技术论文

新型对射式红外线光电开关

字号+ 作者:admin 来源:未知 2010-04-17 10:36 我要评论( )

1 引言 对射式红外线光电开关(以下简称为“开关”)因为检测距离大,检测精度高而广泛应用于工业自动化领域。然而,开关工作一段时间后,调整好的光轴会发生变化,透镜表面会吸附尘埃、油污,这些将会使检测距离减小,甚至无法检测。输出状态改变时,会对计算


1  引言   

对射式红外线光电开关(以下简称为“开关”)因为检测距离大,检测精度高而广泛应用于工业自动化领域。然而,开关工作一段时间后,调整好的光轴会发生变化,透镜表面会吸附尘埃、油污,这些将会使检测距离减小,甚至无法检测。输出状态改变时,会对计算机、仪表等弱电设备产生强烈的干扰。当多个开关相距较近时,这些问题会更加突出,因此有必要采用以下设计。  

2  原理结构 

开关分为投光器和受光器两部分,两者光轴重合在同一直线上。为了抑制环境光干扰,采用脉冲调制光。电脉冲的周期为T,脉冲宽度为t,电脉冲允许峰值电流随脉冲宽度比(t/T)减小而增大,如图1所示。选t=15μs,T=1ms,使峰值电流接近IA,平均电流大于50mA。驱动电流大,检测距离也大,可超过100m。投   光器的发光二极管置于透镜焦点处,投光器发出平等的光。受光器的光敏三极管前加滤光器,且设置夹缝。光敏三极管置于透镜焦点处,把光脉冲变为电脉冲。当被测体进入检测区时,光被遮挡,受光器无光可受,开关输出状态改变。在投光电路中设有诊断端子的原理图如图2所示。诊断输出端子对0V端子短接,或者计算机送一个低电平过来,LED停止发光,受光器输出状态改变。若输出状态不变,证明传感器电路有故障。如果光轴发生变化,或者透镜表面吸附尘埃、油污,受光器入光量均会变弱,继而引起光敏器件输出电信号变弱,因此,设计有自诊断输出端子的直流开关,原理图如图3所示。直流电源电压范围是DCl0~36V。用比较放大器来测变弱的电信号。电信号减小到一定程度时,与门输出高电平到延时电路,经延时后NPN型三极管导通,集电极输出诊断信号。图中应用了滤波网络和屏蔽罩来抑制开关动作时产生的浪涌电压和电磁辐射。设计有自诊断输出端子的交流开关,主要是电源部分和晶闸管输出部分不同。交流电源电压范围是AC24~250V。用ZnO浪涌吸收器宋抑制电网中的干扰。为了防止开关成为强烈的干扰源,采用KC—08过零检测电路。开关动作时,双向晶闸管要到零电压附近才能触发。开关复位时,双向晶闸管过零时自然关断,双向晶闸管输出电路原理图如图4所示。光电开关电源口均设置滤波电容,选择低功耗高性能器件,采用塑料外壳封装。

 

图1  脉宽、峰值电流、脉宽比关系图

 

图2  有诊断端子的投光器原理图

 

图3  设有自诊断输出端子直流开关原理图

图4  双向晶闸管输出

3  结束语

此光电开关无电弧,无火花,耐振动,电磁兼容,浪涌电压弱,调试方便。它能诊断自身主要故障,它的电信号能与计算机直接匹配。光电开关群集中控制的效果肯定是理想的。


转载请注明出处。

1.本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2.本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3.作者投稿可能会经我们编辑修改或补充。

相关文章
  • 综采工作面供电电缆设计

    综采工作面供电电缆设计

    2011-01-01 21:00

  • 全桥全桥式高频脉冲交流环节

    全桥全桥式高频脉冲交流环节

    2010-04-17 10:37

  • 浅析环网柜在城网改造中的应用

    浅析环网柜在城网改造中的应用

    2010-04-17 10:37

  • 美式箱变和国产箱变的技术分析与比较

    美式箱变和国产箱变的技术分析与比较

    2010-04-17 10:37

网友点评