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光電傳感器在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
來(lái)源： 閱讀：401 發(fā)布時(shí)間：2023-05-10 13:58:19
光電傳感器在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
在當(dāng)今信息時(shí)代背景下，光電傳感器已成為自然和生產(chǎn)中無(wú)法缺少的一種技術(shù)手段。它在一定程度上促進(jìn)了我國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在我國(guó)的科技事業(yè)中發(fā)揮著巨大作用。與其他檢測(cè)方法相比，光電傳感器在自動(dòng)控制系統(tǒng)中具有精度高、品種多、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。相信經(jīng)過整個(gè)行業(yè)的攜手并進(jìn)共同努力，光電傳感器在未來(lái)將會(huì)越來(lái)越先進(jìn)，其使用范圍也將日趨逐漸廣泛。
在應(yīng)用光電傳感器的過程中，要按照標(biāo)準(zhǔn)化流程有序開展相關(guān)工作，充分發(fā)揮其精確度高的特征，對(duì)結(jié)構(gòu)和形式進(jìn)行優(yōu)化處理和整合。正是由于其自身的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在不同領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)了成熟應(yīng)用，整體技術(shù)水平也在不斷進(jìn)步。
光電傳感器原理 
光電傳感器在實(shí)際應(yīng)用過程中，主要是借助光電器件，能有效地將光信號(hào)直接轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的傳遞?；镜墓怆妭鞲衅髦饕怯蓹z測(cè)電路單元、發(fā)射器單元以及接收器單元組成，不僅能精確地測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)，其自身的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用也非常便捷，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中其應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大。
光電傳感器的相關(guān)分類 
1、對(duì)射式的光電傳感器
這種傳感器受周圍環(huán)境的影響比較少，能夠應(yīng)用在情況多變的荒野和有較多粉末與顆粒的環(huán)境中，工作的流程為：首先，發(fā)射器把發(fā)射出來(lái)的紅外線向接收器進(jìn)行傳輸，繼而構(gòu)成光路。如果有檢測(cè)物從其面前經(jīng)過，接收裝置就會(huì)把光路控制。最后，接收器再進(jìn)行感應(yīng)信號(hào)的接收及輸出工作。
2、IU型開關(guān)的光電傳感器
IU型的傳感器其結(jié)構(gòu)與U型槽類似，把發(fā)射器與接收器分別安裝在槽的兩端，然后采用光軸來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)光電開關(guān)的控制從而檢測(cè)信號(hào)。如果U型槽的范圍內(nèi)有目標(biāo)檢測(cè)物出現(xiàn)，就會(huì)阻斷傳感器的光軸。此時(shí)在安全的檢測(cè)環(huán)境下開關(guān)就可以對(duì)變量信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。所以，U型開關(guān)的光電傳感器，它的優(yōu)勢(shì)是安全性高、檢測(cè)速度快，適用于檢測(cè)透明質(zhì)或變形特性強(qiáng)的物體。
3、反射式光電傳感器
主要結(jié)構(gòu)就是反光板、信號(hào)接收器以及發(fā)射器等，設(shè)備的發(fā)射器能在發(fā)出光線的同時(shí)，借助反射作用直接傳遞給信號(hào)接收器，控制裝置利用的就是反光板的反射作用。由于設(shè)備利用反射原理，常被引用在不透光的實(shí)體結(jié)構(gòu)中，并且識(shí)別距離較長(zhǎng)，尤其在粉塵嚴(yán)重的場(chǎng)所和空間內(nèi)使用頻率較高。
4、漫反射式光電傳感器
主要是信號(hào)發(fā)射器和接收器，若是沒有反光板進(jìn)行處理，就會(huì)對(duì)光接收效果產(chǎn)生影響。也就是說，如果被檢測(cè)物體經(jīng)過傳感器時(shí)直接遮擋光線，同時(shí)需要把這些光線反射到接收器上，結(jié)構(gòu)中的接收器就能夠收到發(fā)射出去的信號(hào)，與此同時(shí)，接收器會(huì)直接產(chǎn)生能有效被控制開關(guān)進(jìn)行處理的電子信號(hào)。因此，衛(wèi)浴的自動(dòng)沖水裝置上主要應(yīng)用的就是反射式傳感器。
 光電傳感器的優(yōu)勢(shì) 
