传感器认识与学习光电传感器.ppt

欧姆龙的发展史,x-ray装置用定时器,控制机器/装置,社会系统,健康机器,1933年创立,1960s,1970s,iab/ecb,ssb,hcb,光电、接近 压力、超声波 继电器、定时器、开关、 电源、温控器、plc、 伺服电机,体温计 血压计 按摩器,现金付款机 atm 售票机 自动检票机 交通管制系统,欧姆龙的光电传感器 种类特性额定值 教材传感器data book,保护构造（后d-5） （为防止固体杂质水的侵入而设的保护等级）,ipinternational protection 由iec（international electrotechinical commission)制定的保护等级 固体杂质 水 0无保护 0无保护 1直径50mm(手) 1垂直方向的水滴 2直径12.5mm(手指) 2垂直方向15以内的水滴 3直径2.5mm(电缆) 3垂直方向60以内的水滴 4直径1mm(芯线) 4全方向的水滴 5只允许极微小粉尘进入 5全方向的喷水 6粉尘无法侵入 6全方向的激烈喷水 7可浸泡（欧姆龙标准1m30分钟） 8可在水中使用（欧姆龙标准10m）,保护构造（后d-5） （防油的保护等级）,jem（日本电机工业会）规格 ip-后标有 或者 : 防油（不因有油而受到有害影响） : 耐油（油不会侵入其内部）,光电传感器的型号标准,e3/f3=表示光电传感器 到e3-为止的34个字母称为型名 （e3s-a、e3s-b、e3s-c、e3g-l是例外的型名） -之后的部分称为号名 t =对射型 r或rs =回归反射型 d或ds =扩散反射型 ls =距离射定型 g或gs =凹槽型,指向角（ad-2）,指对于对射型回归反射型光电传感器，由于 光束的扩散而可能发生动作的角度范围,光电传感器专业术语,应差距离（ad-2）,指对于扩散反射型，为了不发生振荡（chattering） 必须明确隔开动作距离和复归距离。,on off,动作距离,复归距离,应差距离,不感应带（ad-2）,由于反射型传感器的投光/受光透镜一般都不同， 便会引起在近距离的某个范围，反射光无法进 入受光透镜的情况。这个范围称为不感应带。,不感应带区域,应答时间（ad-2）,从光电传感器的光反转到输出反转为止有一 个时间上的延迟。这是动作时间。动作时间 和复归时间是两个相应的概念。 on时的延迟时间 动作时间（ton） off时的延迟时间复归时间（toff） 通常在1msec左右、较快的机种为20sec。,光输入,控制信号,ton,toff,遮光/入光动作（l-on/d-on）（ad-3）,受光器入光时的动作light-on 受光器遮光时的动作dark-on 选择上述何种方式因客户需要而定。 有l-on/d-on的不同机种，也有可 通过开关切换的机种。,on=light-on,光,输出,on=dark-on,光,输出,使用环境照度（ad-3）,指受光器的表面照度（lux）的允许值（即传感器不 会发生误动作的照度。）（data book的说明有误） 盛夏太阳的直射照度在100,000lux左右、办公室内 在1000lux以下。 没有格外注意的必要。（但不能在户外使用）,标准检测物体/最小检测物体/ 装载狭缝时的最小检测物体（ad-3）,标准检测物体在光学原理中用尺寸相当的棒的直 径表示该传感器适合检测物体的大 小程度 最小检测物体代表例即检测的标准，要检测小 物体时需要进行实验来确认 装载狭缝时的 记载于狭缝（另售配件）的额定值 最小检测物体 一览表内。有必要通过实验确认,自我诊断/外部诊断功能（ad-4）,是用来确认光电传感器是否正常运作的功能。 自我诊断通过光量的稳定度判断。 与一般光电传感器都带有的绿色稳定指 示灯连动,稳定指示灯熄灭则输出on 外部诊断从外部（plc等）输入，传感器停止投光， 传感器通过检查受否处于d-on的状态， 判断自身是否正常动作并返回信号,e3z,稳定指示灯（绿） 动作指示灯（橙）,接线时的注意事项（ad-5）,电源配置在直流用传感器上加交流电的话 会造成传感器破损 负载短路电源和控制输出间要介入负载 后才能连接（几乎所有传感器 都有保护措施） 误接线注意不要逆接电源正负极（几乎 所有传感器都有保护措施） 无负载连接与负载短路相同 电源复位/电源off时传感器的电源on/off 时输出处于不稳定状态，因此要先 将传感器电源on/off,0v,ac,0v,0v,相互干扰/干扰（ad-6）,相互干扰 (1) 带防止相互干扰功能的传感器 (2) 防干扰滤波片 (3) 