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光電開關工作原理和故障分析大全

作者:admin 發布時間:2017/3/2 16:46:23 瀏覽次數:4193

光電開關工作原理和故障分析大全

光電開關工作原理

　　由振蕩回路產生的調制脈沖經反射電路后，由發光管GL輻射出光脈沖。當被測物體進入受光器作用范圍時，被反射回來的光脈沖進入光敏三極管DU。并在接收電路中將光脈沖解調為電脈沖信號，再經放大器放大和同步選通整形，然后用數字積分或RC積分方式排除干擾，最后經延時（或不延時）觸發驅動器輸出光電開關控制信號。

　　光電開關一般都具有良好的回差特性，因而即使被檢測物在小范圍內晃動也不會影響驅動器的輸出狀態，從而可使其保持在穩定工作區。同時，自診斷系統還可以顯示受光狀態和穩定工作區，以隨時監視光電開關的工作。

光電開關的特點
　　MGK系列光電開關是現代微電子技術發展的產物，是HGK系列紅外光電開關的升級換代產品。與以往的光電開關相比具有自己顯著的特點：

　　●具有自診斷穩定工作區指示功能，可及時告知工作狀態是否可靠；

　　●對射式、反射式、鏡面反射式光電開關都有防止相互干擾功能，安裝方便；

　　●對ES外同步（外診斷）控制端的進行設置可在運行前預檢光電開關是否正常工作。并可隨時接受計算機或可編程控制器的中斷或檢測指令，外診斷與自診斷的適當組合可使光電開關智能化；

　　●響應速度快，高速光電開關的響應速度可達到0.1ms，每分鐘可進行30萬次檢測操作，能檢出高速移動的微小物體；

　　●采用專用集成電路和先進的SMT表面安裝工藝，具有很高的可靠性；

　　●體積小（最小僅20×31×12mm）、重量輕，安裝調試簡單，并具有短路保護功能。

1. 工作原理：
檢測線上用的光電開關主要是為了判斷機動車是否到位（即是否駛上檢測臺）。光電開關為成對使用，其中一個為發射端，一個為接收端。發射端的光電開關有兩根線，只要供上12V~240V直流或24V~240V的交流電即可正常工作，正常工作的表現為光電開關上的紅色指示燈亮；接收端有五根線；其中兩根線的顏色和發射端的兩根線的顏色一樣為電源供電；另外三根線中有一根為公共端（檢測線上接+5V電源），一根為常開端，一根為常閉端，視光電開關的型號而定。用常開或常閉將公共端＋5V的電壓提供給計算機。當電源工作正常的情況下，把發射端和接收端對在一條線上后，兩端的光電開關指示燈全亮，否則可能接收端的指示燈不會亮，正常檢測時兩個光電開關上的指示燈應該全亮，當車駛上檢測臺時或駛入規定位置時，接收端的光電開關指示燈滅，將公用端和常開端導通，把＋5V電壓通過線纜連接至信號箱I/O調理板的相應通道端子，由檢測軟件判斷此通道的電壓高低電平的變化來判斷車的到位情況。

光電開關工作原理

光電開關是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現控制的。
光電開關在一般情況下，有三部分構成，它們分為：發送器，接收器和檢測電路。

發送器對準目標發射光束，發射的光束一般來源于半導體光源，發光二極管（LED）和激光二極管。光束不間斷地發射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管或光電三極管組成。在接收器的前面，裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。
此外，光電開關的結構元件中還有發射板和光導纖維。
三角反射板是結構牢固的反射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準確地從反射板中返回，具有實用意義。它可以在與光軸0到25的范圍改變發射角，使光束幾乎是從一根發射線，經過反射后，還是從這根反射線返回。

光電開關工作原理

光電開關的原理是根據投光器發出的光束,被物體阻斷或部分反射,受光器最終據此作出判斷反應. The principle of photoswitch: the projector will ju dge and react on the basis of light beam from the projector which is interdicted by object or emitted partly.
■類型說明 Explanation of type 對射式（透過型）Diact type(through type) 對射式光電開關是將投光器與受光器置于相對的兩個裝置,光束也是在相對的兩個裝置之間,穿達投光器與受光器之間的物體會阻斷光束并啟動受光器。(圖R1) Diact type photoswitch is designed that via the light beam between opposite-mounted transmitter and receiver; the object passing through these two devices will interrupt the light beam and start the receiver. (Fig R1)
擴散反射型（漫反射型） Diffuse reflection type 擴散反射型光電開關將投光器與受光器置于一體內,光電開關反射的光被檢測物體反射回受光器。(圖R2) Diffuse reflection type photoelectric switch integrates the transmitter and the receiver. Light reflected by the photoelectric switch is reflected back to the receiver by the
鏡面反射型(反饋反射型) convergence reflection type(condensation type) 鏡面反射型的反射式光電開關也將投光器與受光器置于一體，它不同于其它模式是它采用反射板將光線反射到光電開關，光電開關與反射板之間的物體雖然也會反射光線，但其效率遠低于反射板，因而切斷反射光束。 (圖R3) Mirror reflective type photoelectric also integrates the transmitter and the light receiver. Its difference from other models is that reflectoris used to reflect light to the photoelectric switch.Though the object between the photoelectricswitch and reflector can reflect the light, it is much less efficient than the reflector so as to cut down reflected light (Fig. R3)
會聚型反射式（聚光型） convergence reflection type(condensation type) 會聚型反射式的光電開關的工作原理類似于直接反射式光電開關，然而其投光器與受光器聚焦于物距離，只有當物體出現在聚焦時，光電開關才有動作。(圖R4) The working principle of convergence reflection type photo switch is similar to that of direct reflection type one, while its projector and light receiver focus on object distance, only when the object presents to the focus can the photo switch actuate. (Fig.R4)

