ifm易福门镜面反射光电开关OGP200工作原理
核心机制:反射光路闭合触发检测
镜面反射光电开关通过发射器、接收器与专用反射镜协同工作,形成闭合光路。其核心原理可分为三个阶段:
光发射阶段
发射器(通常为红外LED或激光二极管)发出调制光束(频率范围1kHz-100kHz),调制信号可抑制环境光干扰。例如,某型号采用38kHz方波调制,有效滤除日光、荧光灯等低频噪声。
光反射阶段
光束照射到光滑表面(如镀铬金属、专用反射镜)时,发生镜面反射(反射角=入射角)。反射镜需满足高反射率(≥90%)和低散射特性,确保光线以特定角度返回接收器。例如,直径80mm的铝制反射镜在5米距离下可保持95%反射效率。
光接收阶段
接收器(光电晶体管或光敏二极管)捕获反射光,将其转换为电信号。当反射光强度超过预设阈值时,内部电路触发输出信号变化(如从高电平跳变为低电平)。
光路构建
发射器设计
波长选择:常用红外光(850nm-940nm),兼具穿透性和抗干扰性。例如,在粉尘环境中,红外光比可见光更不易被散射。
光束发散角:典型值为3°-10°,窄光束可提升检测距离,但需更精确的光路校准。例如,某型号采用5°发散角,在10米距离下光斑直径仅0.87米。
光电传感器型号列举
OGH500
OGP500
OGT500
OGH200
OGP200
OGT200
OGE500
OGS500
OGP201
OGS200
反射镜配置
材质与表面处理:优先选用镀铬金属或专用反射镜,表面粗糙度Ra≤0.1μm。例如,某型号反射镜采用真空镀铝工艺,反射率达98%。
安装角度:反射镜需与发射器光轴垂直,偏差需控制在±1°内。例如,在5米检测距离下,1°偏差会导致光斑偏移8.7cm,可能引发检测失效。
接收器优化
视场角匹配:接收器视场角需略大于发射光束发散角,确保反射光有效捕获。例如,发射光束发散角为5°,接收器视场角可设为7°。
滤光片应用:在接收器前端加装与发射波长匹配的窄带滤光片(带宽±10nm),可抑制90%以上环境光干扰。
信号转换
光电流生成
接收器将反射光转换为光电流,其强度与反射光功率成正比。例如,在10米检测距离下,反射光功率可能低至0.1μW,需采用高灵敏度接收器(如响应度0.6A/W的光敏二极管)。
信号放大与滤波
光电流经跨阻放大器转换为电压信号,再通过带通滤波器(中心频率与调制频率一致)提取有效信号。例如,对于38kHz调制信号,滤波器带宽可设为36kHz-40kHz。
阈值比较与输出
放大后的信号与预设阈值比较,当信号强度超过阈值时,触发输出电路状态变化。例如,某型号采用滞回比较器,回差电压为0.5V,可避免信号抖动导致的误触发。
ifm易福门镜面反射光电开关OGP200工作原理