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光电开关工作原理和故障分析大全

作者:admin 发布时间:2017/3/2 16:46:23 浏览次数:4214

光电开关工作原理和故障分析大全

光电开关工作原理

　　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。

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。

1. 工作原理：
检测线上用的光电开关主要是为了判断机动车是否到位（即是否驶上检测台）。光电开关为成对使用，其中一个为发射端，一个为接收端。发射端的光电开关有两根线，只要供上12V~240V直流或24V~240V的交流电即可正常工作，正常工作的表现为光电开关上的红色指示灯亮；接收端有五根线；其中两根线的颜色和发射端的两根线的颜色一样为电源供电；另外三根线中有一根为公共端（检测线上接+5V电源），一根为常开端，一根为常闭端，视光电开关的型号而定。用常开或常闭将公共端＋5V的电压提供给计算机。当电源工作正常的情况下，把发射端和接收端对在一条线上后，两端的光电开关指示灯全亮，否则可能接收端的指示灯不会亮，正常检测时两个光电开关上的指示灯应该全亮，当车驶上检测台时或驶入规定位置时，接收端的光电开关指示灯灭，将公用端和常开端导通，把＋5V电压通过线缆连接至信号箱I/O调理板的相应通道端子，由检测软件判断此通道的电压高低电平的变化来判断车的到位情况。

光电开关工作原理

光电开关是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
光电开关在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器，接收器和检测电路。

发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管（LED）和激光二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管或光电三极管组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。
此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。
三角反射板是结构牢固的反射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。

光电开关工作原理

光电开关的原理是根据投光器发出的光束,被物体阻断或部分反射,受光器最终据此作出判断反应. The principle of photoswitch: the projector will ju dge and react on the basis of light beam from the projector which is interdicted by object or emitted partly.
■类型说明 Explanation of type 对射式（透过型）Diact type(through type) 对射式光电开关是将投光器与受光器置于相对的两个装置,光束也是在相对的两个装置之间,穿达投光器与受光器之间的物体会阻断光束并启动受光器。(图R1) Diact type photoswitch is designed that via the light beam between opposite-mounted transmitter and receiver; the object passing through these two devices will interrupt the light beam and start the receiver. (Fig R1)
扩散反射型（漫反射型） Diffuse reflection type 扩散反射型光电开关将投光器与受光器置于一体内,光电开关反射的光被检测物体反射回受光器。(图R2) Diffuse reflection type photoelectric switch integrates the transmitter and the receiver. Light reflected by the photoelectric switch is reflected back to the receiver by the
镜面反射型(反馈反射型) convergence reflection type(condensation type) 镜面反射型的反射式光电开关也将投光器与受光器置于一体，它不同于其它模式是它采用反射板将光线反射到光电开关，光电开关与反射板之间的物体虽然也会反射光线，但其效率远低于反射板，因而切断反射光束。 (图R3) Mirror reflective type photoelectric also integrates the transmitter and the light receiver. Its difference from other models is that reflectoris used to reflect light to the photoelectric switch.Though the object between the photoelectricswitch and reflector can reflect the light, it is much less efficient than the reflector so as to cut down reflected light (Fig. R3)
会聚型反射式（聚光型） convergence reflection type(condensation type) 会聚型反射式的光电开关的工作原理类似于直接反射式光电开关，然而其投光器与受光器聚焦于物距离，只有当物体出现在聚焦时，光电开关才有动作。(图R4) The working principle of convergence reflection type photo switch is similar to that of direct reflection type one, while its projector and light receiver focus on object distance, only when the object presents to the focus can the photo switch actuate. (Fig.R4)

2．故障表现形式和分析:
a. 指示灯一边亮一边不亮
此现象一般为两只光电开关没有对在一条线上导致。
b. 指示灯两边全部不亮
一般为光电开关供电不正常造成，查看电源即可排除
c. 挡住时没有5V电压输出
＋5V公共端电压不正常
光电开关触点坏
常开常闭线路接反
3．故障排除:
a. 指示灯一边亮一边不亮
一般为接收端的指示灯不亮。发射端只要供电正常指示灯就会亮。接收端光电开关应安装在距地沟较近的一边。首先打开光电开关盒，观察光电开关固定螺丝是否松动，一般情况下重新调整紧固即可排除。如仍不能排除可用万用表量一下接收端的供电电源12V是否正常，供电正常情况下可将连接线加长，使接收端光电开关距发射端距离近一此再试验，应能排除，如供电电源不正常应检查供电线路或供电电源。
b. 指示灯两边全部不亮
此现象应该是光电开关的供电不正常造成，检查供电线路或供电电源即可排除。保证在光电开关接线处有12V的供电即可。
c. 挡住时没有5V电压输出
首先用万用表量公共端＋5V和GND间是否有电压，如电压不正常检查＋5V供电电源和线路即可排除。电压正常的情况下，可量一下常闭端同GND间的电压应为5V，没有电压的情况下再量一下常开端同GND单的电压如有5V的话，将常开、常闭线更换一下即可。如常开常闭两个端子全部没有5V的电压说明光电开关触点坏，需更换光电开关方可排除。

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本文来源：东莞市中昊自动化科技有限公司

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光电开关的原理是根据投光器发出的光束,被物体阻断或部分反射,受光器最终据此作出判断反应. The principle of photoswitch: the projector will ju dge and react on the basis of light beam from the projector which is interdicted by object or emitted partly.
■类型说明 Explanation of type 对射式（透过型）Diact type(through type) 对射式光电开关是将投光器与受光器置于相对的两个装置,光束也是在相对的两个装置之间,穿达投光器与受光器之间的物体会阻断光束并启动受光器。(图R1) Diact type photoswitch is designed that via the light beam between opposite-mounted transmitter and receiver; the object passing through these two devices will interrupt the light beam and start the receiver. (Fig R1)
扩散反射型（漫反射型） Diffuse reflection type 扩散反射型光电开关将投光器与受光器置于一体内,光电开关反射的光被检测物体反射回受光器。(图R2) Diffuse reflection type photoelectric switch integrates the transmitter and the receiver. Light reflected by the photoelectric switch is reflected back to the receiver by the
镜面反射型(反馈反射型) convergence reflection type(condensation type) 镜面反射型的反射式光电开关也将投光器与受光器置于一体，它不同于其它模式是它采用反射板将光线反射到光电开关，光电开关与反射板之间的物体虽然也会反射光线，但其效率远低于反射板，因而切断反射光束。 (图R3) Mirror reflective type photoelectric also integrates the transmitter and the light receiver. Its difference from other models is that reflectoris used to reflect light to the photoelectric switch.Though the object between the photoelectricswitch and reflector can reflect the light, it is much less efficient than the reflector so as to cut down reflected light (Fig. R3)
会聚型反射式（聚光型） convergence reflection type(condensation type) 会聚型反射式的光电开关的工作原理类似于直接反射式光电开关，然而其投光器与受光器聚焦于物距离，只有当物体出现在聚焦时，光电开关才有动作。(图R4) The working principle of convergence reflection type photo switch is similar to that of direct reflection type one, while its projector and light receiver focus on object distance, only when the object presents to the focus can the photo switch actuate. (Fig.R4)