隔开一定距离 (4) 投光器/受光器交替排列 (5) 错开光轴 干扰对策的一般解决方法 (1)common 传感器和安装金属台间绝缘 mode干扰 0v和安装金属台间加电容 (2)辐射干扰 将传感器与干扰源隔开 (3)电源线干扰 线间加入电容,npn输出pnp输出,npn输出,+v,0v,rl,控制输出,电流,+v,0v,rl,控制输出,电流,collector,emitter,emitter,collector,pnp输出,额定值/性能（）,检测距离 对射型指投光器和受光器间的最大距离 反射型指传感器到反射版或者检测物体 的最大距离 一般留有1.5倍左右的余度 光源（发光波长）使用的led的波长 电源电压 传感器动作的电源电压范围 dc1224v+/-10% 波动10%以下 120.90.9241.11.1 dc9.7229.04v 消耗电流 表示传感器on时除去负载电流，传感器 电流的消耗量 控制输出 规定了输出形式和负载的最大电压电流 如果有输出切换的话记为（l-on/d-on等）,额定值/性能（）,保护回路指搭载的保护回路功能 应答时间对动作时间/复归时间的记述 灵敏度调整带灵敏度调整功能的传感器的相关记述 使用环境照度指受光面最大允许照度 含有余度 环境温度指动作时的允许温度范围和保存时 的允许温度范围（注意低温） 周围湿度以相对湿度表示动作时的允许湿度范围 和保存时的允许温度范围 绝缘电阻在传感器回路和大地间加电压（通常 500v）时引起漏电流的点组值,额定值/性能（）,耐电压在传感器回路和大地间加交流电压（通常 1000v）一分钟左右传感器不会破损 振动（耐久）在方向上加以振动，不发生机械性 损坏，机能维持正常振动加速度为 300m/secxsec 冲击（耐久）假设为下落的情况 从方向下落不发生机械性损坏 机能维持正常 冲击加速度为500m/secxsec 连接方式=导线或者接插件 指示灯表示有哪些指示，分别为什么颜色 质量包装后状态下的重量（概略） 材质记述外壳和透镜的材质 附件附属于该传感器的配件（含价格）,对射型平行移动特性（参照ad-145） 投光器/受光器距离光轴偏差的允许值,e3z-t1（t6）,同左狭缝,e3z-ta,狭缝2x10,狭缝2,30m,30m,2m,x,y,x,x,x,y,y,y,5m,回归反射型平行移动特性（ad-145） 投光器/反射板距离光轴偏差的允许值,e3z-r1（r6）反射板（1）,e3z-r1（r6）反射板（2）,e39-r2,e39-r9,8m,y,x,y,e39-rs3,e39-rs1,2m,corner cube型反射镜,sheet型反射镜,x,y,扩散反射型动作领域特性（ad-145） 传感器/检测物体距离物体顶端距离,x,y,sus,白纸,黑纸,x,y,受光输出距离特性（ad-145） 受光输出余度是动作水平的几倍,倍,传感器动作的 必要光量,倍,e3z-t（t6）,考虑到污垢等的影响留出了数倍的余度,检测物体的大小-距离特性（ad-146） 超过一定的大小检测距离不会延伸,e3z-d（d6）,e3z-d2（d7）,m,m,d,d,检测物体,d,d,sus,白紙,黒紙,sus,白紙,黒紙,导线的耐曲折次数（ad-11）,导线内部采用的是铜芯线，弯曲到一定次数之后 会折断。 在需要弯曲导线的用途时请采用耐曲折导线。 普通导线 0.18mm左右的铜芯线拧绞而成。 弯曲万次之后便会折断。 耐曲折导线 0.08mm左右的细铜芯线拧绞而成、外皮 采用特氟龙等光滑材料。 可耐约万次左右的弯曲。,不能使用光电传感器的地方（ad-13）,水中、户外、阳光直射的地方 灰尘多的地方（定期清洁透镜部） 有腐蚀性气体的地方（注） 沾有有机溶剂的地方（透镜沾了水雾） 有振动冲击的地方 沾有油化学品的地方（注） 湿度高，容易结露的地方 注可以使用特氟龙外壳的传感器 （e3hq、e32-f）,光纤单元e32-（ad-17他）,连接光纤放大器使用。 针对不同目的/应用备有多种型号。 顶端细小，不占空间，适合在狭窄场所安装。 适用于检测微小物体（细径探头） 可进行从放大器分离光电到光纤光电的转化。 柔软型光纤（e32-r）的允许弯曲半径为mm。 适用光纤切割机（e39-f4）可在现场自由切割光纤。 也有部分机种不可自由切割。 光纤长度-检测距离特性。（ad-29） 光纤越长检测距离越短。 充实了配件（ad-31）。