光電傳感器的工作原理解析

  光電傳感器的技術(shù)與工作原理

  距離測量是基于三角測量原理。激光束打在物體上形成一個(gè)小點(diǎn)，傳感器(光電二極管陣列)的接收器對該點(diǎn)的位置進(jìn)行探測。入射角隨距離而變化，因而激光點(diǎn)在接收器上的位置也相應變化。光電二極管陣列由集成微控制器讀取?？刂破鞲鶕怆姸O管陣列上的光分布精確地計算角度，然后據此計算出與目標物之間的距離。此距離值可通過(guò)串口發(fā)送，也可轉換為與距離成正比的輸出電流。微處理器確保獲得很高的線(xiàn)性度和測量精度。光電二極管陣列與微控制器相結合，抑制了干擾性反射，從而提供了臨界表面的可靠數據。

  傳感器通過(guò)調節內部靈敏度來(lái)適應不同的顏色，從而使其不受物體顏色的影響。如果在測量范圍內沒(méi)有物體，或者如果所接收到的光不足以準確地探測物體(例如，如果傳感器臟了)，則將觸發(fā)一個(gè)數字輸出。分辨率和精度可能會(huì )隨著(zhù)距離的變化而變化。對于相同的距離變化Δd，在靠近傳感器處，它使角α1發(fā)生較大的變化;而在遠離傳感器處，則使角α2發(fā)生較小的變化(見(jiàn)圖)。這種非線(xiàn)性行為可以用微控制器進(jìn)行校正，從而使輸出信號與距離保持線(xiàn)性關(guān)系。

  運行時(shí)間測量

  采用運行時(shí)間測量方法，可通過(guò)測量信號在所覆蓋的范圍內的傳輸時(shí)間來(lái)直接完成距離測量。在實(shí)際應用中，發(fā)送器發(fā)射一組突發(fā)信號，信號遇到物體后被反射，然后被傳感器的接收器所捕獲。傳感器的估算求值電路計算信號所經(jīng)歷的時(shí)間以及所發(fā)生的相位偏移，然后將其轉換成距離信息。采用運行時(shí)間技術(shù)，即使目標距離較遠，也可以精確可靠地進(jìn)行探測。

  光電傳感器的安裝與調整

  對于所有的測距傳感器，必須確保接收器的光學(xué)系統能夠直接“看見(jiàn)”激光斑，并且接收器前方?jīng)]有障礙物。

  對于光亮或反光物體，其直接反射光不得影響接收器。通過(guò)稍微傾斜傳感器可避免此問(wèn)題。

  要獲得最佳測量結果，安裝傳感器時(shí)，傳感器必須與物體的運動(dòng)方向垂直。三角測量原理傳感器的簡(jiǎn)單規則：對于每一種應用，都應該盡量減小傳感器與物體之間的距離。量程越短，分辨率和精度越高(影響極其敏感)。電磁兼容性注意事項：將傳感器接地，并使用屏蔽連接線(xiàn)。