常见光电传感模式及如何选择

传感模式是选择光电传感器时最重要的标准之一。适合您应用的最佳传感模式将可靠地检测到您的目标，而不会被环境因素所混淆。 下文介绍了 3 种最常见的传感模式以及每种模式的典型应用。

对射模式（穿透式）传感

在对置模式传感（也称为穿透式传感）中，传感器的发射器和接收器分别安装在两个独立的单元中。发射器位于接收器的对面，这样光束就可以直接从发射器到达接收器。

应尽可能使用对置模式，因为它是最可靠的传感模式。这是因为光直接从发射器传递到接收器。 当物体打破有效光束（即发射器透镜和接收器透镜之间的直接光柱）时就会被检测到。有效光束的直径与发射器和接收器的透镜直径相同。 物体的直径必须大于或等于有效光束的直径，才能被可靠地探测到。

由于光束直接从发射器到达接收器，不需要经过任何反射，因此对置模式传感器具有非常高的过量增益。与其他任何传感模式相比，对置模式传感的过量增益要高得多，因此非常适合在多尘、多烟、多雾、多雾或多油的环境中使用。

物体有多亮、多暗，甚至是什么颜色都没有关系。物体从发射器和接收器之间穿过，当它挡住光束时就会被检测到。因此，表面反射率、颜色和光洁度等变量不会影响对置模式传感。

考虑因素

如果需要精确计数零件的传感器，那么对置模式传感器就再合适不过了。由于有效光束定义明确，只要有效光束的直径不大于工件，对置模式传感器在精确工件计数方面是最可靠的。

不过，如果物体没有完全阻挡有效光束，就有可能无法被探测到。  您可以通过使用光圈、透镜或光纤来补偿这一点，使有效光束的形状与工件的轮廓相匹配。

此外，一些对置模式传感器还能 "烧穿 "纸张、布料或塑料等不太透明的材料。在这种情况下，通常可以通过增加孔径或故意使发射器和接收器错位来降低信号强度。

检测半透明或透明物体时应避免使用对置模式传感，因为透明物体不会阻挡有效光束。

理想应用

对置模式传感技术非常适合有需求的应用：

• 远距离传感
• 可感应严重污垢、灰尘、雾气、冷凝水、油污、薄膜等。
• 精确的位置传感

反射板式检测

与对置模式传感器不同的是，逆反射传感器将发射器和接收器集成在一个单元中。有效光束在发射器、反向反射器和接收器之间建立。  与对射模式传感器一样，当物体干扰或 "打断 "有效光束时，传感器就会感应到物体。

大多数逆反射器都是由许多小型角立方棱镜组成。  一束光通过角立方棱镜的斜面进入棱镜，并从三个表面反射出来。这样，逆反射器就能将光束送回光源。  大多数角立方逆反射器类似于自行车反光镜，由透明丙烯酸塑料制成，有各种尺寸、形状和颜色。

如果不能选择对射模式传感器，逆反射模式传感器可能是一个不错的选择。例如，如果只能在一侧进行电气连接，则逆反射模式传感器可方便地替代对置模式传感器。

逆反射模式传感器的探测距离相对较远。与对射模式传感一样，逆反射传感也是一种光束破碎模式，因此无论物体的反射率如何，通常都能对其进行检测。因此，即使目标的颜色或表面处理不一致，逆反射模式也是一种可靠的传感模式。

考虑因素

由于逆反射器和传感器透镜上都有污垢堆积，逆反射模式传感器失去超增益的速度是对置模式传感器的两倍。  这是因为光线会穿过四个窗口，从发射器窗口和逆反射器窗口射出，然后再从反射器窗口和接收器窗口射回。

此外，由于逆反射器的低效率，以及光线必须传播两倍的距离才能到达接收器，逆反射模式传感光束的可用超增益也要小得多。

此外，逆反射模式传感器很难形成小的有效光束，因此应避免使用该模式检测小物体或进行精确定位控制。  Banner 还提供一些有效光束小于 1 英寸的精选逆反射传感器。  问问他们！

对于大多数逆反射传感器来说，清晰的物体也是一个挑战。  在逆反射模式下，必须有物体干扰光束才能被检测到。  不过，有些逆反射传感器（如 QS18 COD）提供偏振同轴光学器件，专门用于有效探测清晰物体。 。

优质逆反射传感器的光学器件在设计和组装时都非常谨慎，以尽量减少 "近视"。当一个表面光亮的物体与光束完全平行时，就会向传感器返回足够的光线，以模仿从反射器反射回来的光线，从而导致无法检测到该物体。Unpolarized retroreflective sensors may be susceptible to proxing. 在对可能发亮的物体使用逆反射传感器时，应通过以下方法消除近距离接触的风险：

• 使用偏振式逆反射传感器，该传感器的发射器和接收器上都装有偏振滤波器
• 调整传感器与目标物的相对角度，避免直接接触目标物

大多数逆反射传感器都是为远距离传感而设计的，当反射器安装得离传感器太近时，就会出现 "盲点"。 检查逆反射模式传感器的过量增益曲线，看看 "盲点 "出现在哪里。

理想应用

对置模式传感技术非常适合有需求的应用：

• 远距离传感
• 高速检测
• 检测大于 1 英寸的物体
• 使用偏振清晰物体探测传感器进行清晰物体探测

扩散模式传感（近距离）

扩散模式传感是最常见的近距离传感类型。 在漫反射模式传感中，传感器发出的光线照射到要检测的物体表面并发生漫反射，将部分光线送回传感器的接收元件。使用扩散模式传感器时，当物体 "进入 "光束时就会被检测到。也就是说，物体会将传感器传输的部分光能反射回传感器。

大多数漫反射模式传感器都使用透镜来聚焦发射的光线，并聚集更多的光线。这些镜头还有助于扩大漫反射模式传感器的范围。

扩散模式传感器只需安装一个部件：传感器本身。这非常适合传感器只能安装在目标一侧的情况。漫反射模式传感器非常简单方便，通常在对射或逆反射模式传感器不实用时使用。

考虑因素

漫反射模式传感器的响应受到被传感物体表面反射率的极大影响。物体的反射率会直接影响漫反射模式传感器可靠感应物体的距离。  虽然这取决于传感器的尺寸和功率，但一般来说，漫反射传感器的探测距离要短于对射模式或逆反射模式传感器。许多漫反射传感器要求目标距离小于 1 米。由于反射回传感器的光线较少，较小的物体和有弧度的闪亮物体也更难被检测到。

大多数漫反射模式传感器在镜片上积聚污垢和湿气后，会迅速失去多余的增益。在某些情况下，传感器透镜上的污垢会无意中将光束从发射器直接导入接收器，这样传感器就会认为前方一直有物体存在。