3선식 광전 스위치의 원리 및 응용 |

광전 스위치 원리 및 응용 Deng Chongyi

개요: 이 기사에서는 광전 스위치의 원리, 용어, 유형 및 사용 주의 사항을 소개하고 몇 가지 예를 통해 광전 스위치의 응용을 설명합니다. 키워드: 센서, 광전 스위치, 응용

CLC 번호: TP212.14 문서 식별 코드: A

1. 소개

광전 스위치입니다. 센서 제품군에 속하며, 감지 목적을 달성하기 위해 송신기와 수신기 사이의 빛 강도 변화를 전류 변화로 변환합니다. 광전 스위치의 출력 회로와 입력 회로는 전기적으로 절연되어 있으므로 다양한 상황에서 사용할 수 있습니다.

2. 광전 스위치 소개

1. 작동 원리

광전 스위치(광전 센서)는 광전 근접 스위치의 약어로 감지된 물체를 사용합니다. 광선의 방해나 반사는 동기 루프에 의해 제어되어 물체의 존재를 감지합니다. 물체는 금속에 국한되지 않고 빛을 반사할 수 있는 모든 물체를 감지할 수 있습니다. 광전 스위치는 입력 전류를 송신기에서 빛 신호로 변환하여 방출하고, 수신기는 수신된 빛의 세기나 존재 여부를 기반으로 대상 물체를 감지합니다. 작동 원리는 그림 1에 나와 있습니다. 대부분의 광전 스위치는 가시광선에 가까운 파장을 갖는 적외선 파형을 사용합니다. 그림 2는 독일 SICK사의 일부 광전 스위치의 외관도입니다.

2. 광전스위치의 분류 및 용어

(1) 분류

①확산반사형 광전스위치 : 투광기와 센서가 일체화된 집합이다. 감지할 물체가 지나가면 광전 스위치 송신기에서 방출된 충분한 양의 빛이 물체에 반사되어 광전 스위치가 스위칭 신호를 생성합니다. 감지할 물체의 표면이 밝거나 반사율이 매우 높을 경우 확산 반사형 광전 스위치가 선호되는 감지 모드입니다.

②거울 반사형 광전 스위치: 송신기와 수신기를 통합합니다. 광전 스위치 송신기에서 방출된 빛은 감지된 물체가 통과할 때 수신기로 다시 반사됩니다. 차단됩니다. 이때 광전 스위치는 감지 스위치 신호를 생성합니다.

③투과형 광전 스위치: 구조적으로 분리된 송신기와 수신기가 포함되어 있으며 광축이 서로 반대 방향으로 배치되어 있습니다. 송신기에서 방출된 빛이 수신기에 직접 들어옵니다. 감지할 물체가 송신기를 통과합니다. 송신기와 수신기 사이에 빛이 차단되면 광전 스위치가 스위칭 신호를 생성합니다. 감지 물체가 불투명한 경우 투과형 광전 스위치가 가장 안정적인 감지 장치입니다.

④슬롯형 광전 스위치: 일반적으로 표준 U자형 구조를 채택하며, 송신기와 수신기는 U자형 슬롯의 양쪽에 위치하며 감지된 물체가 통과할 때 광축을 형성합니다. U자형 홈이 막히고 광축이 막히면 광전 스위치가 스위칭 신호를 생성합니다. 슬롯형 광전 스위치는 고속으로 움직이는 물체를 감지하는 데 더 적합하며 투명 물체와 반투명 물체를 구별할 수 있어 안전하고 안정적으로 사용할 수 있습니다.

⑤광섬유 광전 스위치: 플라스틱 또는 유리 광섬유 센서를 사용하여 빛을 유도하고 멀리 있는 물체를 감지할 수 있습니다. 일반적으로 광섬유 센서는 투과형과 확산 반사형으로 구분됩니다.

작업등 회로도는 그림 3에 나와 있습니다.

(2) 용어 설명

일반적인 용어의 개략도는 그림 4에 나와 있습니다.

①감지 거리 : 감지 물체가 감지면으로 일정한 방식으로 이동할 때 스위치가 작동할 때 측정되는 기준 위치(광전 스위치의 감지면)로부터의 공간적 거리를 말합니다.

② 백래시 거리 : 동작 거리와 재설정 거리 사이의 절대값입니다.

③응답 빈도: 지정된 시간 간격 1초 내에 허용되는 광전 스위치 동작 주기 수입니다.

④출력 상태 : 상시 열림(Normally Open)과 상시 닫힘(Normally Closed)으로 구분됩니다. 감지할 물체가 없으면 광전 스위치 내부의 출력 트랜지스터가 차단되어 상시 개방형 광전 스위치에 연결된 부하가 작동하지 않습니다. 물체가 감지되면 트랜지스터가 켜지고 부하에 전원이 공급됩니다. 일하다.

