[分享]光电传感器的选择方法与原则 [复制链接]

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。 /m(=`aRt  
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光电传感器主要参数 /)xlJUq  
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1.尺寸 sz--27es  
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2.传感模式 k'$!(*]\b  
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3.传感范围 m%"uPv\  
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4.安装方式 c}[+h5  
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5.输出 J(#mtj>v_  
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6.工作模式 'xv8Gwf"  
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7.工作电压 F`nb21{0y&  
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8.光源 N~g:Wf!  
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9.连接方式 YF:2>w<  
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10.封装材料 W$qd/'%  
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11.特殊功能包括： ?R-9W+U%f  
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a.可处理高速和/或高温 wh:1PP  
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b逻辑控制 r}u%#G+K,  
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c.可计算机编程 hF3&i=;.  
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d.网络兼容性 T\VNqs@  
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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。 0W`LVue  
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装箱 fag^7rz  
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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。 wFlvi=n/  
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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。 `>D9P_Y"jI  
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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。 (#q<\`  
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距离在选择光源，例如LED或激光时起重要作用。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。 kW6%32  
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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。 gQ~5M'#  
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环境挑战 +VEU:1Gt  
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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。 RV-hIdAU  
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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。 j2h[70fWC  
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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。 WW@"Z}?k  
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安装与价格 +TN9ujL6@  
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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。 oJ*1>7[J  
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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。 Bk|K%K  
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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。