传感器三兄弟之光电、光纤、激光

ychm

以“光”检测的方式
何谓光电传感器
概要
光电传感器将可见光线及红外线等的“光”通过发射器进行发射，并通过接收器检测由检测物体反射的光或被遮挡的光量变化，从而获得输出信号。

原理和主要类型
由发射器的发光元件进行发光，并通过接收器的光接收元件进行接收。

反射型

将发光元件和光接收元件内置于1 台传感器放大器中。接收来自检测物体的反射光。

透过型

发射器/ 接收器处于分离状态。如果在发射器/ 接收器之间放入检测物体，则发射器的光会被遮挡。

回归反射型

将发光元件和光接收元件内置于1 台传感器放大器中。接收来自检测物体的反射光。
发光元件的光会通过反光板进行反射，并通过光接收元件进行接收。如果进入检测物体，则会被遮挡。

以“光”检测的方式
何谓光纤传感器
概要
光纤传感器可将光纤连接到光电传感器的光源，并在自由安装到狭窄位置等后进行检测。

原理和主要类型

光纤如图所示，由中心的纤芯和折射率不同的金属包层构成。光线入射到纤芯时，会在与金属包层的边界面反复进行全反射的同时进入光线。穿过光纤内部，从端面发出的光会以约 60° 的角度进行扩散，并照射到检测物体上。

此外，纤芯包括以下类型。

塑料型
纤芯为丙烯酸类树脂，由0.1 至1 mm 直径的单根或多根制作而成，被聚乙烯等材料包裹。由于重量轻、低成本及不易弯曲等特性已成为光纤传感器的主流。

玻璃型
由 10 至 100 m 的玻璃光纤组成，并由不锈钢管包覆。具有使用温度较高（350℃）等特点。

光纤传感器大致分为透过型和反射型2 种检测方法。
透过型由发射器和接收器2 条构成。反射型从外观来看好像是1 根，但从端面观察，分为平行型、同轴型及分离型，如右图所示。

以“光”检测的方式
光纤传感器 何谓光强度辨别型
概要
激光传感器采用了发射元件所拥有直线度的“激光”。
由于可观察到光斑，因此在特定光轴调整或检测位置时非常容易。
此外，光不会发生扩散，因此无需担心光的偏转等即可进行安装。

原理和主要类型

由发射器的发光元件（激光）进行发光，并通过接收器的光接收元件进行接收。

反射型


透过型

回归反射型

以“光”检测的方式
激光传感器 何谓位置辨别型
概要
该类型由发射器发射“激光”，并非光强度，并通过检测光接收元件上的接收位置或反光时间来检测目标物的位置信息。

原理和主要类型

三角测量式
通过改变与目标物之间的距离来改变检测元件CMOS 上所聚焦的位置。使用该位置信息进行检测。

如上图所示，通过半导体激光将激光照射到目标物上。目标物的反射光会在受光镜头上聚焦，并成像在光接收元件上。距离一旦变动，聚焦的反射光角度也会改变，光接收元件上的成像位置也随之发生变化。由于该光接收元件上的成像位置变化随目标物的移动量而变化，因此可读取成像位置的变化量，并作为目标物的移动量进行测量。

时间测量式
在发光的激光照射到物体并返回的时间内测量距离。不会影响工件的表面状态，可进行稳定检测。

I检测右图中接收激光反射光的时间T，并计算距离Y。
计算公式为 2Y（往返距离） = C（光速） × T（接收反射光的时间）。

wudianjun2001

不错的资料

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