PDF《如何选择光电传感器》

如何选择光电传感器 光电传感器一般至少有9种以上传感模式,使用两个光源,有三种封装尺寸,5种以上的检测范 围,并可以使用各种安装方式、输出与工作电压的组合购买.

这产生了令人困扰的种类繁多的候选 传感器可能性,使人难以选择. 尺寸 传感模式 传感范围 安装方式 输出 工作模式 工作电压 光源 连接方式 封装材料 特殊功能包括: ・ 可处理高速和/或高温 ・ 逻辑控制 ・ 可计算机编程 ・ 网络兼容性 这种过剩的选择可以采用以下两种方式来缩小范围:首先需要考虑检测对象;

其次是传感器的 工作环境. 我们要问的第一个问题是:你究竟想让传感器检测什么?"我们是在检测瓶子,还是检测纸箱 ?"传感器厂商―Banner工程公司传感器应用工程师Greg Knutson表示. 光学性质与物理距离将决定采用何种传感模式与哪种光源最合适.例如,在检测单色纸箱的情 况下,也许可以采用廉价的、从纸箱上反射光束的散射传感器. 但当纸箱为彩色从而使反射率不同时,就不能采用以上解决方案.在这种情况下,最好的解决 方案也许是采用相反或反射模式传感器.在此方案中,系统是通过屏蔽光束来工作.当纸箱到位时 ,光束被遮挡,从而使纸箱检测.如果没有透明的箱子,此技术应该能获得可靠的结果.目前已有 好几种传感器能检测不同高度的纸箱. 距离在选择光源,例如LED或激光时起重要作用.LED虽比较便宜,但由于它是一种散射度较高 的光源,因此适合短距离使用.激光可聚焦在一个点上,因此能获得传播距离更远的光束.当需要 检测细微特征时,良好的聚焦也很重要.如果需要从几英尺外对准细微特征,则必须使用激光. 激光传感器要比LED要贵很多倍,不过这种差别已经被激光二极管价格的下降缩小了.虽然目前 使用的激光仍然较贵,但比起过去的花销已经降低了很多. 选择传感器时的另一项决定因素是工作环境.一些行业(如食品与汽车行业等)的工作环境可 能会很脏或很危险,或二者都有.在处理食品时,湿度可能会较高以及有很多液体.处理引擎或其 他零件的汽车制造厂车间,也可能会有沙子、润滑剂和冷却剂等.在这种情况下,必须考虑传感器 的环境适应性,如果传感器不能适应污垢环境就不能被使用.这种考虑还会影响所需的检测范围 ,因为可能需要将传感器放在恶劣环境外一个更远的位置上(而不是放在所需的位置).如果指示 灯被弄脏或信号减弱,那么能够主动告警和通知是很有帮助的. 类似的环境问题也会影响传感器的尺寸,尺寸的变化可以从比一个手指还小到比张开的手掌还 大.小尺寸传感器比大尺寸传感器要贵,因为将所有部件都装入一个小空间内的成本更高.小尺寸 传感器收集光线的面积更小,一次检测范围更小,光学性能更低.这些缺点必须克服,以便小尺寸 传感器能更好地可用物理空间相匹配. 再如,在半导体洁净室设备中所使用的传感器虽然工作环境不恶劣,但必须在狭窄的空间内工 作.其检测距离通常为数英寸,因此传感器一般都较小.这些传感器还常常使用光纤来将光线导入 (或导出)检测区. 另一项考虑的因素是安装系统.传感器通常需要用盒子或其他方法来进行机械保护.这种机械 与光学保护的成本可能要比传感器本身的成本还高,因此是购买时需考虑的一项重要因素.如果厂 商拥有灵活的安装系统,以及针对传感器的保护性安装安排,则产品更容易实现,寿命也更长. 激光与专用光电传感器的价格约为150~500美元.像低级封装、标准光学性能以及有限的(或 完全没有)外部调整等,都是每种传感器低端产品所具有的特征.而高端产品则拥有高级封装(如 不锈钢或铝等),高光学性能以及可调增益、定时或其它选项.低端产品适合普通应用,而高端产 品则可以在高速、高温或易爆等特殊环境下使用. 最后请记住,一种传感技术不可能满足应用的所有需求,如果需要改动,那么可能需要一种完 全不同的传感器技术.传感器厂商―Pepperl+Fuchs公司产品经理Ed Myers表示,如果厂商在同一封 装与安装尺寸内提供了多种传感器技术,则转向一种新的方法并不难.如果真是这样,那么随着需 求的改变,很容易从一种传感器技术转向另一种传感器技术.