E2A-S08LS02-M1-C1歐姆龍接近開關

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光電 開關
光電開關是傳感器大家族中的成員，它把發射端和接收端之間光的強弱變化轉化為電

流的變化以達到探測的目的。由于光電開關輸出回路和輸入回路是電隔離的(即電緣絕

)，所以它可以在許多場合得到應用。
　　二、光電開關介紹
　　1、工作原理
　　光電開關(光電傳感器)是光電接近開關的簡稱，它是利用被檢測物對光束的遮擋

或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無的。物體不限于金屬，所有能反射

光線的物體均可被檢測。光電開關將輸入電流在發射器上轉換為光信號射出，接收器

再根據接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行探測。工作原理如圖1所示。多數

光電開關選用的是波長接近可見光的紅外線光波型。圖2是德國SICK公司的部分光電

開關外型圖。
　　2、光電開關的分類及術語解釋
　　(1)、分類
　　①漫反射式光電開關：它是一種集發射器和接收器于一體的傳感器，當有被檢測

物體經過時，物體將光電開關發射器發射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開

關就產生了開關信號。當被檢測物體的表面光亮或其反光率極高時，漫反射式的光電

開關是首選的檢測模式。
　　②鏡反射式光電開關：它亦集發射器與接收器于一體，光電開關發射器發出的光

線經過反射鏡反射回接收器，當被檢測物體經過且完全阻斷光線時，光電開關就產生

了檢測開關信號。
　　③對射式光電開關：它包含了在結構上相互分離且光軸相對放置的發射器和接收

器，發射器發出的光線直接進入接收器，當被檢測物體經過發射器和接收器之間且阻

斷光線時，光電開關就產生了開關信號。當檢測物體為不透明時，對射式光電開關是

最可*的檢測裝置。
　　④槽式光電開關：它通常采用標準的U字型結構，其發射器和接收器分別位于U型

槽的兩邊，并形成一光軸，當被檢測物體經過U型槽且阻斷光軸時，光電開關就產生

了開關量信號。槽式光電開關比較適合檢測高速運動的物體，并且它能分辨透明與半

透明物體,使用安全可*。
　　⑤光纖式光電開關：它采用塑料或玻璃光纖傳感器來引導光線，可以對距離遠的

被檢測物體進行檢測。通常光纖傳感器分為對射式和漫反射式。
　　它們的工作光線示意圖如圖3所示。
　　(2)術語解釋
　　常見的術語示意圖如圖4所示。
　　①檢測距離：是指檢測體按一定方式移動，當開關動作時測得的基準位置(光電開

關的感應表面)到檢測面的空間距離。額定動作距離指接近開關動作距離的標稱值。
　　②回差距離：動作距離與復位距離之間的絕對值。
　　③響應頻率：在規定的1s的時間間隔內，允許光電開關動作循環的次數。
　　④輸出狀態：分常開和常閉。當無檢測物體時，常開型的光電開關所接通的負載

由于光電開關內部的輸出晶體管的截止而不工作，當檢測到物體時，晶體管導通，負

載得電工作。
　　⑤檢測方式：根據光電開關在檢測物體時發射器所發出的光線被折回到接收器的

途徑的不同，可分為漫反射式、鏡反射式、對射式等。
　　⑥輸出形式：分NPN二線、NPN三線、NPN四線、PNP二線、PNP三線、PNP四

線、AC二線、AC五線(自帶繼電器)，及直流NPN/PNP/常開/常閉多功能等幾種常用的

輸出形式。
　　⑦指向角：見光電開關的指向角示意圖,即如圖4的下部三個小圖所示。
　　⑧ 表面反射率：漫反射式光電開關發出的光線需要經檢測物表面才能反射回漫反

射開關的接受器，所以檢測距離和被檢測物體的表面反射率將決定接受器接收到光線

的強度。粗糙的表面反射回的光線強度必將小于光滑表面反射回的強度,而且，被檢測

物體的表面必須垂直于光電開關的發射光線。常用材料的反射率如表1所示。
　　表1 常用材料的反射率
　　材料 反射率 材料 反射率
　　白畫紙 90% 不透明黑色塑料 14%
　　報紙 55% 黑色橡膠 4%
　　餐巾紙 47% 黑色布料 3%
　　包裝箱硬紙板 68% 未拋光白色金屬表面 130%
　　潔凈松木 70% 光澤淺色金屬表面 150%
　　干凈粗木板 20% 不銹鋼 200%
　　透明塑料杯 40% 木塞 35%
　　半透明塑料瓶 62% 啤酒泡沫 70%
　　不透明白色塑料 87% 人的手掌心 75%
　　⑨ 環境特性：光電開關應用的環境亦會影響其長期工作可*性。當光電開關工作

于最大檢測距離狀態時，由于光學透鏡會被環境中的污物粘住，甚至會被一些強酸性

物質腐蝕，以至其使用參數和可*性降低。較簡便的解決方法就是根據光電開關的最

大檢測距離(Sn)降額使用來確定最佳工作距離。
　　(3)使用注意事項
　　①紅外線傳感器屬漫反射型的產品，所采用的標準檢測體為平面的白色畫紙。
　　②紅外線光電開關在環境照度高的情況下都能穩定工作，但原則上應回避將傳感

器光軸正對太陽光等強光源。
　　③對射式光電開關最小可檢測寬度為該種光電開關透鏡寬度的80%。
　　④當使用感性負載(如燈、電動機等)時，其瞬態沖擊電流較大，可能劣化或損壞

交流二線的光電開關，在這種情況下，請將負載經過交流繼電器來轉換使用。
　　⑤紅外線光電開關的透鏡可用擦鏡紙擦拭，禁用稀釋溶劑等化學品，以免永久損

壞塑料鏡。
　　⑥針對用戶的現場實際要求，在一些較為惡劣的條件下，如灰塵較多的場合，所

生產的光電開關在靈敏度的選擇上增加了50%，以適應在長期使用中延長光電開關維

護周期的要求。
　　⑦產品均為SMD工藝生產制造，并經嚴格的測試合格后才出廠，在一般情況下使

用均不會出現損壞。為了避免意外性發生，請用戶在接通電源前檢查接線是否正確，

核定電壓是否為額定值。
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