传感器认识与学习 光电传感器.ppt

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1、欧姆龙的发展史,X-Ray装置用定时器,控制机器/装置,社会系统,健康机器,1933年创立,1960s,1970s,IAB/ECB,SSB,HCB,光电、接近压力、超声波继电器、定时器、开关、电源、温控器、PLC、伺服电机,体温计血压计按摩器,现金付款机ATM售票机自动检票机交通管制系统,欧姆龙的光电传感器种类特性额定值教材传感器DATA BOOK,保护构造（后D-5）（为防止固体杂质水的侵入而设的保护等级）,IPInternational Protection 由IEC（International Electrotechinical Commission)制定的保护等级固体杂质水0无保护 0

2、无保护1直径50mm(手)1垂直方向的水滴2直径12.5mm(手指)2垂直方向15以内的水滴3直径2.5mm(电缆)3垂直方向60以内的水滴4直径1mm(芯线)4全方向的水滴5只允许极微小粉尘进入 5全方向的喷水6粉尘无法侵入 6全方向的激烈喷水 7可浸泡（欧姆龙标准1m30分钟）8可在水中使用（欧姆龙标准10m）,保护构造（后D-5）（防油的保护等级）,JEM（日本电机工业会）规格IP-后标有 或者:防油（不因有油而受到有害影响）:耐油（油不会侵入其内部）,光电传感器的型号标准,E3/F3=表示光电传感器到E3-为止的34个字母称为型名（E3S-A、E3S-B、E3S-C、E3G-L是例外的

3、型名）-之后的部分称为号名T=对射型R或RS=回归反射型D或DS=扩散反射型LS=距离射定型G或GS=凹槽型,指向角（AD-2）,指对于对射型回归反射型光电传感器，由于光束的扩散而可能发生动作的角度范围,光电传感器专业术语,应差距离（AD-2）,指对于扩散反射型，为了不发生振荡（Chattering）必须明确隔开动作距离和复归距离。,ONOFF,动作距离,复归距离,应差距离,不感应带（AD-2）,由于反射型传感器的投光/受光透镜一般都不同，便会引起在近距离的某个范围，反射光无法进入受光透镜的情况。这个范围称为不感应带。,不感应带区域,应答时间（AD-2）,从光电传感器的光反转到输出反转为止有一

4、个时间上的延迟。这是动作时间。动作时间和复归时间是两个相应的概念。ON时的延迟时间 动作时间（Ton）OFF时的延迟时间复归时间（Toff）通常在1msec左右、较快的机种为20sec。,光输入,控制信号,Ton,Toff,遮光/入光动作（L-ON/D-ON）（AD-3）,受光器入光时的动作Light-ON受光器遮光时的动作Dark-ON选择上述何种方式因客户需要而定。有L-ON/D-ON的不同机种，也有可通过开关切换的机种。,ON=Light-ON,光,输出,ON=Dark-ON,光,输出,使用环境照度（AD-3）,指受光器的表面照度（Lux）的允许值（即传感器不 会发生误动作的照度。）（D

5、ATA BOOK的说明有误）盛夏太阳的直射照度在100,000Lux左右、办公室内在1000Lux以下。没有格外注意的必要。（但不能在户外使用）,标准检测物体/最小检测物体/装载狭缝时的最小检测物体（AD-3）,标准检测物体在光学原理中用尺寸相当的棒的直 径表示该传感器适合检测物体的大 小程度最小检测物体代表例即检测的标准，要检测小物体时需要进行实验来确认装载狭缝时的 记载于狭缝（另售配件）的额定值最小检测物体一览表内。有必要通过实验确认,自我诊断/外部诊断功能（AD-4）,是用来确认光电传感器是否正常运作的功能。自我诊断通过光量的稳定度判断。与一般光电传感器都带有的绿色稳定指 示灯连动,稳定

