Как работают различные режимы фотоэлектрических датчиков? Подробное объяснение!

Как работают различные режимы фотоэлектрических датчиков? Подробное объяснение!

Резюме

Фотоэлектрические датчики в основном имеют три общих рабочих типа: диффузно-отражающий, зеркально-отражающий и сквозной луч. Каждый тип имеет различные рабочие принципы и сценарии применения, удовлетворяя различные промышленные потребности.

Как работают различные режимы фотоэлектрических датчиков? Подробное объяснение!

Что такое фотоэлектрический датчик?

Фотоэлектрический датчик — это тип переключателя, который обнаруживает изменения в свете (например, интенсивность, отражение или препятствие) и преобразует эти изменения в электрические сигналы. Его работа основана на обнаружении наличия или изменения света для управления системой.

Главной особенностью фотоэлектрических датчиков является их «бесконтактная» работа. Им не требуется прямой контакт с обнаруживаемым объектом; вместо этого они используют излучение и прием света для обнаружения присутствия, положения или изменения объектов. Эта характеристика делает фотоэлектрические датчики широко используемыми в различных промышленных приложениях, особенно в автоматизированных производственных линиях, системах обнаружения объектов и защиты безопасности.

Основная формула для фотоэлектрического датчика:

Способность обнаружения = f (интенсивность света, отражательная способность объекта, помехи окружающей среды, расстояние обнаружения).

Как работают различные режимы фотоэлектрических датчиков?

Фотоэлектрические датчики в основном имеют три общих рабочих типа: диффузно-отражающий, зеркально-отражающий и сквозной луч. Каждый тип имеет различные рабочие принципы и сценарии применения, удовлетворяя различные промышленные потребности.

Фотоэлектрические датчики диффузного отражения


1️⃣ Принцип работы: излучатель и приемник интегрированы в один зонд и полагаются на диффузное отражение (ламбертовское отражение) от поверхности объекта. После того, как свет рассеивается объектом, часть возвращается к приемнику, вызывая сигнал.

2️⃣ Применимые сценарии:
▪️Характеристики объекта: Подходит для непрозрачных и шероховатых объектов (например, картона, деревянных поддонов, темного пластика).
▪️Ограничения: вероятность неправильной оценки при работе с сильно отражающими объектами (зеркалами/металлом), а также с черными поглощающими свет объектами (например, резиной); может потребоваться уменьшить расстояние обнаружения.
▪️Промышленные случаи:
Упаковочные линии: определяет положение картонных коробок (расстояние ≤ 1 м, угол установки позволяет избежать отражательных помех).
Роботизированный захват: распознает положение поддонов (регулируйте чувствительность для совместимости с разными цветами).
▪️Требования к окружающей среде: Избегайте попадания прямых солнечных лучей (выбирайте модели с защитой от световых помех, например, с модулированной частотой >5 кГц).
Photoelectric Sensors Diffuse Reflective Type
Diffuse Reflective Sensors

Фотоэлектрические датчики зеркального отражательного типа


1️⃣ Принцип работы: излучатель и приемник находятся на одной стороне, полагаясь на отражатель (призматический отражатель), чтобы возвращать свет по тому же пути. Когда объект блокирует путь света, он запускает сигнал.

2️⃣ Применимые сценарии:
▪️Характеристики объекта: может обнаруживать прозрачные/полупрозрачные объекты (например, стеклянные бутылки, ПЭТ-пленки), полагаясь на стабильность отражателя.
▪️Высокая точность обнаружения: разрешение может достигать ±0,1 мм (например, обнаружение натяжения пленки).
▪️Промышленные случаи:
Фармацевтическая промышленность: обнаруживает наличие ампул (отражатели должны быть устойчивы к коррозии, например, из нержавеющей стали 316L).
Печатные машины: обнаруживают разрыв прозрачной пленки (требуются поляризованные фильтры для устранения зеркальных помех).
▪️Требования к окружающей среде: для обнаружения на большом расстоянии (до 50 м) требуется лазерный источник света, а в запыленной среде требуется периодическая очистка отражателя.
Photoelectric Sensors Specular Reflective Type
Specular Reflective Sensors

Фотоэлектрические датчики сквозного луча


1️⃣ Принцип работы: Излучатель и приемник разделены и напрямую обнаруживают препятствие на пути света. Он обладает самой сильной способностью защиты от помех, поскольку приемник распознает только световой сигнал определенной частоты от излучателя.

