光电传感器在自动控制中的运用及技术研究

发表时间:2020/7/1   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:尹灿宇
[导读] 摘要:光电传感器在闭环自动控制系统中能有效的实现精准测速、精确位移定位、非接触式信号开关。
        (长春理工大学  吉林长春  130000)
        摘要:光电传感器在闭环自动控制系统中能有效的实现精准测速、精确位移定位、非接触式信号开关。因此,研究光电传感器在自动控制中的应用具有重要价值和意义.文章基于光电传感器的不同种类以及在实际应用中表现出的优势,研究光电传感器在自动控制中的实际应用情况,以供参考。
        关键词:光电传感器;自动控制;应用分析
        引言:在当前时代发展背景下,光电技术不断切合实际,将光电传感器应用于日常生产生活的自动化控制系统中,在不断的探索研究中提高检测结果的准确性,提高生活质量。在智能化普遍应用的当下,光电传感器在自动控制系统中起着不可或缺的重要作用。而在不同行业中进行自动控制技术的应用过程中,光电传感器的应用最为常见,其主要由电路、发射器以及接收器等构成。
        1光电传感器的基本介绍
        1.1光电传感器的基本工作原理光电传感器一般由光发射器、受光元件和信号转换电路组成。传感器正常工作时,光发射器以某种方式发射承载信息的光信号,经光学通道滤光处理,受光元件将光信号转换成微弱的电信号,信号转换电路再根据需要对微弱电信号进行整形、放大,最终实现信息的传递、隔离和转换。光电传感器具有结构简单、响应迅速、抗干扰能力强、精确性高且性能可靠的特点。
        1.2光电传感器的分类及特点
        根据光电传感器光信号处理方式,常见光电传感器分为对射型光电传感器、槽型(又称U型)光电传感器、漫反射型光电传感器、光纤式光电传感器等。
        2光电传感器的特点
        2.1检测物体条件较少
        首先,针对被检测物体,其实际的限制度较小,不同检测物体,其基本的组成性质有所差异,最终使得光电传感器的使用也必定会存在差异。物体的不同,还需要利用发射器的光线通路来实现遮挡处理,这样就可以快速的予以反应,实现控制开关信号的传输。另外,基于特定环境的对应分析,传感器的不同,其独有的优势也存在差异,从而精准检测被检测物体,拥有较为宽泛的适用范围。
        2.2受检测距离限制小
        在实际的检测之中,超声波检测、磁性检测等对于检测距离都存在局限性,一旦不可避免的拉长,就会带来限制,不过光电传感器则能够确保检测结果的准确度。
        3光电传感器的主要分类
        3.1对射式光电传感器
        对射式光电传感器即信号发射器与接收器可以形成对射光线路径。在发射器发射出光线后,通过一定距离的传输后接收器才能接收到信号。此时,发射器与接收器才能形成一个光线通路,当被检测的物体在穿过传感器范围时,自然而然会阻碍光路的传播,此时接收器就会迅速做出反应,输出一个相应的动作。一般来说,这种对射式光电传感器普遍应用在能见度较差的野外环境中,具有一定的局限性。
        3.2反射式传感器
        此种传感器在同一个接头装置中海油发射器、反光板以及接收器,比较适合在光电板反射式的观点开关中应用。

如果出现被测物体挡住传感器的现象,接收器就会由于无法接受光路而控制开关起到作用
        3.3光线式传感器
        此种传感器使用光纤来连接光源的光与监测点,当被测物体挡住此光线时会改变其光学性质,这就会检测到此位置的光源信号.
        4光电传感器的优势
        4.1具有较长的检测距离
        表现出检测距离通常在10m以上的特点,比传统的传感器检测距离要长的多
        4.2具有较短的检测时间
        在通过电子元件开展检测的工作中,表现出由于光电速度加快而具有较短的检测相应时间的特点
        4.3具有便于调整的特点
        这主要是此类传感器主要是对可视光进行透射,便于工作人员对被测物体进行调整来保证检测结果的精准性.
