SICK光電傳感器應用光電傳感器是一種小型電子設備，它可以檢測出其接收到的光強的變化。早期的用來檢測物體有無的光電傳感器是一種小的金屬圓柱形設備，發(fā)射器帶一個校準鏡頭，將光聚焦射向接收器，接收器出電纜將這套裝置接到一個真空管放大器上。在金屬圓筒內(nèi)有一個小的白熾燈做為光源。這些小而堅固的白熾燈傳感器就是今天光電傳感器的雛形。

LED（發(fā)光二極管）發(fā)光二極管早出現(xiàn)在19世紀60年代，現(xiàn)在我們可以經(jīng)常在電氣和電子設備上看到這些二極管做為指示燈來用。LED就是一種半導體元件，其電氣性能與普通二極管相同，不同之處在于當給LED通電流時，它會發(fā)光。由于LED是固態(tài)的，所以它能延長傳感器的使用壽命。因而使用LED的光電傳感器能被做得更小，且比白熾燈傳感器更可靠。不象白熾燈那樣，LED抗震動抗沖擊，并且沒有燈絲。另外，LED所發(fā)出的光能只相當于同尺寸白熾燈所產(chǎn)生光能的一部分。

（激光二極管除外，它與普通LED的原理相同，但能產(chǎn)生幾倍的光能，并能達到更遠的檢測距離）。LED能發(fā)射人眼看不到的紅外光，也能發(fā)射可見的綠光、黃光、紅光、藍光、藍綠光或白光。經(jīng)調(diào)制的LED傳感器1970年，人們發(fā)現(xiàn)LED還有一個比壽命長更好的優(yōu)點，就是它能夠以非?？斓乃俣葋黹_關，開關速度可達到KHz。將接收器的放大器調(diào)制到發(fā)射器的調(diào)制頻率，那么它就只能對以此頻率振動的光信號進行放大。我們可以將光波的調(diào)制比喻成無線電波的傳送和接收。將收音機調(diào)到某臺，就可以忽略其他的無線電波信號。經(jīng)過調(diào)制的LED發(fā)射器就類似于無線電波發(fā)射器，其接收器就相當于收音機。
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人們常常有一個誤解：認為由于紅外光LED發(fā)出的紅外光是看不到的，那么紅外光的能量肯定會很強。經(jīng)過調(diào)制的光電傳感器的能量的大小與LED光波的波長無太大關系。一個LED發(fā)出的光能很少，經(jīng)過調(diào)制才將其變得能量很高。一個未經(jīng)調(diào)制的傳感器只有通過使用長焦距鏡頭的機械屏蔽手段，使接收器只能接收到發(fā)射器發(fā)出的光，才能使其能量變得很高。相比之下，經(jīng)過調(diào)制的接收器能忽略周圍的光，只對自己的光或具有相同調(diào)制頻率的光做出響應。未經(jīng)調(diào)制的傳感器用來檢測周圍的光線或紅外光的輻射，如剛出爐的紅熱瓶子，在這種應用場合如果使用其它的傳感器，可能會有誤動作。如果一個金屬發(fā)射出的光比周圍的光強很多的話，那么它就可以被周圍光源接收器可靠檢測到。周圍光源接收器也可以用來檢測室外光。但是并不是說經(jīng)調(diào)制的傳感器就一定不受周圍光的干擾，當使用在強光環(huán)境下時就會有問題。例如，未經(jīng)過調(diào)制的光電傳感器，當把它直接指向陽光時，它能正常動作。我們每個人都知道，用一塊有放大作用的玻璃將陽光聚集在一張紙上時，很容易就會把紙點燃。設想將玻璃替換成傳感器的鏡頭，將紙?zhí)鎿Q成光電三極管，這樣我們就很容易理解為什么將調(diào)制的接收器指向陽光時它就不能工作了，這是周圍光源使其飽和了。調(diào)制的LED改進了光電傳感器的設計，增大了檢測距離，擴展了光束的角度，人們逐漸接受了這種可靠易于對準的光束。到1980年，非調(diào)制的光電傳感器逐步就退出了歷史舞臺。紅外光LED是效率高的光束，同時也是在光譜上與光電三極管匹配的光束。但是有些傳感器需要用來區(qū)分顏色（如色標檢測），這就需要用可見光源。在早期，色標傳感器使用白熾燈做光源，使用光電池接收器，直到后來發(fā)明了的可見光LED?，F(xiàn)在，多數(shù)的色標傳感器都是使用經(jīng)調(diào)制的各種顏色的可見光LED發(fā)射器。經(jīng)調(diào)制的傳感器往往犧牲了響應速度以獲取更長的檢測距離，這是因為檢測距離是一個非常重要的參數(shù)。未經(jīng)調(diào)制的傳感器可以用來檢測小的物體或動作非?？斓奈矬w，這些場合要求的響應速度都非?？?。但是，現(xiàn)在高速的調(diào)制傳感器也可以提供非?？斓捻憫俣龋軡M足大多數(shù)的檢測應用。超聲波傳感器聲波傳感器所發(fā)射和接收的聲波，其振動頻率都超過了人耳所能聽到的范圍。它是通過計算聲波從發(fā)射，經(jīng)被測物反射回到接收器所需要的時間，來判斷物體的位置。對于對射式超聲波傳感器，如果物體擋住了從發(fā)射器到接收器的聲波，則傳感器就會檢測到物體。與光電傳感器不同，超聲波傳感器不受被測物透明度和反光率的影響，因此在許多使用超聲波傳感器的場合就不適合使用光電傳感器來檢測。光纖安裝空間非常有限或使用環(huán)境非常惡劣的情況下，我們可以考慮使用光纖。光纖與傳感器配套使用，是無源元件，另外，光纖不受任何電磁信號的干擾，并且能使傳感器的電子元件與其他電的干擾相隔離。光纖有一根塑料光芯或玻璃光芯，光芯外面包一層金屬外皮。這層金屬外皮的密度比光芯要低，因而折射率低。光束照在這兩種材料的邊界處（入射角在一定范圍內(nèi)，），被全部反射回來。根據(jù)光學原理，所有光束都可以由光纖來傳輸。兩條入射光束（入射角在接受角以內(nèi)）沿光纖長度方向經(jīng)多次反射后，從另一端射出。另一條入射角超出接受角范圍的入射光，損失在金屬外皮內(nèi)。這個接受角比兩倍的da入射角略大，這是因為光纖在從空氣射入密度較大的光纖材料中時會有輕微的折射。光在光纖內(nèi)部的傳輸不受光纖是否彎曲的影響（彎曲半徑要大于小彎曲半徑）。大多數(shù)光纖是可彎曲的，很容易安裝在狹小的空間。玻璃光纖玻璃光纖由一束非常細（直徑約50μm）的玻璃纖維絲組成。典型的光纜由幾百根單獨的帶金屬外皮玻璃光纖組成，光纜外部有一層護套保護。光纜的端部有各種尺寸和外形，并且澆注了堅固的透明樹脂。檢測面經(jīng)過光學打磨，非常平滑。這道精心的打磨工藝能顯著提高光纖束之間的光耦合效率。
