光电开关原理

光电开关工作原理及特点光电开关工作原理及特点 所示是反射式光电开关的工作原理框图 图中 由振荡回路产生的调制脉 冲经反射电路后 由发光管 GL 辐射出光脉冲 当被测物体进入受光器作用范围 时 被反射回来的光脉冲进入光敏三极管 DU 并在接收电路中将光脉冲解调为 电脉冲信号 再经放大器放大和同步选通整形 然后用数字积分或 RC 积分方式 排除干扰 最后经延时 或不延时 触发驱动器输出光电开关控制信号 光电开关一般都具有良好的回差特性 因而即使被检测物在小范围内晃动也 不会影响驱动器的输出状态 从而可使其保持在稳定工作区 同时 自诊断系 统还可以显示受光状态和稳定工作区 以随时监视光电开关的工作 4 光电开关的特点 MGK 系列光电开关是现代微电子技术发展的产物 是 HGK 系列红外光电开 关的升级换代产品 与以往的光电开关相比具有自己显著的特点 具有自诊断稳定工作区指示功能 可及时告知工作状态是否可靠 对射式 反射式 镜面反射式光电开关都有防止相互干扰功能 安装方便 对 ES 外同步 外诊断 控制端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常 工作 并可随时接受计算机或可编程控制器的中断或检测指令 外诊断与自诊 断的适当组合可使光电开关智能化 响应速度快 高速光电开关的响应速度可达到 0 1ms 每分钟可进行 30 万次 检测操作 能检出高速移动的微小物体 采用专用集成电路和先进的 SMT 表面安装工艺 具有很高的可靠性 体积小 最小仅 20 31 12mm 重量轻 安装调试简单 并具有短路保护 功能 光电耦合器原理及应用 光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件 它由发光源和受光器两 部分组成 把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内 彼此间用透明绝缘体隔离 发光 源的引脚为输入端 受光器的引脚为输出端 常见的发光源为发光二极管 受光器为光敏 二极管 光敏三极管等等 光电耦合器的种类较多 常见有光电二极管型 光电三极管型 光敏电阻型 光控晶闸管型 光电达林顿型 集成电路型等 如下图 1 外形有金属圆壳 封装 塑封双列直插等 工作原理 在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光 光的强度取决于激励电流的大小 此光照射 到封装在一起的受光器上后 因光电效应而产生了光电流 由受光器输出端引出 这样就 实现了电一光一电的转换 基本工作特性 以光敏三极管为例 1 共模抑制比很高 在光电耦合器内部 由于发光管和受光器之间的耦合电容很小 2pF 以内 所以共模输入 电压通过极间耦合电容对输出电流的影响很小 因而共模抑制比很高 2 输出特性 光电耦合器的输出特性是指在一定的发光电流 IF 下 光敏管所加偏置电压 VCE 与输出 电流 IC 之间的关系 当 IF 0 时 发光二极管不发光 此时的光敏晶体管集电极输出电流 称为暗电流 一般很小 当 IF 0 时 在一定的 IF 作用下 所对应的 IC 基本上与 VCE 无 关 IC 与 IF 之间的变化成线性关系 用半导体管特性图示仪测出的光电耦合器的输出特 性与普通晶体三极管输出特性相似 其测试连线如图 2 图中 D C E 三根线分别对应 B C E 极 接在仪器插座上 3 光电耦合器可作为线性耦合器使用 在发光二极管上提供一个偏置电流 再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上 这样光 电晶体管接收到的是在偏置电流上增 减变化的光信号 其输出电流将随输入的信号电压 作线性变化 光电耦合器也可工作于开关状态 传输脉冲信号 在传输脉冲信号时 输入 信号和输出信号之间存在一定的延迟时间 不同结构的光电耦合器输入 输出延迟时间相 差很大 光电耦合器的测试 1 用万用表判断好坏 如图 3 断开输入端电源 用 R 1k 档测 1 2 脚电阻 正向电阻 为几百欧 反向电阻几十千欧 3 4 脚间电阻应为无限大 1 2 脚与 3 4 脚间任意一组 阻值为无限大 输入端接通电源后 3 4 脚的电阻很小 调节 RP 3 4 间脚电阻发生变 化 说明该器件是好的 注 不能用 R 10k 档 否则导致发射管击穿 