1）光電傳感器能對(duì)不同形狀和結(jié)構(gòu)的物體進(jìn)行檢測(cè)，制約因素不多，且有較為廣泛的工作范圍。只要被檢測(cè)物體能夠有效地阻擋或反射光束，就可以滿足檢測(cè)特定的要求和條件。簡(jiǎn)而言之，不管是玻璃、木材、塑料亦或是陶瓷都能被有效地檢測(cè)出來(lái)。
2）光電傳感器具有較高的分辨率。在實(shí)際應(yīng)用過程中，將采用精確設(shè)計(jì)技術(shù)，它可以對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)綜合性和集中性的處理。即使檢測(cè)光束可以集中在很小的區(qū)域內(nèi)，也能提高檢測(cè)的實(shí)際精度。鑒于它是利用高精度的采光處理機(jī)制，可以使檢測(cè)的實(shí)際分辨率進(jìn)一步提高，從而奠定了后期工作開展的基礎(chǔ)，并最終優(yōu)化了整體的檢查效果。
3）光電傳感器可以對(duì)較長(zhǎng)的距離進(jìn)行檢測(cè)，由于該技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，可以有效地進(jìn)行較長(zhǎng)距離的測(cè)量和控制。其中，磁檢測(cè)和超聲波檢測(cè)的檢測(cè)距離較為固定，這將受電磁波與超聲波距離的相關(guān)性影響。進(jìn)一步來(lái)講，如果增加了檢測(cè)距離，技術(shù)人員可以使用光電傳感器來(lái)測(cè)量它們。
自動(dòng)控制系統(tǒng)中光電傳感器的有效應(yīng)用 
1、印刷中的有效應(yīng)用
反射式光電開關(guān)可以用來(lái)進(jìn)行卷筒紙印刷機(jī)斷紙檢測(cè)。紙帶如果正常運(yùn)行時(shí)，檢測(cè)器可以對(duì)紙帶表面反射回來(lái)的光信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)；當(dāng)紙張斷裂時(shí)，紙帶表面不能反射回信號(hào)，并且系統(tǒng)立即采取一定的操作，可以實(shí)現(xiàn)印刷裝置離壓，同時(shí)快速關(guān)機(jī)，避免印刷機(jī)滾筒表面被斷落的紙張纏繞。一些紙膠印機(jī)通過透射式光電傳感器進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)光路光線在一張、兩張和兩張以上印刷紙上的覆蓋度的差異來(lái)檢測(cè)紙張。當(dāng)兩張紙和兩張以上的紙張通過傳感器電路時(shí)，將給紙切斷，互鎖，自動(dòng)離壓，離水，使機(jī)器從定速下降到運(yùn)行速度。最終讓紙張能夠?qū)崿F(xiàn)打單張膠印。
2、在光電轉(zhuǎn)速傳感器中的應(yīng)用
在目標(biāo)速度軸上設(shè)置一個(gè)特殊的調(diào)速盤，上面有小孔設(shè)置。將一個(gè)白熾燈配置在旋轉(zhuǎn)盤的另一側(cè)，該白熾燈的光纖通過空洞向另一側(cè)光敏二級(jí)管位置傳送，這樣一個(gè)完整的光電轉(zhuǎn)換器就完成了。如果使用紅外光發(fā)光二極管和高靈敏度光電晶體管，倘若它們之間有一個(gè)物體存在，相應(yīng)的傳感器將立即輸出低電平，并產(chǎn)生脈沖。如果電機(jī)安裝在光電傳感器接收器的后部，則可以在電機(jī)軸上安裝旋轉(zhuǎn)盤，并且沿邊緣設(shè)計(jì)一個(gè)圓孔，并將檢測(cè)到的物體放置在圓孔的中心。然后轉(zhuǎn)盤處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，傳感器將產(chǎn)生刪除脈沖，這樣就能夠有效地計(jì)算出輪子的速度了。
3、光電色質(zhì)檢中的應(yīng)用
在光電色質(zhì)的檢測(cè)中，初始階段主要應(yīng)用于分離和谷物加工。但是，鑒于不同材料的光學(xué)特性不同，所以該特征可以與光電技術(shù)相結(jié)合，通過選色機(jī)將粒狀材料中不同顏色的材料分離，并結(jié)合材料類型，分選機(jī)可分為大米色分選機(jī)、茶葉色分選機(jī)和雜糧色分選機(jī)等。當(dāng)產(chǎn)品包裝時(shí)，色選機(jī)可用于檢測(cè)和處理產(chǎn)品。如果有不同的顏色，電壓差將產(chǎn)生，并通過處理后選出。
4、自動(dòng)傳感門
將發(fā)射器和接收器同時(shí)分別在門的互射范圍內(nèi)進(jìn)行安裝，使發(fā)射器和接收器的方向保持在一個(gè)方向并對(duì)齊，且高度要一致。這種傳感器可以對(duì)光軸上大于25mm的不透明物體進(jìn)行檢測(cè)。如地鐵安全門和地鐵車廂車體，如果有乘客或物品被夾在了屏蔽門的孔隙中，則會(huì)遮擋到紅外光線，因此傳感器就能夠?qū)φ系K物進(jìn)行顯示，并立刻向列車司機(jī)或者管理人員發(fā)出報(bào)警信號(hào)。為了減少傳感器之間的干擾，傳感門要對(duì)同一類型的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的頻率進(jìn)行有效的調(diào)整，使其保持一致的頻率，以免誤報(bào)。此外，為了防止外部光會(huì)直接干擾到傳感器，或者灰塵對(duì)傳感器透鏡的影響，通常在接收裝置的透鏡前面增加長(zhǎng)的圓形套筒，以減少誤判幾率。
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