut down reflected light (Fig. R3)
會(huì)聚型反射式（聚光型） convergence reflection type(condensation type) 會(huì)聚型反射式的光電開關(guān)的工作原理類似于直接反射式光電開關(guān)，然而其投光器與受光器聚焦于物距離，只有當(dāng)物體出現(xiàn)在聚焦時(shí)，光電開關(guān)才有動(dòng)作。(圖R4) The working principle of convergence reflection type photo switch is similar to that of direct reflection type one, while its projector and light receiver focus on object distance, only when the object presents to the focus can the photo switch actuate. (Fig.R4)

2．故障表現(xiàn)形式和分析:
a. 指示燈一邊亮一邊不亮
此現(xiàn)象一般為兩只光電開關(guān)沒有對(duì)在一條線上導(dǎo)致。
b. 指示燈兩邊全部不亮
一般為光電開關(guān)供電不正常造成，查看電源即可排除
c. 擋住時(shí)沒有5V電壓輸出
＋5V公共端電壓不正常
光電開關(guān)觸點(diǎn)壞
常開常閉線路接反
3．故障排除:
a. 指示燈一邊亮一邊不亮
一般為接收端的指示燈不亮。發(fā)射端只要供電正常指示燈就會(huì)亮。接收端光電開關(guān)應(yīng)安裝在距地溝較近的一邊。首先打開光電開關(guān)盒，觀察光電開關(guān)固定螺絲是否松動(dòng)，一般情況下重新調(diào)整緊固即可排除。如仍不能排除可用萬用表量一下接收端的供電電源12V是否正常，供電正常情況下可將連接線加長，使接收端光電開關(guān)距發(fā)射端距離近一此再試驗(yàn)，應(yīng)能排除，如供電電源不正常應(yīng)檢查供電線路或供電電源。
b. 指示燈兩邊全部不亮
此現(xiàn)象應(yīng)該是光電開關(guān)的供電不正常造成，檢查供電線路或供電電源即可排除。保證在光電開關(guān)接線處有12V的供電即可。
c. 擋住時(shí)沒有5V電壓輸出
首先用萬用表量公共端＋5V和GND間是否有電壓，如電壓不正常檢查＋5V供電電源和線路即可排除。電壓正常的情況下，可量一下常閉端同GND間的電壓應(yīng)為5V，沒有電壓的情況下再量一下常開端同GND單的電壓如有5V的話，將常開、常閉線更換一下即可。如常開常閉兩個(gè)端子全部沒有5V的電壓說明光電開關(guān)觸點(diǎn)壞，需更換光電開關(guān)方可排除。

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本文來源：東莞市中昊自動(dòng)化科技有限公司

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光電開關(guān)的原理是根據(jù)投光器發(fā)出的光束,被物體阻斷或部分反射,受光器最終據(jù)此作出判斷反應(yīng). The principle of photoswitch: the projector will ju dge and react on the basis of light beam from the projector which is interdicted by object or emitted partly.
■類型說明 Explanation of type 對(duì)射式（透過型）Diact type(through type) 對(duì)射式光電開關(guān)是將投光器與受光器置于相對(duì)的兩個(gè)裝置,光束也是在相對(duì)的兩個(gè)裝置之間,穿達(dá)投光器與受光器之間的物體會(huì) 阻斷光束并啟動(dòng)受光器。(圖R1) Diact type photoswitch is designed that via the light beam between opposite-mounted transmitter and receiver; the object passing through these two devices will interrupt the light beam and start the receiver. (Fig R1)
擴(kuò)散反射型（漫反射型） Diffuse reflection type 擴(kuò)散反射型光電開關(guān)將投光器與受光器置于一體內(nèi),光電開關(guān)反射的光被檢測物體反射回受光器。(圖R2) Diffuse reflection type photoelectric switch integrates the transmitter and the receiver. Light reflected by the photoelectric switch is reflected back to the receiver by the
鏡面反射型(反饋反射型) convergence reflection type(condensation type) 鏡面反射型的反射式光電開關(guān)也將投光器與受光器置于一體，它不同于其它模式是它采用反射板將光線反射到光電開關(guān)，光電開關(guān) 與反射板之間的物體雖然也會(huì)反射光線，但其效率遠(yuǎn)低于反射板，因而切斷反射光束。 (圖R3) Mirror reflective type photoelectric also integrates the transmitter and the light receiver. Its difference from other models is that reflectoris used to reflect light to the photoelectric switch.Though the object between the photoelectricswitch and reflector can reflect the light, it is much less efficient than the reflector so as to cut down reflected light (Fig. R3)
會(huì)聚型反射式（聚光型） convergence reflection type(condensation type) 會(huì)聚型反射式的光電開關(guān)的工作原理類似于直接反射式光電開關(guān)，然而其投光器與受光器聚焦于物距離，只有當(dāng)物體出現(xiàn)在聚焦時(shí)，光電開關(guān)才有動(dòng)作。(圖R4) The working principle of convergence reflection type photo switch is similar to that of direct reflection type one, while its projector and light receiver focus on object distance, only when the object presents to the focus can the photo switch actuate. (Fig.R4)