2 简易测试电路 如图 4 当接通电源后 LED 不发光 按下 SB LED 会发光 调 节 RP LED 的发光强度会发生变化 说明被测光电耦合器是好的 光电耦合器具体应用 1 组成开关电路 图 1 电路中 当输入信号 ui 为低电平时 晶体管 V1 处于截止状态 光电耦合器 B1 中发光二极管的电流近似为零 输出端 Q11 Q12 间的电阻很大 相当于开关 断开 当 ui 为高电平时 v1 导通 B1 中发光二极管发光 Q11 Q12 间的电阻变小 相当于开关 接通 该电路因 Ui 为低电平时 开关不通 故为高电平导通状态 同理 图 2 电路中 因无信号 Ui 为低电平 时 开关导通 故为低电平导通状态 2 组成逻辑电路 图 3 电路为 与门 逻辑电路 其逻辑表达式为 P A B 图中两只光敏管串联 只有当 输入逻辑电平 A 1 B 1 时 输出 P 1 同理 还可以组成 或门 与非门 或非门 等 逻辑电路 3 组成隔离耦合电路 电路如图 4 所示 这是一个典型的交流耦合放大电路 适当选取发光回路限流电阻 Rl 使 B4 的电流传输比为一常数 即可保证该电路的线性放大作用 4 组成高压稳压电路 电略如图 5 所示 驱动管需采用耐压较高的晶体管 图中驱动管为 3DG27 当输出电 压增大时 V55 的偏压增加 B5 中发光二极管的正向电流增大 使光敏管极间电压减小 调整管 be 结偏 压降低而内阻增大 使输出电压降低 而保持输出电压的稳定 5 组成门厅照明灯自动控制电路 电路如图 6 所示 A 是四组模拟电子开关 S1 S4 S1 S2 S3 并联 可增加驱 动功率及抗干扰能力 用于延时电路 当其接通电源后经 R4 B6 驱动双向可控硅 VT VT 直接控制门厅照明灯 H S4 与外接光敏电阻 Rl 等构成环境光线检测电路 当门 关闭时 安装在门框上的常闭型干簧管 KD 受到门上磁铁作用 其触点断开 S1 S2 S3 处于数据开状态 晚间主人回家打开门 磁铁远离 KD KD 触点闭合 此时 9V 电源整流后经 R1 向 C1 充电 C1 两端电压很快上升到 9V 整流电压经 S1 S2 S3 和 R4 使 B6 内发光管发光从而触发双向可控硅导通 VT 亦导通 H 点亮 实现自动照明 控制作用 房门关闭后 磁铁控制 KD 触点断开 9V 电源停止对 C1 充电 电路进入延 时状态 C1 开始对 R3 放电 经一段时间延迟后 C1 两端电压逐渐下降到 S1 S2 S3 的开启电压 1 5v 以下 S1 S2 S3 恢复断开状态 导致 B6 截止 VT 亦截止 H 熄来 实现延时关灯功能 掃描距離和工作範圍 白色物體表面可接近掃描距離和工作範圍 白色物體表面可接近 4m 反射面可達 反射面可達 20 米 米 高測量率高測量率 非常好的經濟性非常好的經濟性 紅外激光測量紅外激光測量 2 個個 PNP 信號輸出信號輸出 在可測量範圍內提供全量程自由調整輸出在可測量範圍內提供全量程自由調整輸出 標準標準 M12 接口接口 主要技術數據 測量範圍 0 3 20m reflector 測量激光 650nm 可見紅激光 保護級別 2 級 光點直徑 15 15mm 10 米距離 重複率 10mm 根據操作模式 線性 10 mm 輔助光 紅光 650nm 二級激光保護級別 變換點 自由調整 變換滯后 30mm 固定 工作電壓 18 30V DC 集成極性反向保護 電壓波動範圍 10 within Ub 開關輸出 PNP 100mA 輸出功率 2W 25 保護等級 短路保護 極性保護 有 所有輸出 有 殼體材料 ABS 防震 防護級別 IP67 工作溫度範圍 10 50 接口形式 M12 5 針 體積 58 31 31 產品圖片 點擊圖片放大 HYKOLHYKOL 工业激光防碰撞开关工业激光防碰撞开关 桥式起重机 又称行车和天车 式大型工厂起重吊运的主要设备 数量多 工作繁忙 同跨行车之间碰撞事故时有发生 易对人身和 设备造成损害 本装置是由距离检测器 用非接触式距离检测器对 同跨行 车之间的距离进行实时监测 在物流系统中 HYKOL S 0090 x 距离测量器是对易损耗的 如 旋转编码器 控制组件的一个完美 技术参数 防撞检测 外形尺寸 85 42 92mm 外壳材料 塑料防振外壳 重 复 性 5mm 测量距离 0 2 30m 0 2 6M 需使用反光板 不需要反射板 供电电源 18