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德國SICK傳感器，是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點，在工業(yè)自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用。SICK產(chǎn)品的提供的色標傳感器，采用光發(fā)射接受原理，發(fā)出調(diào)制光，接收被檢測物體的發(fā)射光，并根據(jù)接收光信號的強弱來區(qū)分不同物體的色譜、顏色，或判別物體的存在與否。在包裝機械、印刷機械、食品機械、醫(yī)療機械、紡織機械及造紙機械的自控系統(tǒng)中作為傳感器與其它儀表配套使用，對色標或其它可作為標記的圖案色塊、線條，或?qū)ξ矬w的有無進行檢測，可實現(xiàn)自動定位、辨色、糾偏、對版、計數(shù)等功能。
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德國SICK緊湊型光電傳感器GTE10-R3812
報警和前鏡加熱功能 適合于惡劣的環(huán)境,
廣泛應用在物流倉儲, 鋼鐵冶金、機械制造、汽車及其零部件、化工等行業(yè)。
W24光電傳感器：
.堅固的金屬外殼和特殊的附件，適合于惡劣的環(huán)境
.雙極型輸出或繼電器輸出
.亮暗通可選
.的BGS功能
.時間延時、報警和前鏡加熱
德國SICK緊湊型光電傳感器GTE10-R3812
.提供漫反射式 100mm ~ 2500mm（紅外光），鏡反射式 0~ 22m（PL80A），對射式 0~60m
.雙極型輸出或繼電器輸出,適用于特殊行業(yè)的需求
.時間延時、報警和前鏡加熱功能, 防止溫度急速變化時的冷凝
.高性能的抗光線干擾和抗EMC干擾的能力
.玻璃鏡頭保證了其檢測高溫物體時da程度降低瞬間輻射熱的影響
緊湊型光電傳感器W24采用堅固的金屬外殼和特殊的附件，
提供雙極性或繼電器輸出,并提供時間延時、
功能
應用對象：鋼鐵行業(yè)
產(chǎn)業(yè)類別：鋼板輸送線
任務挑戰(zhàn)：可靠檢測溫度高達800度的鋼坯
使用產(chǎn)品：W24-21
WT24-2漫反射式光電開關，紅外光源，帶背景遮蔽功能—UC電源
發(fā)射器光軸中心
接收器光軸中心（近距離）
接收器光軸中心（遠距離）
M5螺紋安裝孔，6mm深
M5螺紋安裝孔，透孔
M16螺釘固定和插頭，可旋轉(zhuǎn)90°
檢測距離調(diào)校
亮/暗通選擇開關
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德國SICK光電傳感器在一般情況下，有三部分構成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。
發(fā)送器對準目標發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。
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SICK傳感器的幾種類型和原理
⑴SICK槽型光電傳感器
把一個光發(fā)射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側(cè)的是槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光，在無阻情況下光接收器能收到光。但當被檢測物體從槽中通過時，光被遮擋，光電開關便動作。輸出一個開關控制信號，切斷或接通負載電流，從而完成一次控制動作。槽形開關的檢測距離因為受整體結(jié)構的限制一般只有幾厘米。
⑵SICK對射型光電傳感器
若把發(fā)光器和收光器分離開，就可使檢測距離加大。由一個發(fā)光器和一個收光器組成的光電開關就稱為對射分離式光電開關，簡稱對射式光電開關。它的檢測距離可達幾米乃至幾十米。使用時把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側(cè)，檢測物通過時阻擋光路，收光器就動作輸出一個開關控制信號。
⑶SICK反光板型光電開關
把發(fā)光器和收光器裝入同一個裝置內(nèi)，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關。正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光被反光板反射回來被收光器收到;一旦光路被檢測物擋住，收光器收不到光時，光電開關就動作，輸出一個開關控制信號。
⑷SICK擴散反射型光電開關