6、指示灯熄灭则输出ON外部诊断从外部（PLC等）输入，传感器停止投光，传感器通过检查受否处于D-ON的状态，判断自身是否正常动作并返回信号,E3Z,稳定指示灯（绿）动作指示灯（橙）,接线时的注意事项（AD-5）,电源配置在直流用传感器上加交流电的话会造成传感器破损负载短路电源和控制输出间要介入负载后才能连接（几乎所有传感器都有保护措施）误接线注意不要逆接电源正负极（几乎所有传感器都有保护措施）无负载连接与负载短路相同电源复位/电源OFF时传感器的电源ON/OFF时输出处于不稳定状态，因此要先将传感器电源ON/OFF,0V,AC,0V,0V,相互干扰/干扰（AD-6）,相互干扰(1)带防止相互干扰

7、功能的传感器(2)防干扰滤波片(3)隔开一定距离(4)投光器/受光器交替排列(5)错开光轴干扰对策的一般解决方法(1)common 传感器和安装金属台间绝缘mode干扰 0V和安装金属台间加电容(2)辐射干扰 将传感器与干扰源隔开(3)电源线干扰 线间加入电容,NPN输出PNP输出,NPN输出,+V,0V,RL,控制输出,电流,+V,0V,RL,控制输出,电流,collector,emitter,emitter,collector,PNP输出,额定值/性能（）,检测距离 对射型指投光器和受光器间的最大距离 反射型指传感器到反射版或者检测物体的最大距离一般留有1.5倍左右的余度光源（发光波长）使

8、用的LED的波长电源电压 传感器动作的电源电压范围DC1224V+/-10%波动10%以下120.90.9241.11.1DC9.7229.04V消耗电流 表示传感器ON时除去负载电流，传感器 电流的消耗量控制输出 规定了输出形式和负载的最大电压电流 如果有输出切换的话记为（L-On/D-on等）,额定值/性能（）,保护回路指搭载的保护回路功能应答时间对动作时间/复归时间的记述灵敏度调整带灵敏度调整功能的传感器的相关记述使用环境照度指受光面最大允许照度含有余度环境温度指动作时的允许温度范围和保存时 的允许温度范围（注意低温）周围湿度以相对湿度表示动作时的允许湿度范围 和保存时的允许温度范围绝缘

9、电阻在传感器回路和大地间加电压（通常 500V）时引起漏电流的点组值,额定值/性能（）,耐电压在传感器回路和大地间加交流电压（通常 1000V）一分钟左右传感器不会破损振动（耐久）在方向上加以振动，不发生机械性 损坏，机能维持正常振动加速度为 300m/secxsec冲击（耐久）假设为下落的情况 从方向下落不发生机械性损坏机能维持正常冲击加速度为500m/secxsec连接方式=导线或者接插件指示灯表示有哪些指示，分别为什么颜色质量包装后状态下的重量（概略）材质记述外壳和透镜的材质附件附属于该传感器的配件（含价格）,对射型平行移动特性（参照AD-145）投光器/受光器距离光轴偏差的允许值,E3

10、Z-T1（T6）,同左狭缝,E3Z-TA,狭缝2x10,狭缝2,30m,30m,2m,X,Y,X,X,X,Y,Y,Y,5m,回归反射型平行移动特性（AD-145）投光器/反射板距离光轴偏差的允许值,E3Z-R1（R6）反射板（1）,E3Z-R1（R6）反射板（2）,E39-R2,E39-R9,8m,Y,X,Y,E39-RS3,E39-RS1,2m,Corner Cube型反射镜,Sheet型反射镜,X,Y,扩散反射型动作领域特性（AD-145）传感器/检测物体距离物体顶端距离,X,Y,SUS,白纸,黑纸,X,Y,受光输出距离特性（AD-145）受光输出余度是动作水平的几倍,倍,传感器动作的必要

11、光量,倍,E3Z-T（T6）,考虑到污垢等的影响留出了数倍的余度,检测物体的大小-距离特性（AD-146）超过一定的大小检测距离不会延伸,E3Z-D（D6）,E3Z-D2（D7）,m,m,d,d,检测物体,d,d,SUS,白紙,黒紙,SUS,白紙,黒紙,导线的耐曲折次数（AD-11）,导线内部采用的是铜芯线，弯曲到一定次数之后会折断。在需要弯曲导线的用途时请采用耐曲折导线。普通导线0.18mm左右的铜芯线拧绞而成。弯曲万次之后便会折断。耐曲折导线0.08mm左右的细铜芯线拧绞而成、外皮采用特氟龙等光滑材料。可耐约万次左右的弯曲。,不能使用光电传感器的地方（AD-13）,水中、户外、阳光直射的地

