光电开关是一种利用光束检测物体的装置,我们常见的有烟雾报警器,光电开关的应用范围很广,日常可以见到的有自动感应门、银行防盗报警器、商店防盗报警器等。很多朋友不了解光电开关的原理,下面请介绍光电开关的工作原理,请大家参考。

　　光电开关的原理是什么

　　利用光线检测:光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。物体不限于金属,能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。

　　结构组成:光电开关是由发射器、接收器和检测电路三部分组成。发射器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。受脉冲调制的光束辐射强度在发射中经过多次选择,朝着目标不间接地运行。接收器有光电二极管或光电三极管、光电池组成。在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面的是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。此外,光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。三角反射板是结构牢固的发射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成,能够使光束准确地从反射板中返回,具有实用意义。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角,使光束几乎是从一根发射线,经过反射后,还是从这根反射线返回。

　　各种光电开关的原理

　　漫反射光电开关原理:是一种集发射器和接收器于一体的传感器,当有被检测物体经过时,将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器,于是光电开关就产生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时,漫反射式的光电开关是首选的检测模式。

　　镜反射式光电开关原理:镜反射式光电开关亦是集发射器与接收器于一体,光电开关发射器发出的光线经过反射镜,反射回接收器,当被检测物体经过且完全阻断光线时,光电开关就产生了检测开关信号。

　　对射式光电开关原理:对射式光电开关包含在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器,发射器发出的光线直接进入接收器。当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时,光电开关就产生了开关信号。当检测物体是不透明时,对射式光电开关是可靠的检测模式。

　　槽式光电开关原理:槽式光电开关通常是标准的U字型结构,其发射器和接收器分别位于U型槽的两边,并形成一光轴,当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时,光电开关就产生了检测到的开关量信号。槽式光电开关比较安全可靠的适合检测高速变化,分辨透明与半透明物体。

　　光纤式光电开关原理:光纤式光电开关采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线,以实现被检测物体不在相近区域的检测。通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。

　　光电开关在我们的日常生活中应用越来越广泛,很多朋友想了解它的接线方法,实际上,光电开关的安装连接并不复杂,但不同品牌和型号的光电开关在接线时略有不同,下面我们请以三菱FX系列光电开关为例说说关电开关的接线方法,大家在具体操作时参考。

　　光电开关接线方法

　　以三菱亚洲版(即电流漏型输入型) FX-PLC 光电开关为例,三菱 FX-PLC 的输入端子既可以接受电流输入也可接受电流输出的连接方式(即 FX-PLC 的输入端子既可作为漏型输入也可作为源型输入连接),关键要掌握接线方式。具体接线方式按下述:NPN 型光电开关接成漏型输入方式,只需将接近开关的开关输出端子( + )接入 PLC 的输入端子,接近开关的另一端子(-)接 PLC 的 COM 端。 PNP 型接近开关接成源型输入,则应把 PLC 的 24V+ 端子接外部电源的负极,外部电源的正极接接近开关的( + )端子,接近开关的另一端(-)则接 PLC 的输入端子。

　　光电开关接线原理

　　PNP与NPN型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止,输出两种状态,属于开关型传感器。但输出信号是截然相反的,即高电平和低电平。PNP输出是低电平0,NPN输出的是高电平1。PNP与NPN型传感器(开关型)分为六类:NPN-NO(常开型);NPN-NC(常闭型) ;NPN-NC+NO(常开、常闭共有型);PNP-NO(常开型);PNP-NC(常闭型);PNP-NC+NO(常开、常闭共有型)。PNP与NPN型传感器一般有三条引出线,即电源线VCC、0V线,OUT信号输出线。

　　NPN类:NPN是指当有信号触发时,信号输出线OUT和电源线VCC连接,相当于输出高电平的电源线。对于NPN-NO型,在没有信号触发时,输出线是悬空的,就是VCC电源线和OUT线断开。有信号触发时,发出与VCC电源线相同的电压,也就是OUT线和电源线VCC连接,输出高电平VCC。对于NPN-NC型,在没有信号触发时,发出与VCC电源线相同的电压,也就是OUT线和电源线VCC连接,输出高电平VCC。当有信号触发后,输出线是悬空的,就是VCC电源线和OUT线断开。对于NPN-NC+NO型,其实就是多出一个输出线OUT,根据需要取舍。

　　PNP类:PNP是指当有信号触发时,信号输出线OUT和0V线连接,相当于输出低电平0V。对于PNP-NO型,在没有信号触发时,输出线是悬空的,就是0V线和out线断开。有信号触发时,发出与0V相同的电压,也就是OUT线和0V线连接,输出输出低电平0V。对于PNP-NC型,在没有信号触发时,发出与0V线相同的电压,也就是OUT线和0V线连接,输出低电平0V。当有信号触发后,输出线是悬空的,就是0V线和OUT线断开。对于PNP-NC+NO型,和NPN-NC+NO型类似,多出一个输出线OUT,及两条信号反相的输出线,根据需要取舍。我们一般常用的是NPN型,即高电平有效状态。PNP很少使用。