（提高了透镜单元的性能）,柔软光纤的原理,粗光纤反射次数少， 临界角小 bending loss,细光纤反射次数多， 临界角大,r,r,光纤长度-检测距离特性（ad-29） 光纤过长会导致光纤内部衰减从而缩短检测距离,对射型,100%,2m,5m,60%,40%,10m,光纤长度,光纤放大器e3x-da-n（ad-14）,是欧姆龙光纤光电传感器的主力机种。 机能性能最高，品种丰富。 加强了防止相互干扰的机能（台以下）。 占oej光纤光电销售构成25%。 mpu内藏的数字显示。 采用apc回路使led发光光量保持稳定。 备有标识检测用绿色led、蓝色led。 通过监视器输出（dcv）可检测入射光量。 手机式控制器可实现遥控设置。 备有超高速模式（250sec）、标准模式、朝长距离模式。 保有compobus/s（欧姆龙的传感器bus）终端（ad-16）,光纤放大器e3x-na（ad-66） 参照样品,对应e3x-da-n（数字式）的模拟量最新通用机种。 led光量条显示更易识别。 可通过旋转旋钮调节灵敏度。 备有红色/绿色led品种（绿色的是色标传感器）。 加强了防止相互干扰的机能（台以下）。 l-on/d-on开关切换。 内藏off延迟定时器（ms）。,光纤放大器e3x-a/h/f/vg（ad-90）,与e3x-na同属模拟型机种。 自我诊断/外部诊断机能（部分机种不带此功能）。 高速检测型（e3x-f）的动作/复归=20/30sec。 旋钮可变式off延迟定时器。 保有应差可变（e3x-h11）机能（ad-98）,光纤放大器e3x-nh（ad-100）,光量条表示示教型 （led入光量分级双条表示和示教机能使灵敏度 调整更容易） 可对门槛值（threshold level）进行微调整 msec的off延迟定时器机能 可连接compobus/s终端。,光纤放大器e3x-nm/nt/nv/nvg（ad-118）,示教型（与e3x-nh相同）。 备有通道型产品（e3x-nm）。 备有防水型产品（e3x-nv/nvg：色标传感器）（ip66）。 off延迟定时器（msec固定）。 可连接compobus/s终端。,通用放大器内藏光电开关的重要机种（）,built-in amplifier photo-electric switch （在usa称为 self-contained pes）,e3z参照样品。（ad-140） 通用品的主力机种/21世纪的标准光电开关 除标准机种外，还有细径、透明瓶、凹槽型。 预定增加距离射定型（02/4）。 省电（是原来的70%）、无铅化生产（不使用pb）。 e3t参照样品。（ad-166） 世界最小的机种/省空间光电 小型机器装置内部。 最适合检测微小物体。 e3s-a高机能机种。（ad-177） 卧式/立式、定时器、turbo、自我诊断、外部诊断。 （turbo按下turbo按钮光量增强，便于调整） e3r=低价格机种。（hd-3） omc生产。ip66,通用放大器内藏光电开关的重要机种（）,e3s-c金属外壳，耐油耐化学腐蚀（ad-208） 最适合食品制造设备 npn/pnp开关切换 e3g-l1/l3距离射定型（塑料外壳）（ad-228） 最适合检测传送带上已包装的食品 根据示教设定检测距离，调整容易 e3s-cl距离设定型（金属外壳）（ad-240） 与e3g-l相同用途，耐油耐化学腐蚀。 e3f2圆柱形（omg生产）（ad-261） 只需开孔即可安装，十分简便。 常使用于欧洲机种。 e3jm/e3jk电源内藏型（omc生产）（ad-266） dc12240v、ac24240v dc ssr输出/继电器接点输出 可直接连接交流电源（ac220v）,其他放大器内藏光电开关（）,e3g有电源内藏型。（ad-153） 带msr机能的长距离回归反射型（m） 长距离距离设定型（m） e3s-b小型通用（比e3z还要略小一些）（ad-196） 备有卧式/立式机种 l-on/d-on导线连接切换 只需1个螺丝安装 e3hf/e3hs/e3ht/e3hc（ad-220） 薄型/棱柱型/圆柱型 e3s-ls距离设定型（塑料外壳）（ad-247） 老机种。用旋钮进行距离设定。 有自我诊断功能。 e3v3/e3e2保守机种（ad-253、ad-277）,其他放大器内藏光电开关（）,e3s-x3光纤光电（hd-2） 光纤放大器为与e3s金属外壳共用的老机种 非推荐机种（新型替代品推荐e3x-na） e3s放大器内藏光电开关（hd-3） 非推荐机种（新替代品推荐e3z、e3s-a/b/c） e3xr-gm凹槽型色标传感器（hd-4） 预定取消的机种 e3d-m金属外壳电源内藏型（hd-5） 预定取消的机种,e3c放大器分离光电开关（ad-281）,传感器部和放大器部分离。 