12、方灰尘多的地方（定期清洁透镜部）有腐蚀性气体的地方（注）沾有有机溶剂的地方（透镜沾了水雾）有振动冲击的地方沾有油化学品的地方（注）湿度高，容易结露的地方注可以使用特氟龙外壳的传感器（E3HQ、E32-F）,光纤单元E32-（AD-17他）,连接光纤放大器使用。针对不同目的/应用备有多种型号。顶端细小，不占空间，适合在狭窄场所安装。适用于检测微小物体（细径探头）可进行从放大器分离光电到光纤光电的转化。柔软型光纤（E32-R）的允许弯曲半径为mm。适用光纤切割机（E39-F4）可在现场自由切割光纤。也有部分机种不可自由切割。光纤长度-检测距离特性。（AD-29）光纤越长检测距离越短。充实了配件（A

13、D-31）。（提高了透镜单元的性能）,柔软光纤的原理,粗光纤反射次数少，临界角小BendingLoss,细光纤反射次数多，临界角大,R,R,光纤长度-检测距离特性（AD-29）光纤过长会导致光纤内部衰减从而缩短检测距离,对射型,100%,2m,5m,60%,40%,10m,光纤长度,光纤放大器E3X-DA-N（AD-14）,是欧姆龙光纤光电传感器的主力机种。机能性能最高，品种丰富。加强了防止相互干扰的机能（台以下）。占OEJ光纤光电销售构成25%。MPU内藏的数字显示。采用APC回路使LED发光光量保持稳定。备有标识检测用绿色LED、蓝色LED。通过监视器输出（DCV）可检测入射光量。手机式控

14、制器可实现遥控设置。备有超高速模式（250sec）、标准模式、朝长距离模式。保有CompoBus/S（欧姆龙的传感器BUS）终端（AD-16）,光纤放大器E3X-NA（AD-66）参照样品,对应E3X-DA-N（数字式）的模拟量最新通用机种。LED光量条显示更易识别。可通过旋转旋钮调节灵敏度。备有红色/绿色LED品种（绿色的是色标传感器）。加强了防止相互干扰的机能（台以下）。L-On/D-On开关切换。内藏OFF延迟定时器（ms）。,光纤放大器E3X-A/H/F/VG（AD-90）,与E3X-NA同属模拟型机种。自我诊断/外部诊断机能（部分机种不带此功能）。高速检测型（E3X-F）的动作/复归

15、=20/30sec。旋钮可变式OFF延迟定时器。保有应差可变（E3X-H11）机能（AD-98）,光纤放大器E3X-NH（AD-100）,光量条表示示教型（LED入光量分级双条表示和示教机能使灵敏度 调整更容易）可对门槛值（Thresholdlevel）进行微调整msec的OFF延迟定时器机能可连接CompoBus/S终端。,光纤放大器E3X-NM/NT/NV/NVG（AD-118）,示教型（与E3X-NH相同）。备有通道型产品（E3X-NM）。备有防水型产品（E3X-NV/NVG：色标传感器）（IP66）。OFF延迟定时器（msec固定）。可连接CompoBus/S终端。,通用放大器内藏光电

16、开关的重要机种（）,Built-in Amplifier Photo-Electric Switch（在USA称为 Self-contained PES）,E3Z参照样品。（AD-140）通用品的主力机种/21世纪的标准光电开关除标准机种外，还有细径、透明瓶、凹槽型。预定增加距离射定型（02/4）。省电（是原来的70%）、无铅化生产（不使用Pb）。E3T参照样品。（AD-166）世界最小的机种/省空间光电小型机器装置内部。最适合检测微小物体。E3S-A高机能机种。（AD-177）卧式/立式、定时器、turbo、自我诊断、外部诊断。（turbo按下turbo按钮光量增强，便于调整）E3R=低价格

