其他檢測(cè)模式的過(guò)量增益曲線(xiàn)很難確定。反射板式
傳感器的過(guò)量增益曲線(xiàn)是使用84mm直徑的反射
板來(lái)確定的,除非另有特別注明。過(guò)量增益曲線(xiàn)的形狀
受反射板大小的影響,將幾個(gè)反射板放在一起組成一個(gè)
反射板簇來(lái)使用,可以擴(kuò)大檢測(cè)范圍,并可以獲得較高
的過(guò)量增益值(圖43)。一個(gè)小的三垂鏡式反射板能產(chǎn)
生一個(gè)小的曲線(xiàn)圖。反射板所使用的材料也會(huì)影響到過(guò)
量增益,一般而言,反射板所用材料的反射系數(shù)越高,
獲得的過(guò)量增益值就越大。
光電接近式檢測(cè)模式是一種對(duì)光能的利用率較的
檢測(cè)模式。接收器只是接收到了很少的一部分反
射光,因而過(guò)量增益要于其他檢測(cè)模式。
直反式、聚焦式、寬光束式、定區(qū)域式和可調(diào)區(qū)域式的
過(guò)量增益曲線(xiàn)圖是以Kodak 90%反光率的白測(cè)試卡為被
測(cè)物來(lái)標(biāo)定的。直反式過(guò)量增益的曲線(xiàn)與被測(cè)物的反光
率有很大關(guān)系。
對(duì)于長(zhǎng)檢測(cè)距離的反射板式傳感器,其發(fā)射器和接收器
各有一個(gè)鏡頭,反射板將多數(shù)的入射光直接反射回傳感器。
被測(cè)物的外形和尺寸也會(huì)影響到直反式傳感器的過(guò)量增
益。直反式傳感器的過(guò)量增益曲線(xiàn)圖是假定白測(cè)試卡完
全充滿(mǎn)了傳感器的有效光束區(qū)域。如果只遮住一部分有
效光束,則反射回接收器的光就會(huì)減少。
我們?cè)诎惭b紅外光傳感器時(shí)常犯的錯(cuò)誤就是未能將
光束的中心對(duì)準(zhǔn)接收器或被測(cè)物。安裝支架可以
用來(lái)調(diào)整傳感器位置以對(duì)準(zhǔn)光路,這種方法通常只用來(lái)
進(jìn)行微調(diào)。我們不要認(rèn)為機(jī)械上的對(duì)準(zhǔn)等同于光路的對(duì)
準(zhǔn)。
對(duì)于任一種檢測(cè)模式的光電傳感器,其過(guò)量增益與
檢測(cè)距離的關(guān)系是一定的。例如,對(duì)于對(duì)射式傳
感器,其過(guò)量增益值與檢測(cè)距離變化的平方有關(guān)系。如
果檢測(cè)距離擴(kuò)展了1倍,則過(guò)量增益減小為原來(lái)的(1/2)2
= 1/4,如果檢測(cè)距離擴(kuò)展到原來(lái)的3倍,則過(guò)量增益減
小為原來(lái)的(1/3)2 = 1/9。過(guò)量增益圖用對(duì)數(shù)關(guān)系來(lái)表示
的話(huà),總是一條直線(xiàn)。
由于發(fā)射器發(fā)出的光直接照向接收器,所以對(duì)射式傳感
器能有效的利用光能,因此對(duì)射式傳感器的過(guò)量增益
值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他檢測(cè)模式。
對(duì)于大多數(shù)傳感器,其過(guò)量增益指示燈可以很好的指示
光路的對(duì)準(zhǔn)情況并觀(guān)察傳感器的工作情況。根據(jù)傳感器
的不同,我們可以通過(guò)幾種方法來(lái)降過(guò)量增益值以便
于觀(guān)察光路的對(duì)準(zhǔn)情況。在對(duì)射式和反射板式的傳感器
中,可以通過(guò)兩種簡(jiǎn)單的方法來(lái)進(jìn)行的對(duì)準(zhǔn)。
象直反式一樣,寬光束反直式的過(guò)量增益同樣受被測(cè)物
大小與反光率的影響,但并不是特別明顯,因?yàn)閷捁馐?/p>
直反式傳感器的檢測(cè)距離非常短
對(duì)于聚焦式傳感器,因?yàn)槠淠芰慷技性诮裹c(diǎn)處,所以
其較大的過(guò)量增益值要比其他接近檢測(cè)模式的要高很
多,因而可用來(lái)檢測(cè)反光率較的物體。被測(cè)物反光率
的大小對(duì)景深大小的影響比較大,而且因?yàn)橛行Ч馐?/p>
小,因而可以檢測(cè)很小的物體。
1) 在實(shí)際使用過(guò)程中,被測(cè)物是透明或半透明的物體
2) 只有一部分有效光束被擋住
對(duì)于接近檢測(cè)模式的光電傳感器,如果背景較近,且在
檢測(cè)區(qū)域內(nèi),那么就可能出現(xiàn)被測(cè)物和背景的對(duì)比度較
的問(wèn)題。如果背景的反光率高于被測(cè)物的反光率,則
