邦納旋轉(zhuǎn)編碼器結(jié)構(gòu)原理，BANNER產(chǎn)品說(shuō)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(cè)問題。兩個(gè)偏振鏡頭分別安裝在發(fā)

射器和接收器鏡頭的前面，偏振方向互相垂直。

發(fā)射光經(jīng)發(fā)射器垂直偏振鏡頭偏振后，變成垂直振動(dòng)的

光波（見圖24），此光波經(jīng)反射板反射（去偏振）后，

變?yōu)樗椒较蛘駝?dòng)的光波，這種光波可通過(guò)接收器的水

平偏振鏡頭被接收器接收。

近檢測(cè)模式的光電和聲波傳感器是通過(guò)檢測(cè)從

被測(cè)物反射回來(lái)的能量來(lái)判斷是否有被測(cè)物（見

圖26）。例如，當(dāng)聲波傳感器接收到被測(cè)物反射回來(lái)

的聲波時(shí)，被測(cè)物就被檢測(cè)到了。這種傳感器的發(fā)射器

和接收器是組裝在一起的，且在傳感器的同一側(cè)。在這

種檢測(cè)模式中，當(dāng)被測(cè)物出現(xiàn)時(shí)，它把一定數(shù)量的光反

射回傳感器而不象對(duì)射式檢測(cè)模式中是把光擋住。光電

的接近檢測(cè)模式又分為以下幾種檢測(cè)方式：直反式、寬

光束式、聚焦式、定區(qū)域式和可調(diào)區(qū)域式。

偏振鏡頭雖然解決了傳感器檢測(cè)光亮物體時(shí)的誤動(dòng)作問

題，但同時(shí)也大大減弱了有效光束的能量，這一點(diǎn)對(duì)于

檢測(cè)環(huán)境灰塵較大或需要較長(zhǎng)檢測(cè)距離的應(yīng)用場(chǎng)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(lái)，隨著LED技術(shù)的不斷提高，使用可見光光源的

發(fā)射器逐步增多。當(dāng)使用可見光光源時(shí)，反射板式傳感

器的對(duì)準(zhǔn)就很容易了。當(dāng)我們?cè)诜瓷浒迳峡吹娇梢姽鈺r(shí)，

光路基本就對(duì)準(zhǔn)了。

因?yàn)榉浅９饬恋谋砻婢拖箸R面一樣，安裝角度稍微一偏，

多數(shù)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(cè)物表面平行于傳感器的檢測(cè)頭，則多

數(shù)的直反式傳感器能接收到反射回來(lái)的光（見圖27）。

但是如果被測(cè)物是圓形表面（如金屬桶）或被檢測(cè)的金

屬薄片/薄膜經(jīng)常發(fā)生顫動(dòng)，則檢測(cè)起來(lái)就會(huì)很不。

為了避免檢測(cè)光亮物體時(shí)光的損失對(duì)檢測(cè)性能的影

響，尤其是近距離檢測(cè)時(shí)，可以使用寬光束直反

式傳感器，沒有聚光鏡頭，檢測(cè)距離就會(huì)縮短，但同時(shí)

也不必嚴(yán)格要求傳感器鏡頭必須與光亮的被測(cè)平面平

行。這是其所在。（見圖26）

對(duì)于任何接近檢測(cè)模式的傳感器，其檢測(cè)距離受被測(cè)物

大小及外形的影響。尺寸大的被測(cè)物反射回來(lái)的光的能

量要比小的被測(cè)物多。

多數(shù)直反式傳感器都加裝鏡頭來(lái)校準(zhǔn)發(fā)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(kuò)展

檢測(cè)距離，但在檢測(cè)非常光亮的表面時(shí)比較困難，此時(shí)

傳感器的安裝角度就變得非常重要。

在2.5mm檢測(cè)距離之內(nèi)，寬光束直反式傳感器的檢測(cè)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(cè)物檢測(cè)，則寬光束直反式傳感器能檢測(cè)細(xì)沙

或電線這樣的小物體。

色標(biāo)檢測(cè)是聚焦式傳感器的一個(gè)特殊應(yīng)用，使用聚

焦式傳感器來(lái)檢測(cè)色標(biāo)，以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定位。在色標(biāo)檢