17、机种。（HD-3）OMC生产。IP66,通用放大器内藏光电开关的重要机种（）,E3S-C金属外壳，耐油耐化学腐蚀（AD-208）最适合食品制造设备NPN/PNP开关切换E3G-L1/L3距离射定型（塑料外壳）（AD-228）最适合检测传送带上已包装的食品根据示教设定检测距离，调整容易E3S-CL距离设定型（金属外壳）（AD-240）与E3G-L相同用途，耐油耐化学腐蚀。E3F2圆柱形（OMG生产）（AD-261）只需开孔即可安装，十分简便。常使用于欧洲机种。E3JM/E3JK电源内藏型（OMC生产）（AD-266）DC12240V、AC24240V DCSSR输出/继电器接点输出 可直接连接交

18、流电源（AC220V）,其他放大器内藏光电开关（）,E3G有电源内藏型。（AD-153）带MSR机能的长距离回归反射型（m）长距离距离设定型（m）E3S-B小型通用（比E3Z还要略小一些）（AD-196）备有卧式/立式机种L-ON/D-ON导线连接切换只需1个螺丝安装E3HF/E3HS/E3HT/E3HC（AD-220）薄型/棱柱型/圆柱型E3S-LS距离设定型（塑料外壳）（AD-247）老机种。用旋钮进行距离设定。有自我诊断功能。E3V3/E3E2保守机种（AD-253、AD-277）,其他放大器内藏光电开关（）,E3S-X3光纤光电（HD-2）光纤放大器为与E3S金属外壳共用的老机种非推荐

19、机种（新型替代品推荐E3X-NA）E3S放大器内藏光电开关（HD-3）非推荐机种（新替代品推荐E3Z、E3S-A/B/C）E3XR-GM凹槽型色标传感器（HD-4）预定取消的机种E3D-M金属外壳电源内藏型（HD-5）预定取消的机种,E3C放大器分离光电开关（AD-281）,传感器部和放大器部分离。传感器部比放大器内藏型小。由于最近光纤光电性能提高（检测距离），因此光纤光电使用得更为频繁。,区域传感器（AD-297AD343）,F3S-A安全区域传感器（AD-297）级（最高水平）的人体进入检测F3S-B安全区域传感器（AD-306）2级的人体进入检测传感器无需专用控制器F3W-D选择传感器（

20、AD-317）选择专用区域传感器F3W区域传感器（AD-328）进入监视用及选择用,由于区域传感器使用方法较为复杂请与经验丰富的销售人员商谈,特定用途光电传感器E3MC全色彩传感器（AD-360）,原理见其他资料（光电传感器技术-色彩pdf参照）使用三原色检测微妙的颜色变化C模式从三种颜色的比例判别颜色耐色散性强 I模式从三种颜色的受光量判别颜色更细微的判定放大器内藏型、光纤型、RBG模拟输出型可记忆4种颜色（4bank功能）用途因颜色而异、色标传感器速度较慢,其他特定用途的光电传感器（）,E3Z-L（AD-380）E3Z系列（同形状）适合用2.5mm的细光束检测微小物体。E3S-GS/VS（

21、AD-383）凹槽型/卧式的色标传感器。金属外壳适合食品包装机。与其他机种的比较请参照AD-386。E3M-V（AD-389）标准的色标传感器。竞争机种SICKNT6与NT6的比较请参照下一页。E3C-VS/VM（AD-397）E3C（放大器分离光电）系列的光电/色标传感器。有长检测距离（70mm）的机种。F3C-AL（AD-401）OMG生产的距离设定型激光光电开关（级）长距离、薄型可安装于传送带转轴之间。,E3M-V与NT6比较,特性项目,E3M-V,NT6,LED颜色,检测距离,Bank切换,示教功能,模拟输出,L-On/D-On,连接方法,动作环境温度,外壳材料,重量,外形尺寸,绿,红

22、/绿切换,10+/-3mm,9/11.5/18/40+/-2mm,2（remote切换）,无,有（3种方法）,无,无,有,不可切换,可切换,M12接插件,导线/M12中继,-2055,050,塑料（PBTP）,金属,轻（100g）,重（540g）,小（21x69x48）,大（30 x80 x64）,激光安全标准（后D-16）,RASER=Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation,由于激光的光ENERGY集中于一条细光线，所以射入眼睛会很危险。IEC将激光分级表示，制成了使用的标准日本也制作了与IEC同样内容的JIS标准。,等

