光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。其工作原理基于光电效应。光电效应是指光照射在某些物质上时,物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象。根据光电效应现象的不同将光电效应分为三类:外光电效应、内光电效应及光生伏特效应。光电器件有光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池等。分析了光电器件的性能、特性曲线。
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光电传感器通常由三部分构成,它们分别为:发送器、接收器和检测电路。
发射器带一个校准镜头,将光聚焦射向接收器,接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源,这些小而坚固的白炽灯传感器就是如今光电传感器的雏形。
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接收器有光电二极管、光电三极管及光电池组成。光敏二极管是现在最常见的传感器。光电传感器光敏二极管的外型与一般二极管一样,只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口,以便于光线射入,为增加受光面积,PN结的面积做得较大,光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下,并与负载电阻相串联,当无光照时,它与普通二极管一样,反向电流很小称为光敏二极管的暗电流;当有光照时,载流子被激发,产生电子-空穴,称为光电载流子。
此外,光电传感器的结构元件中还有发射板和光导纤维。角反射板是结构牢固的发射装置,它由很小的三角锥体反射材料组成,能够使光束准确地从反射板中返回。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角,使光束几乎是从一根发射线,经过反射后,仍从这根反射线返回。
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参数表节选:的技术参数 OQT150-R101-2EP-IO-L产品阐述
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采用测量核心技术的开关漫反射型光电传感器,150 mm 检测范围,红色激光,激光等级 1 级,IO-Link,2 路推挽输出,2 m 固定缆线 |
通用规格功能性安全相关参数指示灯/操作方法电气技术规格接口输出符合性认证和证书环境条件机械规格
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检测距离 | 8 ... 150 mm |
最小检测范围 | 8 ... 20 mm |
最大检测范围 | 8 ... 150 mm |
调整范围 | 20 ... 150 mm |
参考目标 | 标准白色平板,100 mm x 100 mm |
光源 | 激光二极管 |
光源类型 | 调制可见红光 |
激光额定值 | |
| 注意 | 激光 , 切勿直视激光束 |
| 激光等级 | 1 |
| 波长 | 680 nm |
| 光束发散 | > 5 mrad ; 在 50 mm 范围内,d63 < 1 mm ...250 mm |
| 脉冲长度 | 3 µs |
| 重复率 | 大约 3 kHz |
| 最大脉冲能量 | 15,2 nJ |
黑/白差 (6 %/90 %) | < 3 % 当 150 mm |
光点直径 | 大约 2 mm 相距 150 mm |
发散角 | 大约 1 ° |
环境光限制 | EN 60947-5-2 : 30000 Lux |
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MTTFd | 560 a |
任务时间 (TM) | 20 a |
诊断覆盖率 (DC) | 0 % |
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工作指示灯 | 绿色 LED: 持续亮起 - 通电 闪烁 (4Hz) - 短路 闪烁并带有短间歇 (1 Hz) - IO-Link 模式 |
功能指示灯 | 黄色 LED: 常亮 - 开关输出激活 常灭 - 开关输出停用 |
控制元件 | 示教按键 |
控制元件 | 5 档旋转开关,用于选择操作模式 |
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工作电压 | 10 ... 30 V DC |
纹波 | 最大 10 % |
空载电流 | < 20 mA 在 24 V 供电下 |
防护等级 | III |
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接口类型 | IO-Link ( 通过 C/Q = BK ) |
设备配置文件 | 智能传感器 |
传输速率 | COM 2 (38.4 kBaud) |
IO-Link 修正 | 1.1 |
最小循环时间 | 2,3 ms |
过程数据位宽 | 过程数据输入 2 位 过程数据输出 2 位 |
SIO 模式支持 | 是 |
设备 ID | 0x110802 (1116162) |
兼容主端口类型 | A |
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开关类型 | 默认设置为: C/Q - BK:NPN 常开,PNP 常闭,IO-Link Q2 - WH:NPN 常开,PNP 常闭 |
信号输出 | 2 路推挽式(4 合 1)输出,短路保护,反极性保护,过电压保护 |
开关电压 | 最大 30 V DC |
开关电流 | 最大 100 mA , 阻抗负载 |
使用类别 | DC-12 和 DC-13 |
电压降 | ≤ 1,5 V DC |
开关频率 | 217 Hz |
响应时间 | 2,3 ms |
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通信接口 | IEC 61131-9 |
产品标准 | EN 60947-5-2 |
激光安全 | EN 60825-1:2014 |
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UL 认证 | E87056 , 通过 cULus 认证 , class 2 类供电电源 , 类型等级 1 |
FDA 认证 | IEC 60825-1:2007 符合 21 CFR 1040.10 和 1040.11,但存在符合 2007 年 6 月 24 日发布的第 50 号激光通知的偏离情况 |
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环境温度 | -40 ... 60 °C (-40 ... 140 °F) ,固定缆线 -25 ... 60 °C (-13 ... 140 °F) ,可移动缆线 不适用于输送链 |
存储温度 | -40 ... 70 °C (-40 ... 158 °F) |
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外壳宽度 | 13,9 mm |
外壳高度 | 33,8 mm |
外壳深度 | 18,3 mm |
防护等级 | IP67 / IP69 / IP69K |
连接 | 2 m 固定电缆 |
材料 | |
| 外壳 | PC(聚碳酸酯) |
| 光学端面 | PUMA |
质量 | 大约 36 g |
电缆长度 | 2 m |