光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件，首先把被測量的變化轉變?yōu)樾盘柕淖兓�，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號轉換成電信號。
光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件3部分組成。
光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測參數多，傳感器的結構簡(jiǎn)單，形式靈活多樣，體積小。近年來(lái)，隨著(zhù)光電技術(shù)的發(fā)展，光電傳感器已成為系列產(chǎn)品，其品種及產(chǎn)量日益增加，用戶(hù)可根據需要選用各種規格產(chǎn)品，在各種輕工自動(dòng)機上獲得廣泛的應用。
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1、光電式帶材跑偏檢測器
帶材跑偏檢測器用來(lái)檢測帶型材料在加工中偏離正確位置的大小及方向，從而為糾偏控制電路提供糾偏信號，主要用于印染、送紙、膠片、磁帶生產(chǎn)過(guò)程中。
光電式帶材跑偏檢測器原理如圖1所示。光源發(fā)出的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)透鏡1會(huì )聚為行光束，投向透鏡2，隨后被會(huì )聚到光敏電阻上。在平行光束到達透鏡2的途中，有部分光線(xiàn)受到被測帶材的遮擋，使傳到光敏電阻的光通量減少。
R1、R2是同型號的光敏電阻。R1作為測量元件裝在帶材下方，R2用遮光罩罩住，起溫度補償作用。當帶材處于正確位置（ 中間位）時(shí)，由R1、R2、R3、R4組成的電橋平衡，使放大器輸出電壓U0為0。當帶材左偏時(shí)，遮光面積減少，光敏電阻R1阻值減少，電橋失去平衡。差動(dòng)放大器將這一不平衡電壓加以放大，輸出電壓為負值，它反映了帶材跑偏的方向及大小。反之，當帶材右偏時(shí)，U0為正值。輸出信號U0一方面由顯示器顯示出來(lái)，另一方面被送到執行機構，為糾偏控制系統提供糾偏信號。
圖2 帶材跑偏檢測器測量電路
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2、包裝充填物高度檢測
用容積法計量包裝的成品，除了對重量有一定誤差范圍要求外，一般還對充填高度有一定的要求，以保證商品的外觀(guān)質(zhì)量，不符合充填高度的成品將不許出廠(chǎng)。圖3所示為借助光電檢測技術(shù)控制充填高度的原理。當充填高度h偏差太大時(shí)，光電接頭沒(méi)有電信號，即由執行機構將包裝物品推出進(jìn)行處理。
圖3 利用光電檢測技術(shù)控制充填高度
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3、光電色質(zhì)檢測
圖4為包裝物料的光電色質(zhì)檢測原理。若包裝物品規定底色為白色，因質(zhì)量不佳，有的出現泛黃，在產(chǎn)品包裝前先由光電檢測色質(zhì)，物品泛黃時(shí)就有比較電壓差輸出，接通電磁閥，由壓縮空氣將泛黃物品吹出。
圖4 包裝物料的光電色質(zhì)檢測原理
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4、彩塑包裝制袋塑料薄膜位置控制
圖5為包裝機塑料薄膜位置控制系統原理。
成卷的塑料薄膜上印有商標和文字，并有定位色標。包裝時(shí)要求商標及文字定位準確，不得將圖案在中間切斷。薄膜上商標的位置由光電系統檢測，并經(jīng)放大后去控制電磁離合器。薄膜上色標（ 不透光的一小塊面積，一般為黑色）未到達定位色標位置時(shí)，光電系統因投光器的光線(xiàn)能透過(guò)薄膜而使電磁離合器有電而吸合，薄膜得以繼續運動(dòng)，薄膜上的色標到達定位色標位置時(shí)，因投光器的光線(xiàn)被色標擋住而發(fā)出到位的信號，此信號經(jīng)光電變換、放大后，使電磁離合器斷電脫開(kāi)，薄膜就準確地停在該位置，待切斷后再繼續運動(dòng)。
圖5 薄膜位置控制系統示意圖
當薄膜上的色標未到達光電管時(shí)，光電繼電器線(xiàn)圈無(wú)電流通過(guò)，伺服電機轉動(dòng)，帶動(dòng)薄膜繼續前進(jìn)。當色標到達光電管位置時(shí)，光電繼電器線(xiàn)圈有電流，伺服電機立即停轉，因而薄膜就停在那一個(gè)位置。當切斷動(dòng)作完成后，又使伺服電機繼續轉動(dòng)。如圖6所示。
圖6 薄膜位置控制示意圖
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5、其他方面的應用
利用光電開(kāi)關(guān)還可以進(jìn)行產(chǎn)品流水線(xiàn)上的產(chǎn)量統計、對裝配件是否到位及裝配質(zhì)量進(jìn)行檢測，例如灌裝時(shí)瓶蓋是否壓上、商標是否漏貼（見(jiàn)圖7），以及送料機構是否斷料（見(jiàn)圖8）等。
圖7 瓶子灌裝檢測示意圖
圖8 送料機構檢測示意圖
此外，利用反射式光電傳感器可以檢測布料的有無(wú)和寬度。利用遮擋式光電傳感器檢測布料的下垂度，其結果可用于調整布料在傳送中的張力，利用安裝在框架上的反射式光電傳感器可以發(fā)現漏裝產(chǎn)品的空箱，并利用油缸將空箱推出。
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6、結束語(yǔ)
可以預見(jiàn)，隨著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展，光電傳感器在輕工自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)上作為檢測裝置將獲得越來(lái)越廣泛的應用。 |
