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光电开关（也有人叫光电传感器、光眼等的，因为今天说的都是开关量的，姑且就称之为光电开关吧），顾名思义，就是利用光学原理工作的传感器。目前市场上光电类传感器成千上万种，比较出名的外资品牌就有西克、劳易测、邦纳、倍加福、堡盟、欧姆龙、松下……如此多的品牌都往这个领域进攻，可见其市场之庞大。那么作为项目设计者或传感器使用者的我们该怎么区分这千差万别的光电传感器呢？下面我们就一起来详细了解光电传感器的各种设计原理吧。 无论外形、尺寸及性能如何，光电开关的工作原理无非分为这四大类：镜反射式传感器、对射式传感器、普通漫反射传感器、背景抑制性漫反射式传感器、。 四种原理 一，镜反射式传感器比较好理解，传感器自身带有一个发射器一个接收器，传感器发射器发射一束光到反光镜上，光束经过反光镜全反射后再回到传感器的接收器，这就形成了一条封闭的光束回路，当中间有物体遮住光束的时候（无论是遮住发射光、还是遮住镜面反射回的光，接收器都会因接收不到光束而给出一个开关量的信号。需要补充的一点是：有些发射出线光斑配合反光带使用的线阵式传感器其原理也是镜反射的原理。只是这个传感器的发射器会发射出很多个点的光束，由于这些点比较密集，所以我们看起来像是连在一起的线。（此外很多透明物检测的光电开关都会使用镜反射原理） 二，对射式传感器更容易理解，如下图所示，一个发射器、一个接收器。正常情况下接收器是可以接收到发射器发出的光的，当中间有物体遮挡住的时候，接收器接收不到光束就会给出信号输出。对于对射式需要注意的有两点：1，对射式光电的信号输出点在接收器上。2，开关量输出的安全光幕类产品、L型光电、U型光电这些产品也都是用的对射式原理。 三，普通漫反射传感器：也叫强度差检测型漫反射式传感器，普通漫反传感器也有一个发射器、一个接收器。我们都知道，当一束光打到一个非镜面的物体上的时候，光会向四面八方发生漫反射，而这些漫反射的光总有一部分会进入传感器的接收器，接收器会判断其接收到的光的强度，当接收到的光量超过设定的阀值时，传感器就会给出开关量的信号。这种传感器特别适用于区分反光强度不同的物体，比如从黑色物体中找白色的物体。（很多公司色标传感器使用的就是这种强度差原理的，并非全部，因为有的色标传感器会使用RGB原理），对于普通漫反射传感器需要注意的是：这种传感器检测物体是以物体反光性强弱为判断依据的，所以检测距离会受物体反光性影响很大。 四，背景抑制型漫反射式传感器，该传感器也是一个发射镜头一个接收镜头。有的时候我们会在传感器的参数表上检测原理中看到BGS原理，指的就是这个，英文全称是background suppression , BGS原理利用的是三角测量原理，（三角测量原理是光学类传感器中非常重要的一个原理，即使很多高端性能的传感器也是以此为基础的，后期会有一篇文章专门介绍此原理的），这种类型的传感器不仅能测量目标物反射回来的光的强度，还能确定目标物反射回的光的角度，继而判断目标物与传感器之间的距离，所以其判断被测物的标准主要是距离的数据，因此当被测物处于设定的动作范围之内时，无论其表面颜色如何，传感器都可以输出。应用中当被测物颜色不同而又要稳定检测时，可以选择这种原理的传感器。（在很多需要BGS原理的场合，有些传感器公司为了增强跟竞争对手的竞争力，会推荐价格成本较低的普通漫反射式传感器，这也就是很多应用检测起来不稳定的原因）。 补充的一点是，很多应用场合地方比较小、对探头尺寸要求比较高的时候，会用到光纤传感器，光纤传感器上一般至少会有一组双插孔，当使用的光纤是一个探头（即发射接收镜头在一起）时，传感器是做普通漫反射使用的，当使用的是两个独立光纤时，传感器是做对射使用的。 当然，有的人可能还遇到过FGS原理的传感器，这个是前景抑制的（foreground suppression），但因为其使用时限制较多，所以普及度不高，故而没做介绍。 就是光电开关的几种基本原理（基于三角测量原理的BGS技术会在后期做详细介绍），希望有助于大家增强对光电开关的了解。如有错误之处，欢迎批评指正。 谢谢大家的阅读。 （下一期内容将着重介绍激光测距传感器的原理及应用，欢迎届时阅览） |
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