光电传感器在自动化控制系统中的应用

       在当今信息时代背景下,光电传感器已成为自然和生产中无法缺少的一种技术手段。它在一定程度上促进了我国科学技术的飞速发展,在我国的科技事业中发挥着举足轻重的巨大作用。与其他检测方法相比,光电传感器在自动控制系统中具有精度高、品种多、结构简单等优势特点。相信经过整个行业的携手并进共同努力,光电传感器在未来将会越来越先进,其使用范围也将日趋逐渐广泛。
在应用光电传感器的过程中,要按照标准化流程有序开展相关工作,充分发挥其精确度高的特征,对结构和形式进行优化处理和整合。正是由于其自身的优势,已经在不同领域内实现了全面应用,整体技术水平也在不断进步。

1、光电传感器原理

光电传感器在实际应用过程中,主要是借助光电器件,能有效地将光信号直接转化为电信号,实现信息和数据的传递。基本的光电传感器主要是由检测电路单元、发射器单元以及接收器单元组成,不仅能精确地测量相关数据,其自身的结构简单,应用也非常便捷,在自动控制系统中其应用范围在不断扩大。

2、光电传感器的相关分类

2.1对射式的光电传感器

这种传感器受周围环境的影响比较少,能够应用在情况多变的荒野和有较多粉末与颗粒的环境中,工作的流程为:首先,发射器把发射出来的红外线向接收器进行传输,继而构成光路。如果有检测物从其面前经过,接收装置就会把光路控制。最后,接收器再进行感应信号的接收及输出工作。


摩特智能安全光幕

2.2IU型开关的光电传感器

IU型的传感器其结构与U型槽类似,把发射器与接收器分别安装在槽的两端,然后采用光轴来实现对光电开关的控制从而检测信号。如果U型槽的范围内有目标检测物出现,就会阻断传感器的光轴。此时在安全的检测环境下开关就可以对变量信号进行检测。所以,U型开关的光电传感器,它的优势是安全性高、检测速度快,适用于检测透明质或变形特性强的物体。
摩特智能槽型光电传感器

2.3反射式光电传感器

主要结构就是反光板、信号接收器以及发射器等,设备的发射器能在发出光线的同时,借助反射作用直接传递给信号接收器,控制装置利用的就是反光板的反射作用。由于设备利用反射原理,常被引用在不透光的实体结构中,并且识别距离较长,尤其在粉尘严重的场所和空间内使用频率较高。

方形光电传感器

2.4漫反射式光电传感器

主要是信号发射器和接收器,若是没有反光板进行处理,就会对光接收效果产生影响。也就是说,如果被检测物体经过传感器时直接遮挡光线,同时需要把这些光线反射到接收器上,结构中的接收器就能够收到发射出去的信号,与此同时,接收器会直接产生能有效被控制开关进行处理的电子信号。因此,卫浴的自动冲水装置上主要应用的就是反射式传感器。

3、光电传感器的优势

1)光电传感器能对不同形状和结构的物体进行检测,制约因素不多,且有较为广泛的工作范围。只要被检测物体能够有效地阻挡或反射光束,就可以满足检测特定的要求和条件。简而言之,不管是玻璃、木材、塑料亦或是陶瓷都能被有效地检测出来。2)光电传感器具有较高的分辨率。在实际应用过程中,将采用高端设计技术,它可以对有关数据实现综合性和集中性的处理。即使检测光束可以集中在很小的区域内,也能提高检测的实际精度。鉴于它是利用高精度的采光处理机制,可以使检测的实际分辨率进一步提高,从而奠定了后期工作开展的基础,并最终全面优化了整体的检查效果。

3)光电传感器可以对较长的距离进行检测,由于该技术的应用特点,可以有效地进行较长距离的测量和控制。其中,磁检测和超声波检测的检测距离较为固定,这将受电磁波与超声波距离的相关性影响。进一步来讲,如果增加了检测距离,技术人员可以使用光电传感器来测量它们。
激光测距

4、自动控制系统中光电传感器的有效应用

4.1印刷中的有效应用

反射式光电开关可以用来进行卷筒纸印刷机断纸检测。纸带如果正常运行时,检测器可以对纸带表面反射回来的光信号进行检测;当纸张断裂时,纸带表面不能反射回信号,并且系统立即采取一定的操作,可以实现印刷装置离压,同时快速关机,避免印刷机滚筒表面被断落的纸张缠绕。一些纸胶印机通过透射式光电传感器进行检测。根据光路光线在一张、两张和两张以上印刷纸上的覆盖度的差异来检测纸张。当两张纸和两张以上的纸张通过传感器电路时,将给纸切断,互锁,自动离压,离水,使机器从定速下降到运行速度。最终让纸张能够实现打单张胶印。

激光位移测距传感器

4.2在光电转速传感器中的应用

在目标速度轴上设置一个特殊的调速盘,上面有小孔设置。将一个白炽灯配置在旋转盘的另一侧,该白炽灯的光纤通过空洞向另一侧光敏二级管位置传送,这样一个完整的光电转换器就完成了。如果使用红外光发光二极管和高灵敏度光电晶体管,倘若它们之间有一个物体存在,相应的传感器将立即输出低电平,并产生脉冲。如果电机安装在光电传感器接收器的后部,则可以在电机轴上安装旋转盘,并且沿边缘设计一个圆孔,并将检测到的物体放置在圆孔的中心。然后转盘处于旋转状态,传感器将产生删除脉冲,这样就能够有效地计算出轮子的速度了。

4.3光电色质检中的应用

在光电色质的检测中,初始阶段主要应用于分离和谷物加工。但是,鉴于不同材料的光学特性不同,所以该特征可以与光电技术相结合,通过选色机将粒状材料中不同颜色的材料分离,并结合材料类型,分选机可分为大米色分选机、茶叶色分选机和杂粮色分选机等。当产品包装时,色选机可用于检测和处理产品。如果有不同的颜色,电压差将产生,并通过处理后选出。
摩特智能色标传感

4.4自动传感门

将发射器和接收器同时分别在门的互射范围内进行安装,使发射器和接收器的方向保持在一个方向并对齐,且高度要一致。这种传感器可以对光轴上大于25mm的不透明物体进行检测。如地铁安全门和地铁车厢车体,如果有乘客或物品被夹在了屏蔽门的孔隙中,则会遮挡到红外光线,因此传感器就能够对障碍物进行显示,并立刻向列车司机或者管理人员发出报警信号。为了减少传感器之间的干扰,传感门要对同一类型的发射机和接收机的频率进行有效的调整,使其保持一致的频率,以免误报。此外,为了防止外部光会直接干扰到传感器,或者灰尘对传感器透镜的影响,通常在接收装置的透镜前面增加长的圆形套筒,以减少误判几率。
摩特智能安全光幕
总而言之,在应用光电传感器的过程中,要按照标准化流程有序开展相关工作,充分发挥其精确度高的特征,对结构和形式进行优化处理和整合。正是由于其自身的优势,已经在不同领域内实现了全面应用,整体技术水平也在不断进步。
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