這個(gè)問(wèn)題就更復(fù)雜了。定區(qū)域式,可調(diào)區(qū)域式或聲波
接近式傳感器通??梢越鉀Q這個(gè)問(wèn)題。
通常,對(duì)比度為3是傳感器可區(qū)分的較值,但這也只
能忽略光線(xiàn)的微弱變化對(duì)檢測(cè)性的影響,例如傳感
器鏡頭表面有一些灰塵或被測(cè)物表面不規(guī)則。
傳感器的輸出有開(kāi)關(guān)量和模擬量之分。開(kāi)關(guān)量輸出
僅有兩種狀態(tài):導(dǎo)通和截止。其負(fù)載可以是一個(gè)
指示燈、報(bào)警器、離合器、電磁閥或者繼電器;還可以
為計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器或?yàn)镻LC提供輸入信號(hào),有的傳感器
還提供了可選的輸出邏輯功能。典型的邏輯功能有ON
延時(shí)、OFF延時(shí)、ON/OFF延時(shí),單觸發(fā)和延時(shí)單觸發(fā)。
如果傳感器有過(guò)量增益調(diào)整旋鈕,我們可以適當(dāng)調(diào)過(guò)
量增益值,調(diào)整傳感器位置,并觀(guān)察指示燈的閃爍頻率
來(lái)確定對(duì)準(zhǔn)情況。如果傳感器沒(méi)有過(guò)量增益調(diào)整旋鈕,
我們可以用紙暫時(shí)擋住傳感器鏡頭(或反射板),調(diào)整
傳感器位置,觀(guān)察指示燈的閃爍頻率來(lái)確定對(duì)準(zhǔn)情況。
色標(biāo)檢測(cè)應(yīng)用通常要區(qū)分兩種色彩和反光率都比較接近
的顏色?,F(xiàn)在有兩種方法適用于此種應(yīng)用:一是使用帶
可編程技術(shù)的傳感器,二是選擇合適的光源以增大檢測(cè)
的對(duì)比度。
模擬量的輸出是一個(gè)與接收到的光信號(hào)強(qiáng)度成比例的電
壓值或電流值。模擬量輸出的聲波傳感器,其輸出值
是與傳感器到被測(cè)物之間的距離成比例的電壓值或電流
值,被測(cè)物反射聲波,傳感器通過(guò)計(jì)算從發(fā)射聲波到接
收到回波所需要的時(shí)間,來(lái)輸出一個(gè)電壓值或電流值。
在一些檢測(cè)應(yīng)用中,其對(duì)比度往往于3,這就屬于一
種對(duì)比度的檢測(cè)應(yīng)用,許多色標(biāo)檢測(cè)都屬于這種應(yīng)用。
另外一種比度的檢測(cè)應(yīng)用就是小的物體擋住了相對(duì)較
大的有效光束的一部分,如檢測(cè)落下的小部件或斷線(xiàn)檢
測(cè)。
在對(duì)射式檢測(cè)模式中(圖50),暗態(tài)操作也就是說(shuō)當(dāng)被
測(cè)物出現(xiàn),擋住有效光束時(shí),傳感器動(dòng)作。如果沒(méi)有被
測(cè)物出現(xiàn)而傳感器動(dòng)作,那就是亮態(tài)操作方式。在反射
板式的檢測(cè)模式中,亮態(tài)操作和暗態(tài)操作也是這樣的。
在接近式檢測(cè)模式中,情況恰好相反(圖51)。亮態(tài)條
件為被測(cè)物出現(xiàn),將入射光反射回接收器;如果沒(méi)有被
測(cè)物,那么就沒(méi)有光線(xiàn)被反射回接收器。
在光電檢測(cè)中,操作方式有亮態(tài)和暗態(tài)之分。有些型號(hào)
的傳感器,其操作方式只能是亮態(tài)或暗態(tài)操作,有些傳
感器有亮態(tài)/暗態(tài)選擇開(kāi)關(guān)。如果一個(gè)傳感器調(diào)整為亮
態(tài)操作,那么當(dāng)接收器接收到足夠的光信號(hào)時(shí),其輸出
就會(huì)動(dòng)作;如果調(diào)整為暗態(tài)操作,那么當(dāng)接收器接收不
到光時(shí),其輸出就會(huì)動(dòng)作。
光源的顏色非常重要:紅色的LED分
辨不出白底上的紅色標(biāo),但能看到藍(lán)
色和綠色。藍(lán)色LED可以看到綠色和紅色,但看不到藍(lán)
色。綠色LED可以看到紅色和藍(lán)色,但看不到綠色???/p>
見(jiàn)白光LED適用于許多檢測(cè)場(chǎng)合。如果光源選的合適,
即使很小的顏色差別都能檢測(cè)出來(lái)
模擬量輸出適用于過(guò)程控制中,測(cè)量物體的位置、尺寸
或透明度。同時(shí)模擬量輸出還可以為其他的模擬量設(shè)備
提供一個(gè)連續(xù)的模擬量控制信號(hào),例如可以進(jìn)行馬達(dá)速
度控制。
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