它的檢測頭里也裝有一個發(fā)光器和一個收光器，但前方?jīng)]有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的。當檢測物通過時擋住了光，并把光部分反射回來，收光器就收到光信號，輸出一個開關信號。
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德國SICK光電傳感器的應用案例
      1、條形碼掃描筆
      當掃描筆頭在條形碼上移動時，若遇到黑色線條，發(fā)光二極管的光線將被黑線吸收，光敏三極管接收不到反射光，呈高阻抗，處于截止狀態(tài)。當遇到白色間隔時，發(fā)光二極管所發(fā)出的光線，被反射到光敏三極管的基極，光敏三極管產(chǎn)生光電流而導通。整個條形碼被掃描過之后，光敏三極管將條形碼變形一個個電脈沖信號，該信號經(jīng)放大、整形后便形成脈沖列，再經(jīng)計算機處理，完成對條形碼信息的識別。
      2、簡易感光報警器
      當無光照時，硅光電池無電壓產(chǎn)生，此時硅光電池相當于一個電阻串接在放大器的基極電路上。當有光照時，硅光電池產(chǎn)生電壓，該電壓與R2上的電壓一起加在VT1管的基極，于是VT1導通，VT2、VT3也隨之導通，繼電器K工作，其觸點被吸合，蜂鳴器發(fā)出報警聲響。
      3、產(chǎn)品計數(shù)
      產(chǎn)品在傳送帶上運行時，不斷地遮擋光源到光敏器件間的光路，使光電脈沖電路隨產(chǎn)品的有無產(chǎn)生一個個電脈沖信號。產(chǎn)品每遮光一次，光電脈沖電路便產(chǎn)生一個脈沖信號，因此，輸出的脈沖數(shù)即代表產(chǎn)品的數(shù)目。該脈沖經(jīng)計數(shù)電路計數(shù)并由顯示電路顯示出來。
      4、光電式煙霧報警器
      沒有煙霧時，發(fā)光二極管發(fā)出的光線直線傳播，光電三極管沒有接收信號，沒有輸出；有煙霧時，發(fā)光二極管發(fā)出的光線被煙霧顆粒折射，使三極管接受到光線，有信號輸出，發(fā)出報警。
      5、防盜報警電路
     將光電斷路器安裝于抽屜的背后，并設一電源開關置于隱蔽的地方，當需要防盜時，將開關合上。平時由于擋板插入槽口，光電三極僅有暗電流，BG不導通，繼電器J不吸合。當小偷撬開抽屜時，一拉開抽屜則擋板離開槽口，光電三極管的光電流使R2上產(chǎn)生接近電源的電壓，BG導通，繼電器吸合，發(fā)出報警信號。
      6、公共汽車關門安全指示器
      當車門關好時，擋板插入光電斷路器槽口，光電三極管無工作電流，其輸出為高電平；當三個車門全關好時，則相應地輸出三個高電平信號。則與門的輸出為高電平 ，綠燈亮。若其中有一個車門沒關好（或沒關嚴），則與門輸出為低電平，使紅燈亮。
      總結(jié)：光電式傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點，因此在工業(yè)自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用。
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德國SICK光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。
      光電傳感器在一般情況下，有三部分構成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。
      發(fā)送器對準目標發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導體光源，發(fā)光二極管（LED）、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。
      將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，使待測參數(shù)與進入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導致光的光學性質(zhì)（如光的強度、波長、頻率、相位、偏正態(tài)等）發(fā)生變化，稱為被調(diào)制的信號光，在經(jīng)過光纖送入光探測器，經(jīng)解調(diào)后，獲得被測參數(shù)。
      此外，光電開關的結(jié)構元件中還有發(fā)射板和光導纖維。
      三角反射板是結(jié)構牢固的發(fā)射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準確地從反射板中返回，具有實用意義。它可以在與光軸0到25的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過反射后，還是從這根反射線返回。
      德國SICK光電傳感器主要由發(fā)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(fā)生變化。受光部將檢測出這種變化，并轉(zhuǎn)換為電氣信號，進行輸出。
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1064694    GTB10-P4211
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