測(cè)中，傳感器光源的顏色非常重要，其中藍(lán)綠色光源被

證明具有更寬的使用范圍，它甚至可以檢測(cè)白紙上20%

的黃色。

激光聚焦式傳感器可以產(chǎn)生一個(gè)能量集中，尺寸非常小

的光斑，直徑約0.25mm，非常適合于檢測(cè)小的物體或

做為機(jī)械手的定位傳感器。由于其光束能量很強(qiáng)，所以

常用來(lái)檢測(cè)反光率很的其他傳感器不能檢測(cè)的物

體。

聚焦式傳感器的檢測(cè)距離是固定的，就是其焦距。這就

要求傳感器距離被測(cè)物非常近。

有時(shí)在檢測(cè)某些物體時(shí)，需要忽略背景中靜止或運(yùn)動(dòng)的

物體。聚焦式傳感器的一個(gè)特點(diǎn)就是能忽略景深以外的

物體。請(qǐng)注意：景深的近點(diǎn)和遠(yuǎn)點(diǎn)也受被測(cè)物反光率的

影響。（傳感器有時(shí)檢測(cè)不到反光率弱的被測(cè)物，但可

能會(huì)檢測(cè)到被測(cè)物后面反光率較強(qiáng)的背景。）

就象定區(qū)域式一樣，可調(diào)區(qū)域式傳感器可以區(qū)分位

于不同距離處的物體，在這種情況下，檢測(cè)距離

是可調(diào)的?？烧{(diào)區(qū)域式傳感器的接收器能產(chǎn)生兩個(gè)電流

1和I2，這兩個(gè)電流的比值隨反射光落在接收器上位置

的不同而會(huì)有所變化。傳感器關(guān)斷點(diǎn)的位置與這個(gè)比值

有直接的關(guān)系，此關(guān)斷點(diǎn)的位置可通過(guò)電位器來(lái)調(diào)整，

即使位于關(guān)斷點(diǎn)以外的物體具有很強(qiáng)的反光率，傳感器

依然會(huì)將其忽略。

當(dāng)交流電壓供電后，聲波發(fā)生器產(chǎn)生震動(dòng)。這種

震動(dòng)交替壓縮和撞擊空氣分子使其不斷地向外傳

送聲波，同時(shí)聲波發(fā)生器也能接收聲波的回波。

聲波傳感器根據(jù)其發(fā)生器的不同分為：靜電式和壓電

式（圖32），靜電式傳感器用來(lái)進(jìn)行長(zhǎng)距離檢測(cè)，通常

能達(dá)到6-7米。這種長(zhǎng)距離的傳感器常用來(lái)檢測(cè)大容器

的液位等。壓電式傳感器通常只有較短的檢測(cè)距離，一

般在1米左右，但密封較好，能用在惡劣的環(huán)境下。

聚焦式傳感器在焦點(diǎn)附近能檢測(cè)被測(cè)物，這一以焦

點(diǎn)為中心的區(qū)域稱為景深。景深的大小取決于傳感器的

設(shè)計(jì)和被測(cè)物的反光率。聚焦式傳感器的景深是很

小的，所以可以用來(lái)進(jìn)行定位或外觀的檢測(cè)。

定區(qū)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(cè)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(shí)上，光纖式并不是一種具體的檢測(cè)模式，使用

不同的光纖可以組成不同的檢測(cè)模式。使用分離

式光纖可以組成對(duì)射式的檢測(cè)模式，使用一體式光纖可

以組成反射板式或接近式檢測(cè)模式，特殊的光纖可以定

制，下圖的光纖是在檢測(cè)頭使用了特殊的結(jié)構(gòu)，使其形

成了聚焦式檢測(cè)鏡頭。

定區(qū)域式傳感器是通過(guò)比較落在兩個(gè)接收器上的反射光

的多少來(lái)判斷被測(cè)物是否出現(xiàn)。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(cè)到

被測(cè)物。

光電傳感器中，直反式傳感器是一種常用的檢測(cè)

模式。在這種方式中，發(fā)射器發(fā)出的光以多種角

度照到被測(cè)物表面上，被測(cè)物表面同樣以多種角度對(duì)入

射光進(jìn)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(cè)模式對(duì)光能的利用率相對(duì)較，因?yàn)槠浣邮?/p>

器只能接收到很小一部分的反射光。同其他接近檢測(cè)模

式一樣，直反式也受被測(cè)物表面反光率的影響。對(duì)于具

有亮白表面的被測(cè)物，傳感器的檢測(cè)距離就要比暗黑表

面的物體要遠(yuǎn)。

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