⑤ 감지 방법 : 광전 스위치가 물체를 감지할 때 투광기에서 방출된 빛이 반사되어 수신기로 되돌아오는 방식에 따라 난반사형, 거울 반사형으로 나눌 수 있습니다. , 투과형 등

⑥출력 형식: NPN 2선, NPN 3선, NPN 4선, PNP 2선, PNP 3선, PNP 4선, AC 2선, AC 5선( 릴레이 내장) 및 DC NPN/PNP/정상 열림/정상 닫힘 다기능 및 기타 일반적으로 사용되는 출력 형태.

⑦포인팅 각도: 그림 4의 아래 세 그림에 표시된 광전 스위치의 포인팅 각도에 대한 개략도를 참조하세요.

⑧표면 반사율: 확산 반사형 광전 스위치에서 방출된 빛은 감지 대상의 표면을 통과해야 확산 반사 스위치의 수신기로 반사되어 감지 거리와 감지된 물체의 표면 반사율에 따라 수신기가 수신한 빛의 강도가 결정됩니다. 거친 표면에서 반사되는 빛의 강도는 매끄러운 표면에서 반사되는 빛의 강도보다 작으며, 감지할 물체의 표면은 광전 스위치의 방출된 빛과 수직이어야 합니다. 일반적으로 사용되는 재료의 반사율은 표 1에 나와 있습니다.

표 1 일반적으로 사용되는 재료의 반사율

⑨ 환경 특성: 광전 스위치가 적용되는 환경도 장기적인 작동 신뢰성에 영향을 미칩니다. 광전 스위치가 최대 감지 거리에서 작동하면 광학 렌즈가 환경의 먼지에 달라붙고 일부 강산성 물질에 의해 부식되어 작동 매개변수와 신뢰성이 저하됩니다. 더 간단한 해결책은 최대 감지 거리(Sn)를 기준으로 광전 스위치의 크기를 줄여 최적의 작동 거리를 결정하는 것입니다.

(3) 사용상의 주의사항

① 적외선 센서는 확산반사형 제품이며, 표준 검출체는 평백의 도화지를 사용합니다.

② 적외선 광전 스위치는 높은 주변 조도 조건에서 안정적으로 작동할 수 있지만 원칙적으로 햇빛과 같은 강한 광원에 대해 센서 광축을 향하는 것을 피해야 합니다.

③투과형 광전 스위치의 최소 감지 폭은 광전 스위치 렌즈 폭의 80%입니다.

④ 유도 부하(램프, 모터 등)를 사용할 경우 과도 돌입 전류가 커서 AC 2차 라인의 광전 스위치의 성능이 저하되거나 손상될 수 있으므로 연결하십시오. AC Relay를 통한 부하는 변환에 사용됩니다.

⑤적외선 광전 스위치의 렌즈는 렌즈 청소용 종이로 닦을 수 있습니다. 희석 용제와 같은 화학 물질은 플라스틱 거울의 영구적인 손상을 방지하기 위해 금지됩니다.

⑥사용자의 실제 현장 요구 사항을 고려하여 먼지가 많은 경우와 같은 일부 가혹한 조건에서 생산된 광전 스위치의 감도가 장기간 사용에 적합하도록 50% 증가되었습니다. 광전 스위치 유지 관리 주기를 연장합니다.

7제품은 모두 SMD 기술을 사용하여 제조되었으며 공장에서 출고되기 전에 엄격한 테스트를 통과하여 정상적인 사용 시 손상되지 않습니다. 사고를 방지하기 위해 전원을 켜기 전에 배선이 올바른지, 전압이 정격값인지 확인하십시오.

위의 주의 사항에 대한 다이어그램은 그림 5를 참조하세요.

3. 응용 사례

그림 6에서 광전 스위치의 다양한 응용을 볼 수 있습니다. 그 중 그림 6(a)는 재료의 위치 결정과 전단을 제어하는 ​​데 사용되는 광전 스위치를 보여줍니다. 그림 6(b)는 액체 레벨의 상한 및 하한을 제어하는 ​​데 사용되는 광전 스위치를 보여줍니다. 상한 및 하한보다 높거나 낮습니다. 액체 레벨이 높을 때 광전 스위치 제어 회로는 임계값 도어를 열거나 닫아 상한과 하한 사이의 액체 레벨을 유지할 수 있습니다. 그림 6(c)는 차단 효과를 사용합니다. 통과하는 물체의 수 또는 물체의 존재 여부를 감지하기 위해 그림 6(d)는 빛의 선형 전파를 사용하여 제품이 동일한 높이에 배열되어 있는지 확인합니다. 제품 수를 감지하는 생산 라인. 그림 6 (f) 광전 스위치를 사용하여 액체 레벨을 감지합니다.

4. 결론

위에서 소개한 예 외에도 광전 스위치는 스트로크 제어, 직경 제한, 속도 감지, 공기 흐름 제어 등과 같은 다양한 측면에서 사용됩니다. . 우리는 광전 스위치가 점점 더 발전하고 그 응용 분야가 점점 더 널리 퍼질 것이라고 믿습니다.