        4.4光电传感器使用寿命较长
        在光电传感器下检测物体和以往检测程序最大的不同就是借助光电技术和其他相关运行措施,在很大程度上避免了被检测物体与检测装置的机械性接触,在一定程度上延长了检测装置的使用寿命,增强了光电传感器的可操作性,不断扩大了光电传感器的实际应用范围。
        5光电传感器在自动控制领域的应用
        5.1在光电色质检测中的应用
        在此应用中使用光电传感器主要是应用在分选工序或者是粮食加工环节中。针对其中的粮食加工来说,使用光电传感器可以根据粮食的颜色来进行分选。这主要是由于不同材质的被测物体具有不同的光学特性,通过光电传感器就可以针对其不同的光学特性进行分类处理,从而实现对大米或者是杂粮的分选。通过色选机对粮食进行分选之后,使用压缩空气来对存在颜色差异的物品进行分离,之后再开展产品的包装工作。
        5.2光电传感器在纸张处理自动控制系统中的应用
        打印机纸张检测单元是一种基于漫反射型光电传感器的自动控制模块,打印机有纸张,光电传感器发射的不可见红外线被反射到传感器的接收端,反之接收端检测不到反射光线,打印机微处理器单元根据纸张检测模块的两种状态信号予以打印或提示缺纸。漫反射型光电传感器还经常被用在喷墨打印机墨盒检测、激光打印机进出纸检测、造纸生产线纸张断裂自动检测、银行自动柜员机纸币运行通道数据采集
        5.3在自动印刷中的应用
        在自动印刷中应用光电传感器,主要就是在开关中设置反射式光电传感器。其具体的应用就是在自动印刷作业中可以对纸带的工作状态进行光检测,通过反射回来的信号来对纸带是否出现断纸现象进行判断。针对反射回来的信号,工作人员就可以采取印刷装置离压来停止工作,并进行异常情况的处理。同时,通过此装置的应用还能够采用透射式的方式来对单张纸进行检测,保证纸张在通过此装置时可以保证电路的正常通路,但是如果在通过之后进行互锁、离压以及离水等工序时,则会根据信号判断来自动调低电机转速,保证单张纸胶印工作的顺利完成。
        5.4在大型印刷机中的应用
        光电传感器在自动印刷系统中的应用能够极大地提高自动印刷系统的工作效率。一般来说,一旦印刷机系统在印刷纸带过程中出现异常情况,反射式光电传感器就能迅速检测出异常纸带的反射光,并及时反馈给相关工作人员,这大大促进了卷筒印刷机的正常的断纸操作效率,确保印刷效果。光电传感器在自动印刷系统中的应用,极大地提高了印刷系统的稳定性,有利于保证机器能够在需要停止的时候立即停止,提高生产效率。
        5.5在光电色质检测中的应用
        在此应用中使用光电传感器主要是应用在分选工序或者是粮食加工环节中。针对其中的粮食加工来说,使用光电传感器可以根据粮食的颜色来进行分选。这主要是由于不同材质的被测物体具有不同的光学特性,通过光电传感器就可以针对其不同的光学特性进行分类处理,从而实现对大米或者是杂粮的分选。通过色选机对粮食进行分选之后,使用压缩空气来对存在颜色差异的物品进行分离,之后再开展产品的包装工作。
        结语:在目前我国全面进入信息时代的发展趋势下,自动控制技术在各个行业中的应用也更加广泛,在各个行业之中得到广泛的应用。而此技术的广泛应用离不开光电传感器的应用,这主要是此种传感器表现出具有更多种类和形式、结构简单以及精度高等优点.在未来光电传感器的发展和应用中,应当充分发挥其精确度高的特点,进一步优化并完善其结构,致力于在不同领域实现全面应用。
        参考文献:
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        [2]黄滔,邝仕强.光电传感器在自动控制系统中的应用分析[J].信息与电脑(理论版),2017(09):149-150.
        [3]周钦河.浅谈光电传感器在自动控制中的应用[J].科技创新与应用,2013(28):24.
        [4]邓建云.光电传感器在自动控制中的应用[J].电子世界,2012(09):159-160.
        [5]侯雅波.光电传感器在自动控制中的应用探讨[J].山东工业术,2017(07):3.
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