2️⃣ Применимые сценарии:
▪️Характеристики объекта: Подходит для объектов из любого материала (включая прозрачные/высокоотражающие), с надежностью обнаружения >99,9%.
▪️Обнаружение микрообъектов: волоконно-оптические датчики сквозного луча могут обнаруживать объекты диаметром до 0,1 мм (например, контакты электронных компонентов).
▪️Промышленные случаи:
Линии сварки автомобилей: обнаруживает проходящие через них кузова автомобилей (высокотемпературные модели, -25°C~80°C).
Логистическая сортировка: высокоскоростной подсчет посылок (время отклика <1 мс, защита IP67).
▪️Требования к окружающей среде: большие расстояния (до сотен метров) требуют синхронизированной передачи сигнала, а вибрационные условия требуют механического усиления установки.
Photoelectric Sensors Through-Beam Type
Sensors Through-Beam Sensors

Как выбрать фотоэлектрический датчик?

1️⃣ Обнаружение объектов:
• Прозрачный/Отражающий → Тип сквозного луча или зеркального отражения (с поляризованными фильтрами).
• Черный/светопоглощающий → Тип диффузного отражения (уменьшите расстояние обнаружения или выберите лазерный источник света).

2️⃣ Расстояние обнаружения:
• ≤ 0,3 м → Тип диффузного отражения (экономичный выбор).
• 0,3–10 м → Зеркальный отражающий тип (требуется обслуживание отражателя).
• 10 м → Тип сквозного луча (лазерный источник света + синхронизированный сигнал).

3️⃣ Вмешательство в окружающую среду:
• Пыль/масло → Тип сквозного луча (степень защиты IP69K) или зеркальный отражающий тип (регулярная очистка).
• Сильное окружающее освещение → Модулированный свет + узкополосная фильтрация (например, 940 нм инфракрасного излучения для предотвращения помех от солнечного света).

4️⃣ Скорость отклика:
• Высокоскоростные производственные линии (>1 кГц) → Тип сквозного луча (волоконно-оптический тип может достигать 100 кГц).
Промышленность
Рекомендуемый тип
Типичный случай
Технические ключевые моменты
Упаковка для пищевых продуктов
Рассеянный + Зеркальный Отражающий
Обнаружение коробок с продуктами, покрытых прозрачной пленкой
Компенсация помех от отражения пленки
Производство полупроводников
Сквозной луч (оптоволокно)
Позиционирование транспортировки пластин
Повторяемость 0,01 мм, чистая среда
Металлургия стали
Сквозной луч (высокотемпературный тип)
Определение положения заготовки непрерывного литья
Устойчив к высоким температурам (>150°C), устойчив к электромагнитным помехам
Складирование и логистика
Зеркальное отражение (на большом расстоянии)
Навигация AGV с использованием светоотражающих пластин
Обнаружение 10–30 м, кодирование с использованием нескольких отражателей

Инженерные детали часто упускаются из виду

1️⃣ Угол установки: Тип диффузного отражения должен избегать угла зеркального отражения объекта (например, металлические поверхности следует устанавливать под углом 15°).
2️⃣ Подавление фона: усовершенствованные датчики диффузного отражения можно запрограммировать на обнаружение объектов на определенных расстояниях (подавление фоновых помех).
3️⃣ Резервирование безопасности: для применения в качестве защитных ворот типы сквозного луча должны соответствовать стандарту EN/IEC 61496-1 (двухканальное резервирование).