23、级,A,本质上是安全的,可视光地能量瞬间不会造成损伤,绞合光束，射入眼睛有一定危险,B,直接射入眼睛会造成危险 0.5W以下,遇光束有发生火灾等的危险,危险度,制造者的义务,使用者的义务,等级1的表示,等级2的表示激光警告标签,等级3A的表示激光警告标签,等级3B的表示、激光警告标签出光位置表示、关闭锁等,等级4的表示、激光警告标签出光位置表示、关闭锁等,操作者的安全教育、区域表示防护眼镜、指派安全管理者,操作者的安全教育、区域表示防护眼镜、指派安全管理者,其他特定用途的光电传感器（）,E3L激光光电开关（AD-407）长距离微小物体检测用（等级）带狭缝（对射型）E3X-NL光泽传感器（AD-

24、414）光泽差检测传感器（FAO）E3S-CD玻璃瓶用标签传感器（AD-422）金属外壳卧式同轴反射型适合装瓶机。E3Z-BPET玻璃瓶传感器（AD-429）E3Z系列、PET瓶专用E3S-CR玻璃瓶传感器（AD-432）金属外壳卧式、适合装瓶机。E3S-R玻璃板传感器（AD-439）E3S-5E4S-45纸盒内部检测传感器（AD-448）强力的光束能透过纸盒。饮料装瓶机用。,其他特定通途的光电传感器（）,E3C-T1对射型映射传感器（AD-451）半导体晶圆片检测用。必须有专业知识。E3C-L11M反射型映射传感器（AD-453）同上。F3M-S梳型映射传感器（AD-455）同上。E32-D

25、82F液位检测光纤（AD-460）任何放大器单元都可使用。E32-L25T液位探测光纤（AD-462）多用于半导体制造装置。E32-V真空内用光纤（AD-464）E3HQ耐环境传感器（AD-469）特氟龙导线的耐油耐化学腐蚀传感器（对射型）,其他特殊用途的光电传感器（）,E3S-LS3基板传感器（AD-472）参照样机 印刷基板生产线的标准传感器（限定反射型）E3Z-G树脂外壳凹槽型传感器（AD-476）检测起重机、运送机的移动时间。备有控制速度用的光轴型。E3S-GS3E4金属外壳凹槽型传感器（AD-479）用途与E3Z-G相同。坚固型。此机种在OEZ的电梯、运送机上也广为使用。F3UVUV

26、能量监视器（AD-481）原理等请参照其他资料（pdf）。欧姆龙独一无二的产品，不存在竞争者。在管理UV灯管寿命的方面需求正逐日增加。,放大器内藏微型光电传感器Built-in Amp.Photo Micro Sensor,所谓PMS机器装置内藏用的小型光电开关。只有欧姆龙制造销售（OMC）。随着机器装置的小型化而急速增加。保护构造低（IP50左右）用语、使用注意事项与光电传感器相同。变调光与光电开关一样，通过脉冲光的转化 实现抗外界光干扰的能力。直流光不转化为脉冲光。对外界光干扰的防护能力弱。主力机种凹槽型部件检测用。（EE-SX6、EE-SX7/8、EE-SPX）OEZ也经常采用上述机种以

27、及其他 EE-SPY产品。,放大器内藏微型光电传感器,型号标准用EE-表示PMSEE-SP表示变调光式。没有P的是直流光。EE-SX凹槽型EE-SY反射型EE-SPW对射型,EE-SX77/87（BD-10）电缆引出型。直流光凹槽型。EE-SX47/67（BD-14）接插件连接型。直流光凹槽型。销售数量最多。（00年度390万个/年）EE-SPX74/84、SPX-W（BD-19、BD-23）变调光式中数量最多。（00年度50万个/年）其他参照data book。,S3D2传感器控制器（JD-2）,给传感器提供电源的同时、进行简单的逻辑处理。简单的逻辑处理AND/OR/Flip-Flop/Timer等大量持续使用的顾客较少、但根据设备需要购置的数量总体较多。（00年度32千个/年）,附件,刊登于AD-500AD-504。特别要记住AD-504的反射镜（Reflector）种类。,