2．故障表現形式和分析:
a. 指示燈一邊亮一邊不亮
此現象一般為兩只光電開關沒有對在一條線上導致。
b. 指示燈兩邊全部不亮
一般為光電開關供電不正常造成，查看電源即可排除
c. 擋住時沒有5V電壓輸出
＋5V公共端電壓不正常
光電開關觸點壞
常開常閉線路接反
3．故障排除:
a. 指示燈一邊亮一邊不亮
一般為接收端的指示燈不亮。發射端只要供電正常指示燈就會亮。接收端光電開關應安裝在距地溝較近的一邊。首先打開光電開關盒，觀察光電開關固定螺絲是否松動，一般情況下重新調整緊固即可排除。如仍不能排除可用萬用表量一下接收端的供電電源12V是否正常，供電正常情況下可將連接線加長，使接收端光電開關距發射端距離近一此再試驗，應能排除，如供電電源不正常應檢查供電線路或供電電源。
b. 指示燈兩邊全部不亮
此現象應該是光電開關的供電不正常造成，檢查供電線路或供電電源即可排除。保證在光電開關接線處有12V的供電即可。
c. 擋住時沒有5V電壓輸出
首先用萬用表量公共端＋5V和GND間是否有電壓，如電壓不正常檢查＋5V供電電源和線路即可排除。電壓正常的情況下，可量一下常閉端同GND間的電壓應為5V，沒有電壓的情況下再量一下常開端同GND單的電壓如有5V的話，將常開、常閉線更換一下即可。如常開常閉兩個端子全部沒有5V的電壓說明光電開關觸點壞，需更換光電開關方可排除。

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本文來源：東莞市中昊自動化科技有限公司

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光電開關的原理是根據投光器發出的光束,被物體阻斷或部分反射,受光器最終據此作出判斷反應. The principle of photoswitch: the projector will ju dge and react on the basis of light beam from the projector which is interdicted by object or emitted partly.
■類型說明 Explanation of type 對射式（透過型）Diact type(through type) 對射式光電開關是將投光器與受光器置于相對的兩個裝置,光束也是在相對的兩個裝置之間,穿達投光器與受光器之間的物體會阻斷光束并啟動受光器。(圖R1) Diact type photoswitch is designed that via the light beam between opposite-mounted transmitter and receiver; the object passing through these two devices will interrupt the light beam and start the receiver. (Fig R1)
擴散反射型（漫反射型） Diffuse reflection type 擴散反射型光電開關將投光器與受光器置于一體內,光電開關反射的光被檢測物體反射回受光器。(圖R2) Diffuse reflection type photoelectric switch integrates the transmitter and the receiver. Light reflected by the photoelectric switch is reflected back to the receiver by the
鏡面反射型(反饋反射型) convergence reflection type(condensation type) 鏡面反射型的反射式光電開關也將投光器與受光器置于一體，它不同于其它模式是它采用反射板將光線反射到光電開關，光電開關與反射板之間的物體雖然也會反射光線，但其效率遠低于反射板，因而切斷反射光束。 (圖R3) Mirror reflective type photoelectric also integrates the transmitter and the light receiver. Its difference from other models is that reflectoris used to reflect light to the photoelectric switch.Though the object between the photoelectricswitch and reflector can reflect the light, it is much less efficient than the reflector so as to cut down reflected light (Fig. R3)
會聚型反射式（聚光型） convergence reflection type(condensation type) 會聚型反射式的光電開關的工作原理類似于直接反射式光電開關，然而其投光器與受光器聚焦于物距離，只有當物體出現在聚焦時，光電開關才有動作。(圖R4) The working principle of convergence reflection type photo switch is similar to that of direct reflection type one, while its projector and light receiver focus on object distance, only when the object presents to the focus can the photo switch actuate. (Fig.R4)