模块——位移与位置检测详解.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * 单元4 光电式接近开关位置检测 【问题分析】 光电池 （1）原理：内光电效应的光生伏特效应 （2）符号： （3）外形 单元4 光电式接近开关位置检测 【问题分析】 光电池 光电池开路电压、短路电流与照度关系 Rf Ii UO 基于短路电流的光电池测量电路 单元4 光电式接近开关位置检测 【问题分析】 2 ．光电式接近开关工作原理 利用被检测物对光束的遮挡或反射，经相关电路转化，从而反映被检测物体的有无或接近程度。 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。光电开关发射器多采用中频（40kHz左右）窄脉冲电流驱动的半导体发光二极管（LED）作为光源，发射调制光脉冲。相应地，接收光敏元件（光敏三极管）的输出信号经40kHz选频交流放大器及专用的解调芯片处理，可以有效地防止太阳光、日光灯的干扰，又可减小发射LED的功耗。 单元4 光电式接近开关位置检测 【问题分析】 2 ．光电式接近开关工作原理 光电开关工作原理 单元4 光电式接近开关位置检测 【问题分析】 2 ．光电式接近开关工作原理 反射式光电液位开关 单元4 光电式接近开关位置检测 【问题分析】 各种光电开关的原理 单元4 光电式接近开关位置检测 【问题分析】 3．光电式接近开关的使用注意事项 （1）红外线光电开关在环境照度高的情况下都能稳定工作，但原则上应避免将传感器光轴正对着太阳光等强光源。 （2）对射式光电开关的最小可检测宽度为该种光电开关透镜宽度的80％。 （3）当使用感性负载（如电灯、电动机等）时，其瞬态冲击电流较大，可能劣化或损坏交流二线式光电开关，故应将负载经过交流继电器来转换使用。 （4）红外线光电开关的透镜可用擦镜纸擦拭，禁用稀释溶剂等化学品擦拭，以免永久损坏塑料镜。 （5）在一些较为恶劣的条件下，如灰尘较多的场合，光电开关的灵敏度应适当调高或选用高灵敏度光电开关。 单元4 光电式接近开关位置检测 【问题分析】 4．常用接近开关的接线 接近开关俗称无触点电子行程开关，当检测物接近设定距离(几毫米至几十毫米)时，则发出开关动作信号。一般由感应头、开关电路、保护器、状态指示灯、防水外壳等部分组成，并且把这些组成部分做在同一壳体内，其壳体通常为有螺纹的柱状或有固定安装孔，便于工程安装和调试。 接近开关有常开、常闭、自锁、NPN输出、PNP输出多种工作模式。输出形式有直流二线、直流三线、直流四线及交流二线。 单元4 光电式接近开关位置检测 【问题分析】 4．常用接近开关的接线 单元4 光电式接近开关位置检测 【问题分析】 4．常用接近开关的接线 单元4 光电式接近开关位置检测 【知识链接】 1．接近开关的分类 按原理分：常见的接近传感器的形式有电感式、电涡流式、电容式、霍尔式、干簧式、光电式、热释电式、多普勒式、微波式、超声波式等。电感式和电涡流式只能感应金属体；电容式可感应非金属体；光电式对金属体和非金属体都能感应；霍尔式和干簧式可感应磁性体。 按输出信号分类：①正逻辑输出：当传感器感应到物体接近信号时，输出从0跳变成1。②负逻辑输出：当传感器感应到接近物体信号时，输出从1跳变成0。 单元4 光电式接近开关位置检测 【知识链接】 1．接近开关的分类 按结构分类：①一体式：感应头和信号处理电路置于一体中，又分螺纹式和基地式两种。②分离式：感应头和信号处理电路分开安装。③组合式：有多个感应头组合在一体中。 按工作电压分类：①直流型：工作电压为5～30 V。②交流型：工作电压为AC 220 V或AC 110 V。 按输出引线分类 ①四线制：两根电源线，两根正、负逻辑输出的信号线。 ②三线制：两根电源线，一根正或负逻辑输出的信号线。 ③二线制：两根电源线与信号线合二为一。 单元4 光电式接近开关位置检测 【知识链接】 1．接近开关的分类 按输出电信号性质分类 ①电流输出：能输出50～500 mA的电流，能直接驱动执行器。 ②电压输出：用以和各种数字电路相配合。 ③触点输出：用微型继电器的触点输出。 ④光耦输出：感应信号与输出信号隔离，用于计算机控制。 按信号传送方式分类 ①有线传送：感应头信号与后置处理电子线路直接相连。 ②无线传送：用于运动物体测试，或不能靠近、连线的场合。 单元4 光电式接近开关位置检测 【知识链接】 2．接近开关的主要特点和应用 接近开关的主要特点 与机械开关相比，接近传感器具有如下特点 ①非接触测量，无机械