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    [分享]光电传感器的选择方法与原则 [复制链接]

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    离线槐花村人
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2011-04-07
    光电传感器一般至少有9种以上传感模式,使用两个光源,有三种封装尺寸,5种以上的检测范围,并可以使用各种安装方式、输出与工作电压的组合购买。这产生了令人困扰的种类繁多的候选传感器可能性,使人难以选择。 T( UPWsj  
    L{py\4z'_  
    光电传感器主要参数 UE2!,Z,  
    b '1n1L  
    1.尺寸 kf3 u',}R  
    G1t{a:  
    2.传感模式 |;XkU`G  
    dWhki|c  
    3.传感范围 \G+ hi9T(  
    "enGWI H  
    4.安装方式 HAof,* h$  
    Z%]s+V)st  
    5.输出 9ZbT41  
    r2WW}W  
    6.工作模式 gVM&wo |  
    5C}1iZEJ  
    7.工作电压 #bz#&vt$  
    O_yk<  
    8.光源 j06q3N"  
    q2o`.f+I  
    9.连接方式 N,F mu  
    ^EK]z8;|  
    10.封装材料 lr>P/W\  
    C5q n(tv  
    11.特殊功能包括: w}wABO  
    bi^[Eh  
    a.可处理高速和/或高温 %r1NRg8  
    u0&QStI  
    b逻辑控制 8F?6Aq1B  
    O] T'\6w  
    c.可计算机编程 3#O R fr(  
    eXN\w]GE  
    d.网络兼容性 k[{h$  
    =UGyZV:z5  
    这种过剩的选择可以采用以下两种方式来缩小范围:首先需要考虑检测对象;其次是传感器的工作环境。 rD"$,-h  
    2pKkg>/S  
    装箱 Bu[sSoA  
    avJ%J"j8z  
    我们要问的第一个问题是:你究竟想让传感器检测什么?“我们是在检测瓶子,还是检测纸箱?”传感器厂商—Banner工程公司传感器应用工程师GregKnutson表示。 it Byw1/  
    P!c.!8C$  
    光学性质与物理距离将决定采用何种传感模式与哪种光源最合适。例如,在检测单色纸箱的情况下,也许可以采用廉价的、从纸箱上反射光束的散射传感器。 P2U^%_~  
    ~F gxhK2+  
    但当纸箱为彩色从而使反射率不同时,就不能采用以上解决方案。在这种情况下,最好的解决方案也许是采用相反或反射模式传感器。在此方案中,系统是通过屏蔽光束来工作。当纸箱到位时,光束被遮挡,从而使纸箱检测。如果没有透明的箱子,此技术应该能获得可靠的结果。目前已有好几种传感器能检测不同高度的纸箱。 k}MmgaT:5]  
    _6y#?8RMB  
    距离在选择光源,例如LED激光时起重要作用。LED虽比较便宜,但由于它是一种散射度较高的光源,因此适合短距离使用。激光可聚焦在一个点上,因此能获得传播距离更远的光束。当需要检测细微特征时,良好的聚焦也很重要。如果需要从几英尺外对准细微特征,则必须使用激光。 8dgi"/[3  
    7gX#^YkE+k  
    激光传感器要比LED要贵很多倍,不过这种差别已经被激光二极管价格的下降缩小了。虽然目前使用的激光仍然较贵,但比起过去的花销已经降低了很多。 Ol%KXq[  
    uq.!{3)8  
    环境挑战 K{]9Yo  
    &7K 4tL  
    选择传感器时的另一项决定因素是工作环境。一些行业(如食品与汽车行业等)的工作环境可能会很脏或很危险,或二者都有。在处理食品时,湿度可能会较高以及有很多液体。处理引擎或其他零件的汽车制造厂车间,也可能会有沙子、润滑剂和冷却剂等。在这种情况下,必须考虑传感器的环境适应性,如果传感器不能适应污垢环境就不能被使用。这种考虑还会影响所需的检测范围,因为可能需要将传感器放在恶劣环境外一个更远的位置上(而不是放在所需的位置)。如果指示灯被弄脏或信号减弱,那么能够主动告警和通知是很有帮助的。 Wu}84W"!.V  
    0| a,bwZ  
    类似的环境问题也会影响传感器的尺寸,尺寸的变化可以从比一个手指还小到比张开的手掌还大。小尺寸传感器比大尺寸传感器要贵,因为将所有部件都装入一个小空间内的成本更高。小尺寸传感器收集光线的面积更小,一次检测范围更小,光学性能更低。这些缺点必须克服,以便小尺寸传感器能更好地可用物理空间相匹配。 F(!9;O5J]  
    /0.m|Th'm  
    再如,在半导体洁净室设备中所使用的传感器虽然工作环境不恶劣,但必须在狭窄的空间内工作。其检测距离通常为数英寸,因此传感器一般都较小。这些传感器还常常使用光纤来将光线导入(或导出)检测区。 RgB5'$x}  
    pTQ70V3  
    安装与价格 $N;Nvp2  
    ?pBQaUl&  
    另一项考虑的因素是安装系统。传感器通常需要用盒子或其他方法来进行机械保护。这种机械与光学保护的成本可能要比传感器本身的成本还高,因此是购买时需考虑的一项重要因素。如果厂商拥有灵活的安装系统,以及针对传感器的保护性安装安排,则产品更容易实现,寿命也更长。 ?@*hU2MTC  
    y.iA]Ikz  
    激光与专用光电传感器的价格约为150~500美元。像低级封装、标准光学性能以及有限的(或完全没有)外部调整等,都是每种传感器低端产品所具有的特征。而高端产品则拥有高级封装(如不锈钢或铝等),高光学性能以及可调增益、定时或其它选项。低端产品适合普通应用,而高端产品则可以在高速、高温或易爆等特殊环境下使用。  S2;u!f  
    !HV<2q()  
    最后请记住,一种传感技术不可能满足应用的所有需求,如果需要改动,那么可能需要一种完全不同的传感器技术。传感器厂商—Pepperl+Fuchs公司产品经理EdMyers表示,如果厂商在同一封装与安装尺寸内提供了多种传感器技术,则转向一种新的方法并不难。如果真是这样,那么随着需求的改变,很容易从一种传感器技术转向另一种传感器技术。
     
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