Фотоэлектрические датчики

Photoelectric Sensors GM12 Series
Серия GM12
Тип
Модель
Диапазон обнаружения
Рассеянный отражающий
ГМ12-10
20-100 мм
ГМ12-20
20-200 мм
ГМ12-30
20-300 мм
Сквозной луч
ГМ12-200
2000 мм
ГМ12-500
5000 мм
Серия GM18
Тип
Модель
Диапазон обнаружения
Рассеянный отражающий
ГМ18-30
30-300 мм
ГМ18-50
50-500 мм
ГМ18-100
80-1000 мм
Зеркальный отражающий
ГМ18-500
5000 мм
ГМ18-1500
15000 мм
Сквозной луч
ГМ18-200
2000 мм
ГМ18-300
3000 мм
Photoelectric Sensors GM18 Series
Photoelectric Sensors Ultra-thin Micro GP13 Series
Ультратонкая серия Micro GP13
Тип
Модель
Диапазон обнаружения
Рассеянный отражающий
ГП13-03Н-ЗАА
2~30 мм (белая бумага)
ГП13-03П-ЗАА
2~30 мм (белая бумага)
Сквозной луч
(Фронтальное обнаружение)
GP13-D30N-ZBA
300 мм
GP13-D30P-ZBA
300 мм
GP13-D50N-ZBA
500 мм
GP13-D50N-ZBA
500 мм
Сквозной луч
(Боковое обнаружение)
GP13-L30N-ZBA
300 мм
GP13-L30P-ZBA
300 мм
GP13-L50N-ZBA
500 мм
GP13-L50P-ZBA
500 мм
Сверхмалый лазерный датчик серии GFS
Тип
Модель
Диапазон обнаружения
Рассеянный отражающий
ГФС-51Н-ЗАА
2-50 мм
ГФС-51П-ЗАА
2-50 мм
Сквозной луч
ГФС-51Н-ЗБА
2000 мм
ГФС-51П-ЗБА
2000 мм
Photoelectric Sensors Ultra-small Laser Sensor GFS Series
Photoelectric Sensors Universal Square GF43 Series
Универсальный квадрат серии GF43
Тип
Модель
Диапазон обнаружения
Рассеянный отражающий
GF43-15N-ZAA
30-150 мм (регулируется)
ГФ43-15П-ЗАА
30-150 мм (регулируется)
Зеркальный отражающий
GF43-02N-ZCA
2 М
GF43-02P-ZCA
2 М
Сквозной луч
GF43-10N-ZBA
10 М
ГФ43-10П-ЗБА
10М
Светильник со стержнем серии GF21
Тип
Модель
Диапазон обнаружения
Сквозной луч
GF21-150N-ZBA
150 см
ГФ21-150П-ЗБА
150 см
Photoelectric Sensors Bar-shaped Light Emission GF21 Series

Фотоэлектрический датчик с функцией подавления заднего фона

Что такое функция подавления фона фотоэлектрического датчика?


Функция подавления фона (BGS) — это технология обнаружения, основанная на принципе триангуляции. Она работает, ограничивая эффективный диапазон обнаружения датчика, заставляя его реагировать только на объекты в пределах установленного расстояния, игнорируя фоновые объекты. Эта функция в основном используется в диффузных отражательных фотоэлектрических датчиках, но применима и к другим типам, таким как зеркальные отражательные датчики. Ее основная особенность — способность эффективно различать целевые объекты и фоновые помехи, что делает ее особенно подходящей для обнаружения объектов с низкой отражательной способностью или в сложных фоновых средах.
Photoelectric Sensor With Background Suppression Function GB43 Series
С функцией подавления заднего фона Серия GB43
Тип
Модель
Диапазон обнаружения
Рассеянный отражающий
GB43-100N-ZAA
30-1500 мм (максимальное расстояние обнаружения)
60-1000 мм (стабильное расстояние обнаружения)
GB43-100P-ZAA
Photoelectric Sensor With Background Suppression Function GB43 Series
С функцией подавления заднего фона Серия GB43
Тип
Модель
Диапазон обнаружения
Рассеянный отражающий
GB43-10N-ZAA
30-100 мм (регулируется)
GB43-10P-ZAA
30-100 мм (регулируется)
GB43-30N-ZAA
30-300 мм (регулируется)
GB43-30P-ZAA
30-300 мм (регулируется)
GFL43-30N-ZAA
30-300 мм (регулируется)
GFL43-30P-ZAA
30-300 мм (регулируется)
Photoelectric Sensor Small Size GSB Series with Background Suppression Function
Малогабаритная серия GSB с функцией подавления фона
Тип
Модель
Диапазон обнаружения
Рассеянный отражающий
ГСБ-12Н
2 - 150 мм (максимальное расстояние обнаружения)
3 - 120 мм (стабильное расстояние обнаружения)
ГСБ-12П

Горячие продажи продуктов

Laser distance displacement sensor | COMS Laser Sensor | DADISICK
Время отклика: до 1,5 мс Точность повторения: до 10 мкм
CSR30-3000-UE5-V15 | Ultrasonic Water Level Sensor | DADISICK
Диапазон обнаружения: 150-3000 мм Материал: пластиковые аксессуары, залитые эпоксидной смолой Тип подключения: 5-контактный разъем M12 Метод вывода: аналоговое напряжение 0-10 В+PNP
GFK & GFW Series | Contact Digital Displacement Sensor | DADISICK
Диапазон: 10 мм (±5 мм) Точность повторения: < 1 мкм Линейность: ±0,4% полной шкалы Усилие измерения: мин. 0,2 Н
GS-101 Series Color Sensor | RGB Contrast Color Mark Sensor | DADISICK
Расстояние обнаружения: от 18 до 28 мм Напряжение питания: 24 В постоянного тока ± 10% пульсация PP ниже 10% Вход переключения режима: Цветовой шаблон или Цветовой режим Тип выхода: NPN или PNP