传感器部比放大器内藏型小。 由于最近光纤光电性能提高（检测距离）， 因此光纤光电使用得更为频繁。,区域传感器（ad-297ad343）,f3s-a安全区域传感器（ad-297） 级（最高水平）的人体进入检测 f3s-b安全区域传感器（ad-306） 2级的人体进入检测传感器 无需专用控制器 f3w-d选择传感器（ad-317） 选择专用区域传感器 f3w区域传感器（ad-328） 进入监视用及选择用,由于区域传感器使用方法较为复杂 请与经验丰富的销售人员商谈,特定用途光电传感器 e3mc全色彩传感器（ad-360）,原理见其他资料（光电传感器技术-色彩pdf参照） 使用三原色检测微妙的颜色变化 c模式从三种颜色的比例判别颜色耐色散性强 i模式从三种颜色的受光量判别颜色更细微的判定 放大器内藏型、光纤型、rbg模拟输出型 可记忆4种颜色（4bank功能） 用途因颜色而异、色标传感器速度较慢,其他特定用途的光电传感器（）,e3z-l（ad-380） e3z系列（同形状） 适合用2.5mm的细光束检测微小物体。 e3s-gs/vs（ad-383） 凹槽型/卧式的色标传感器。金属外壳适合食品包装机。 与其他机种的比较请参照ad-386。 e3m-v（ad-389） 标准的色标传感器。竞争机种sick nt6 与nt6的比较请参照下一页。 e3c-vs/vm（ad-397） e3c（放大器分离光电）系列的光电/色标传感器。 有长检测距离（70mm）的机种。 f3c-al（ad-401） omg生产的距离设定型激光光电开关（级） 长距离、薄型可安装于传送带转轴之间。,e3m-v与nt6比较,特性项目,e3m-v,nt6,led颜色,检测距离,bank切换,示教功能,模拟输出,l-on/d-on,连接方法,动作环境温度,外壳材料,重量,外形尺寸,绿,红/绿切换,10+/-3mm,9/11.5/18/40+/-2mm,2（remote切换）,无,有（3种方法）,无,无,有,不可切换,可切换,m12接插件,导线/m12中继,-2055,050,塑料（pbtp）,金属,轻（100g）,重（540g）,小（21x69x48）,大（30x80x64）,激光安全标准（后d-16）,raser=light amplification by stimulated emission of radiation,由于激光的光energy集中于一条细光线， 所以射入眼睛会很危险。 iec将激光分级表示，制成了使用的标准 日本也制作了与iec同样内容的jis标准。,等级,a,本质上是安全的,可视光地能量 瞬间不会造成损伤,绞合光束，射入 眼睛有一定危险,b,直接射入眼睛会造 成危险 0.5w以下,遇光束有发生火灾 等的危险,危险度,制造者的义务,使用者的义务,等级1的表示,等级2的表示 激光警告标签,等级3a的表示 激光警告标签,等级3b的表示、激光警告标签 出光位置表示、关闭锁等,等级4的表示、激光警告标签 出光位置表示、关闭锁等,操作者的安全教育、区域表示 防护眼镜、指派安全管理者,操作者的安全教育、区域表示 防护眼镜、指派安全管理者,其他特定用途的光电传感器（）,e3l激光光电开关（ad-407） 长距离微小物体检测用（等级） 带狭缝（对射型） e3x-nl光泽传感器（ad-414） 光泽差检测传感器（fao） e3s-cd玻璃瓶用标签传感器（ad-422） 金属外壳卧式同轴反射型适合装瓶机。 e3z-b pet玻璃瓶传感器（ad-429） e3z系列、pet瓶专用 e3s-cr 玻璃瓶传感器（ad-432） 金属外壳卧式、适合装瓶机。 e3s-r 玻璃板传感器（ad-439） e3s-5e4s-45纸盒内部检测传感器（ad-448） 强力的光束能透过纸盒。饮料装瓶机用。,其他特定通途的光电传感器（）,e3c-t1对射型映射传感器（ad-451） 半导体晶圆片检测用。必须有专业知识。 e3c-l11m反射型映射传感器（ad-453） 同上。 f3m-s梳型映射传感器（ad-455） 同上。 e32-d82f液位检测光纤（ad-460） 任何放大器单元都可使用。 e32-l25t液位探测光纤（ad-462） 多用于半导体制造装置。 e32-v真空内用光纤（ad-464） e3hq耐环境传感器（ad-469） 特氟龙导线的耐油耐化学腐蚀传感器（对射型）,其他特殊用途的光电传感器（）,e3s-ls3基板传感器（ad-472）参照样机 印刷基板生产线的标准传感器（限定反射型） e3z-g