邦納旋轉編碼器結構原理，BANNER產品說明

偏振鏡頭與可見光的反射板式傳感器配合使用，能很好

解決光亮物體的檢測問題。兩個偏振鏡頭分別安裝在發

射器和接收器鏡頭的前面，偏振方向互相垂直。

發射光經發射器垂直偏振鏡頭偏振后，變成垂直振動的

光波（見圖24），此光波經反射板反射（去偏振）后，

變為水平方向振動的光波，這種光波可通過接收器的水

平偏振鏡頭被接收器接收。

近檢測模式的光電和聲波傳感器是通過檢測從

被測物反射回來的能量來判斷是否有被測物（見

圖26）。例如，當聲波傳感器接收到被測物反射回來

的聲波時，被測物就被檢測到了。這種傳感器的發射器

和接收器是組裝在一起的，且在傳感器的同一側。在這

種檢測模式中，當被測物出現時，它把一定數量的光反

射回傳感器而不象對射式檢測模式中是把光擋住。光電

的接近檢測模式又分為以下幾種檢測方式：直反式、寬

光束式、聚焦式、定區域式和可調區域式。

偏振鏡頭雖然解決了傳感器檢測光亮物體時的誤動作問

題，但同時也大大減弱了有效光束的能量，這一點對于

檢測環境灰塵較大或需要較長檢測距離的應用場合尤為

重要。偏振反射板式傳感器僅能與帶幾何棱鏡的反射板

配合使用。

近年來，隨著LED技術的不斷提高，使用可見光光源的

發射器逐步增多。當使用可見光光源時，反射板式傳感

器的對準就很容易了。當我們在反射板上看到可見光時，

光路基本就對準了。

因為非常光亮的表面就象鏡面一樣，安裝角度稍微一偏，

多數的反射光就都反射走了，只有很小的一部分反射回

接收器。如果被測物表面平行于傳感器的檢測頭，則多

數的直反式傳感器能接收到反射回來的光（見圖27）。

但是如果被測物是圓形表面（如金屬桶）或被檢測的金

屬薄片/薄膜經常發生顫動，則檢測起來就會很不。

為了避免檢測光亮物體時光的損失對檢測性能的影

響，尤其是近距離檢測時，可以使用寬光束直反

式傳感器，沒有聚光鏡頭，檢測距離就會縮短，但同時

也不必嚴格要求傳感器鏡頭必須與光亮的被測平面平

行。這是其所在。（見圖26）

對于任何接近檢測模式的傳感器，其檢測距離受被測物

大小及外形的影響。尺寸大的被測物反射回來的光的能

量要比小的被測物多。

多數直反式傳感器都加裝鏡頭來校準發射光，使其更加

集中，以便獲得更多的反射光。雖然加裝鏡頭可以擴展

檢測距離，但在檢測非常光亮的表面時比較困難，此時

傳感器的安裝角度就變得非常重要。

在2.5mm檢測距離之內，寬光束直反式傳感器的檢測性

能要比一般直反式的要好。因此如果傳感器鏡頭能夠貼

近被測物檢測，則寬光束直反式傳感器能檢測細沙

或電線這樣的小物體。

色標檢測是聚焦式傳感器的一個特殊應用，使用聚

焦式傳感器來檢測色標，以對產品進行定位。在色標檢

測中，傳感器光源的顏色非常重要，其中藍綠色光源被

證明具有更寬的使用范圍，它甚至可以檢測白紙上20%

的黃色。

激光聚焦式傳感器可以產生一個能量集中，尺寸非常小

的光斑，直徑約0.25mm，非常適合于檢測小的物體或

做為機械手的定位傳感器。由于其光束能量很強，所以

常用來檢測反光率很的其他傳感器不能檢測的物

體。

聚焦式傳感器的檢測距離是固定的，就是其焦距。這就

要求傳感器距離被測物非常近。

有時在檢測某些物體時，需要忽略背景中靜止或運動的

物體。聚焦式傳感器的一個特點就是能忽略景深以外的

物體。請注意：景深的近點和遠點也受被測物反光率的

影響。（傳感器有時檢測不到反光率弱的被測物，但可

能會檢測到被測物后面反光率較強的背景。）

就象定區域式一樣，可調區域式傳感器可以區分位

于不同距離處的物體，在這種情況下，檢測距離

是可調的。可調區域式傳感器的接收器能產生兩個電流

1和I2，這兩個電流的比值隨反射光落在接收器上位置

的不同而會有所變化。傳感器關斷點的位置與這個比值

有直接的關系，此關斷點的位置可通過電位器來調整，

即使位于關斷點以外的物體具有很強的反光率，傳感器

依然會將其忽略。

當交流電壓供電后，聲波發生器產生震動。這種

震動交替壓縮和撞擊空氣分子使其不斷地向外傳

送聲波，同時聲波發生器也能接收聲波的回波。

聲波傳感器根據其發生器的不同分為：靜電式和壓電

式（圖32），靜電式傳感器用來進行長距離檢測，通常

能達到6-7米。這種長距離的傳感器常用來檢測大容器

的液位等。壓電式傳感器通常只有較短的檢測距離，一

般在1米左右，但密封較好，能用在惡劣的環境下。

聚焦式傳感器在焦點附近能檢測被測物，這一以焦

點為中心的區域稱為景深。景深的大小取決于傳感器的

設計和被測物的反光率。聚焦式傳感器的景深是很

小的，所以可以用來進行定位或外觀的檢測。

定區域式傳感器是一種光電接近式傳感器，它具有

很明確的檢測范圍，能忽略此范圍以外的物體而

不受此物體表面反光率的影響。

事實上，光纖式并不是一種具體的檢測模式，使用

不同的光纖可以組成不同的檢測模式。使用分離

式光纖可以組成對射式的檢測模式，使用一體式光纖可

以組成反射板式或接近式檢測模式，特殊的光纖可以定

制，下圖的光纖是在檢測頭使用了特殊的結構，使其形

成了聚焦式檢測鏡頭。

定區域式傳感器是通過比較落在兩個接收器上的反射光

的多少來判斷被測物是否出現。如果落在接收器R2上的

反射光等于或多于落在R1上的反射光，則傳感器檢測到

被測物。

光電傳感器中，直反式傳感器是一種常用的檢測

模式。在這種方式中，發射器發出的光以多種角

度照到被測物表面上，被測物表面同樣以多種角度對入

射光進行反射，其中只有很小的一部分被反射回接收器。

直反式檢測模式對光能的利用率相對較，因為其接收

器只能接收到很小一部分的反射光。同其他接近檢測模

式一樣，直反式也受被測物表面反光率的影響。對于具

有亮白表面的被測物，傳感器的檢測距離就要比暗黑表

面的物體要遠。

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