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光電傳感器概要

光電傳感器的定義

「光電傳感器」是利用光的各種性質，檢測物體的有無和表面狀態的變化等的傳感器。光電傳感器主要由發光的投光部和接受光線的受光部構成。如果投射的光線因檢測物體不同而被遮掩或反射，到達受光部的量將會發生變化。受光部將檢測出這種變化，并轉換為電氣信號，進行輸出。大多使用可視光（主要為紅色，也用綠色、藍色來判斷顏色）和紅外光。 光電傳感器如下圖所示主要分為3類。（詳細內容請參見「 分類 」）

對射型	回歸反射型	擴散反射型

光電傳感器特長

①檢測距離長

如果在對射型中保留10m以上的檢測距離等，便能實現其他檢測手段（磁性、超聲波等） 無法離檢測。達到的長距

②對檢測物體的限制少

由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理，所以不象接近傳感器等將檢測物體限定 在金屬，它可對玻璃.塑料.木材.液體等幾乎所有物體進行檢測。

③響應時間短

光本身為速，并且傳感器的電路都由電子零件構成，所以不包含機械性工作時間，響應時間非常短。

④分辨率

能通過設計技術使投光光束集中在小光點，或通過構成特殊的受光光學系統，來實現分辨率。也可進行微小物體的檢測和精度的位置檢測。

⑤可實現非接觸的檢測

可以無須機械性地接觸檢測物體實現檢測，因此不會對檢測物體和傳感器造成損傷。因此，傳感器能長期使用。

⑥可實現顏色判別

通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合而有所差異。利用這種性質，可對檢測物體的顏色進行檢測。

⑦便于調整

在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對檢測物體的位置進行調整。

光電傳感器原理

①光的性質

直射

光在空氣中和水中時，總是直線傳播。

使用對射型傳感器外置的開叉來檢測微小物體的示例便是運用了這種原理。 
   
曲折 是指光射入到曲折率不同的界面上時，通過該界面后，改變行進方向的現象。
   
反射（正反射、回歸反射、擴散反射） 在鏡面和玻璃平面上，光會以與入射角相同的角度反射，稱為正反射。 3個平面互相直角般組合的形狀稱為三面直角棱鏡。 如果面向三面直角棱鏡投光，將反復進行正反射，終的反射光將向投光的反方向行進。
這樣的反射稱為回歸反射。 多數的回歸反射板都是由數mm角的三面直角棱鏡按規律排列而構成的。 此外，在白紙等沒有光澤性的表面上，光線將向各個方向反射，這樣的反射稱為擴散反射。 擴散反射型將該原理作為檢測方式。
   
偏光 光線可以表現為與其行進方向垂直的振動波。作為光電傳感器的光源，主要使用LED。從 LED投射的光線，會在與行進方向垂直的各個方向上振動，這種狀態的光稱為無偏光。將無偏 光的光的振動方向限制在一個方向上的光學過濾器稱為偏光過濾器。即從LED投光，并通過偏 光過濾器的光線只在一個方向上振動，這種狀態稱為偏光（正確地說應為直線偏光）。在某 一方向（例如縱方向）上振動的偏光，無法通過限制在其垂直方向（橫方向）上振動的偏光 過濾器?；貧w反射型的M.S.R功能（→③M.S.R.功能（Mirror Surface Rejection：鏡面體光澤 清除）頁）和作為對射型配件的防止相互干擾過濾器就是應用了這種原理。
  
②光源 光的點亮方式 <脈沖變調光> 多數光電傳感器采用脈沖變調光，基本以一定周期反復投光。 由于很容易排除雜亂光的影響，所以可以實現長距離檢測。在帶防止相互干擾功能的類型中 ，投光的周期會根據干擾光和雜亂光而在一定范圍內變化。
 
<直流光> 是連續投射一定光量的光線，在標記傳感器等部分機型中使用。能得到速響應性，但有檢 測距離短，容易受雜亂光影響等缺點。  
光源色與種類
 
③光纖型 構造 由于檢測部（光纖）中*沒有電氣部分，所以耐干擾等耐環境性良好。
 
E3X-DA-S（數字放大器）
   
檢測原理 光纖由中間的核心和外圍部分曲折率較小的外包金屬構成。 如果光線入射到核心部分，光線將會在與外包金屬的交界面上一邊反復進行全反射，一邊行進。通過光纖 內部從端面發出的光線以約60°的角度擴散，照射到檢測物體上。