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槽型光電傳感器（也稱為槽式光電開關或U型光電傳感器）是一種基于光電效應的檢測裝置，其核心結構為發射器與接收器對向安裝在U型槽兩側，通過檢測光路是否被遮擋來實現對物體的非接觸式檢測。以下是其工作原理的詳細說明： 一、基本結構- 發射器：通常為紅外線或可見光LED，持續發射調制光束（如脈沖光）。
- 接收器：包含光電二極管或光電晶體管，用于接收發射器發出的光信號。
- U型槽：發射器與接收器分別位于槽的兩側，形成固定間距的光路通道。
- 信號處理電路：對接收到的光信號進行放大、濾波和比較，輸出開關量信號（如TTL電平）。
二、工作原理1. 對射式檢測（默認狀態）- 光路暢通：當槽內無物體時，發射器發出的光直接射入接收器，接收器輸出高電平（或低電平，取決于電路設計）。
- 光路遮擋：當物體（如金屬片、塑料件、標簽等）進入槽內并遮擋光路時，接收器接收到的光強急劇下降，信號處理電路檢測到閾值變化后，輸出電平翻轉（高→低或低→高）。
- 輸出信號：通常為NPN或PNP型晶體管輸出，可直接驅動繼電器、PLC或微控制器。
2. 調制與解調技術（抗干擾設計）- 光調制：發射器以特定頻率（如1kHz-100kHz）發射脈沖光，而非連續光。
- 信號解調：接收器僅響應與發射頻率匹配的光信號，濾除環境光（如日光、熒光燈）的干擾。
- 優勢：提高檢測可靠性，避免誤觸發。
三、關鍵特性與參數- 槽寬（Gap Size）
- 定義：發射器與接收器之間的間距（通常為2-30mm）。
- 影響：決定可檢測物體的最大厚度。例如，槽寬5mm的傳感器僅能檢測厚度≤5mm的物體。
- 響應時間
- 定義：從光路被遮擋到輸出信號變化所需的時間（通常為0.1-10ms）。
- 應用：高速生產線需選擇響應時間短的傳感器（如≤1ms）。
- 輸出類型
- NPN/PNP型：常開（NO）或常閉（NC）觸點，需根據負載類型選擇。
- 線制：
- 2線制：電源與信號共用，適用于簡單控制。
- 3線制：獨立電源、信號和地線，抗干擾能力更強。
- 檢測距離與精度
- 檢測距離：固定（由槽寬決定），無需調節。
- 精度：取決于光斑大小和物體邊緣銳度，通常為±0.1mm。
四、典型應用場景- 物體計數
- 示例：包裝線上的藥瓶、瓶蓋計數，通過檢測每個物體通過槽時的信號跳變實現。
- 位置檢測
- 示例：電梯門安全光幕，檢測門關閉過程中是否有障礙物進入槽內。
- 方向判斷
- 示例：結合兩個槽型傳感器，通過信號時序判斷物體運動方向（如傳送帶分揀）。
- 透明物體檢測
- 示例：檢測玻璃瓶、薄膜等透明物體（需選擇對透明材料敏感的型號）。
- 液位控制
- 示例：檢測浮子是否到達指定液位高度（需槽寬與浮子直徑匹配）。
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發表于 2025-9-2 10:54:31
