SICK施克小型光电传感器W12-3系列分类及应用

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       SICK施克小型光电传感器W12-3系列光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。其工作原理基于光电效应。光电效应是指光照射在某些物质上时，物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象。根据光电效应现象的不同将光电效应分为三类：外光电效应、内光电效应及光生伏特效应。光电器件有光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池等。分析了光电器件的性能、特性曲线。

　　SICK施克小型光电传感器W12-3系列分类

　　标准类型

　　1）漫反射型：一般型或能量型 （-8），聚焦式 （-8-H），带背景抑制功能型 （-8-H），带背景分析功能型 （-8-HW）

　　2）反射板型：一般型 （-6），带偏振滤波功能型 （-54, -55），带透明体检测功能型 （-54-G），带前景抑制功能型 （-54-V）

　　3）对射型

　　4）槽型

　　5）光纤传感器：塑料光纤型，玻璃光纤型

　　6）色标传感器，颜色传感器，荧光传感器

　　7）光通讯

　　8）激光测距：三角反射原理型，相位差原理型，时间差原理型

　　9）光栅

　　10）防爆/隔爆型 [3]

　　安全类型

　　1）安全对射光电

　　2）安全光栅

　　3）安全光幕

　　4）安全控制器

　　门控类型

　　1）雷达传感器：区域检测型

　　2）主动式传感器：单光束型，多光束型，区域检测型

　　3）被动式传感器：区域检测型

　　4）电梯光幕

　　5）通用光电：槽形，对射型等

　　SICK施克小型光电传感器W12-3系列特长

　　①检测距离长

　　如果在对射型中保留10m以上的检测距离等，便能实现其他检测手段（磁性、超声波等） 无法远距离检测。

　　②对检测物体的限制少

　　由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理，所以不象接近传感器等将检测物体限定在金属，它可对玻璃、塑料、木材、液体等几乎所有物体进行检测。

　　③响应时间短

　　光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，所以不包含机械性工作时间，响应时间非常短。

　　④分辨率高

　　能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点，或通过构成特殊的受光光学系统，来实现高分辨率。也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。

　　⑤可实现非接触的检测

　　可以无须机械性地接触检测物体实现检测，因此不会对检测物体和传感器造成损伤。因此，传感器能长期使用。

　　⑥可实现颜色判别

　　通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合而有所差异。利用这种性质，可对检测物体的颜色进行检测。

　　⑦便于调整

　　在投射可视光的类型中，投光光束是眼睛可见的，便于对检测物体的位置进行调整。

　　SICK施克小型光电传感器W12-3系列应用

　　用光电元件作敏感元件的光电传感器，其种类繁多，用途广泛。按光电传感器的输出量性质可分为两类：（1 ）把被测量转换成连续变化的光电流而制成的光电测量仪器，可用来测量光的强度以及物体的温度、透光能力、位移及表面状态等物理量。例如：测量光强的照度计，光电高温计，光电比色计和浊度计，预防火灾的光电报警器，构成检查被加工零件的直径、长度、椭圆度及表面粗糙度等自动检测装置和仪器，其敏感元件均用光电元件。半导体光电元件不仅在民用工业领域中得到广泛的应用，在军事上更有它重要的地位。例如用硫化铅光敏电阻可做成红外夜视仪、红外线照相仪及红外线导航系统等；

　　（2 ）把被测量转换成继续变化的光电流。利用光电元件在受光照或无光照射时" 有" 或"无"电信号输出的特性制成的各种光电自动装置。光电元件用作开关式光电转换元件。例如电子计算机的光电输入器，开关式温度调节装置及转速测量数字式光电测速仪等。

　　一、烟尘浊度监测仪

　　防止工业烟尘污染是环保的重要任务之一。为了消除工业烟尘污染，首先要知道烟尘排放量，因此必须对烟尘源进行监测、自动显示和超标报警。烟道里的烟尘浊度是用通过光在烟道里传输过程中的变化大小来检测的。如果烟道浊度增加，光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加，到达光检测器的光减少，因而光检测器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化。

　　二、条形码扫描笔

　　当扫描笔头在条形码上移动时，若遇到黑色线条，发光二极管的光线将被黑线吸收，光敏三极管接收不到反射光，呈高阻抗，处于截止状态。当遇到白色间隔时，发光二极管所发出的光线，被反射到光敏三极管的基极，光敏三极管产生光电流而导通。整个条形码被扫描过之后，光敏三极管将条形码变形一个个电脉冲信号，该信号经放大、整形后便形成脉冲列，再经计算机处理，完成对条形码信息的识别。

　　三、产品计数器

　　产品在传送带上运行时，不断地遮挡光源到光电传感器的光路，使光电脉冲电路产生一个个电脉冲信号。产品每遮光一次，光电传感器电路便产生一个脉冲信号，因此，输出的脉冲数即代表产品的数目，该脉冲经计数电路计数并由显示电路显示出来。

　　四、光电式烟雾报警器

　　没有烟雾时，发光二极管发出的光线直线传播，光电三极管没有接收信号。没有输出，有烟雾时，发光二极管发出的光线被烟雾颗粒折射，使三极管接受到光线，有信号输出，发出报警。

　　五、测量转速

　　在电动机的旋转轴上涂上黑白两种颜色，转动时，反射光与不反射光交替出现，光电传感器相应地间断接收光的反射信号，并输出间断的电信号，再经放大器及整形电路放大整形输出方波信号，最后由电子数字显示器输出电机的转速。

　　六、光电池在光电检测和自动控制方面的应用

　　光电池作为光电探测使用时，其基本原理与光敏二极管相同，但它们的基本结构和制造工艺不完全相同。由于光电池工作时不需要外加电压；光电转换效率高，光谱范围宽，频率特性好，噪声低等，它已广泛地用于光电读出、光电耦合、光栅测距、激光准直、电影还音、紫外光监视器和燃气轮机的熄火保护装置等。