电工技术基础_电工基础知识_电工之家-电工学习网

欢迎来到电工学习网!

细节63:光电开关

2017-03-20 19:49分类:维修电工 阅读:

 

    光电开关是指把LED(主要是指IRED)和光敏器件按要求组合在一起的开关。光电开关是通过改变光线当前的状况控制电路的连通性,然后光电开关把光强度的变化转换成电信号的变化实现控制。光电开关没有机械磨损,不产生电火花,是一种安全、可靠和寿命长的无触点开关。
    ㈠光电开关的分类
    光电开关按结构和工作方式可分成下列几种。
    (l)槽隙式光电开关。将一个光发射器和一个光接收器面对面地装在一个槽的两侧则构成槽隙式光电开关,如图5-32所示。光发射器能发出红外光或可见光,在无阻挡情况下,光接收器能接收到光。但当被检测物从中通过时,光被遮挡,光电开关便动作,输出一个开关控制信号,切断或接通负载电流。槽隙式光电开关的检测距离因为受整体结构的限制,一般只有几厘米。
    (2)对射式光电开关。若把光发射器和光接收器分离开,能使检测距离加大。由一个单独的光发射器和一个单独的光接收器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关,简称对射式光电开关,如图5-33所示。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把光发射器和光接收器分别装在检测物通过路径的两侧,检测物通过时阻挡光路,光接收器就动作,输出一个开关控制信号。
    (3)反光板反射式光电开关。
把光发射器和光接收器装入同一个装置内,在它的前方装一块反光板,利用光反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式光电开关,如图5-34所示。在正常情况下,光发射器发出的光通过反光板反射回来被光接收器收到;一旦光路被检测物挡住,光接收器收不到光时,光电开关就动作,输出一个开关控制信号。
    以上三种开关都是在光从有变无或从亮变暗时动作的,因而称为“暗态”
接通。
    (4)扩散反射式光电开关。图5-35是扩散反射式光电开关的原理图。它的检测头里也装有一个光发射器和一个光接收器,但前方没有反光板。正常情况下,光发射器发出的光光接收器是收不到的;当检测物通过时挡住了光,并把光部分反射回来时,光接收器就收到光信号,输出一个开关控制信号。它是在光从无变有或从暗变亮时动作的,所以称为“亮态”接通。
    这种光电开关的缺点是:反射物体的反射率不同,对测试结果影响较大;容易受反射往返距离的影响;光发射器和光接收器在同一平面上,易受外来光的影响,干扰较大。
    (5)光纤式光电开关。如图5-36所示,它是把光发射器发出的光用光纤引导到检测点,再把检测到的光信号用光纤引导到光接收器就组成光纤式光电开关。按工作方式的不同,光纤式光电开关也可分为对射式、反光板反射式、扩散反射式等多种类型。使用的光纤有玻璃光纤和塑料光纤两种。光纤式光电开关的优点:一是能检测非常细小、用其他方法很难检测的物体;二是可以在强腐蚀性、高温度等恶劣环境下工作,使用玻璃光纤还可以在200℃的高温下工作。
    ㈡光电开关的参数
    (l)检测距离。光电开关的检测距离是指在无尘的洁净环境中最大的可靠检测距离。它是用标准检测物测得的。因此对于对射式和扩散反射式光电开关来讲,被检测物的材料、透明度、色差、表面反射率等都会使检测距离发生变化;对于反光板反射式光电开关来讲,检测距离还和反光板的面积大小和表面反射率有关。使用时应参考手册给出的修正系数进行修改。
    (2)“亮通”和“暗通”。光电开关输出负载有动合型和动断型两种。此外,光电开关本身还有“亮通”和“暗通”两种不同的使用方法。对于数字电路来讲,它们正好是“1”和“0”的关系。在电路上可以用“反相”的办法很容易地使“1”变成“O”,或使“0”变成“1”。光电开关的产品上一般都有“亮通”和“暗通”的转换开关,用户可自行选择转变。
    (3)开关频率。有时被检测的物体是按一定的时间间隔,一个接一个地移向光电开关,又一个接一个地离开,这样不断地重复。不同的光电开关,对检测对象的响应能力是不同的。这种响应特性称为“开关频率”。
    (4)负载电流。光电开关向负载提供电流的能力称为负载电流,光电开关是有源器件,它需要接通电源才能工作。有的要求直流供电,有的要求交流供电,也有交直流两用的。
    ㈢光电开关的检测
    以槽隙式光电开关为例介绍光电开关的检测方法。光电开关的输入端为红外发光管,输出端为光电晶体管,通常没有b极引出线。
    (l)输入端与输出端的判别及输入端正、负极的识别。将指针万用表置R×lk挡,利用测量正、反向电阻法进行检测。正、反向阻值相差较大,即具有单向导电特性的为输入端。在电阻较小的一次测量中,黑表笔接触的引脚为正极,另一引脚为负极。正、反向电阻相近,即不具有单向导电特性的则为输出端。
    (2)输出端c、e极的识别及光电开关性能的检测。光电开关检测电路如图5-37所示。采用双表法测量,将数字万用表置hFE挡,利用该表NPN插座的c、e孑L向发光管提供电源。c孑L与发光管正极相连,e孔与发光管负极相连。将指针万用表置RXlOk挡,红、黑表笔分别接触光电开关输出端的两个引脚。拿掉黑色挡板,如万用表的值明显减小,即表针明显向右摆动,则黑表笔接触的引脚为c极,另一引脚为e极。若表针基本不动,应交换表笔重新测量,直至识别出c、e极。上下移动黑色挡板,万用表的指针应明显地摆动。摆幅越大,光电开关越灵敏。

上一篇:怎样安装断路器?

下一篇: 怎样安装漏电保护器?

相关推荐

电工推荐

    电工技术基础_电工基础知识_电工之家-电工学习网
返回顶部