邦纳旋转编码器结构原理，BANNER产品说明

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偏振镜头与可见光的反射板式传感器配合使用，能很好

解决光亮物体的检测问题。两个偏振镜头分别安装在发

射器和接收器镜头的前面，偏振方向互相垂直。

发射光经发射器垂直偏振镜头偏振后，变成垂直振动的

光波（见图24），此光波经反射板反射（去偏振）后，

变为水平方向振动的光波，这种光波可通过接收器的水

平偏振镜头被接收器接收。

近检测模式的光电和声波传感器是通过检测从

被测物反射回来的能量来判断是否有被测物（见

图26）。例如，当声波传感器接收到被测物反射回来

的声波时，被测物就被检测到了。这种传感器的发射器

和接收器是组装在一起的，且在传感器的同一侧。在这

种检测模式中，当被测物出现时，它把一定数量的光反

射回传感器而不象对射式检测模式中是把光挡住。光电

的接近检测模式又分为以下几种检测方式：直反式、宽

光束式、聚焦式、定区域式和可调区域式。

偏振镜头虽然解决了传感器检测光亮物体时的误动作问

题，但同时也大大减弱了有效光束的能量，这一点对于

检测环境灰尘较大或需要较长检测距离的应用场合尤为

重要。偏振反射板式传感器仅能与带几何棱镜的反射板

配合使用。

近年来，随着LED技术的不断提高，使用可见光光源的

发射器逐步增多。当使用可见光光源时，反射板式传感

器的对准就很容易了。当我们在反射板上看到可见光时，

光路基本就对准了。

因为非常光亮的表面就象镜面一样，安装角度稍微一偏，

多数的反射光就都反射走了，只有很小的一部分反射回

接收器。如果被测物表面平行于传感器的检测头，则多

数的直反式传感器能接收到反射回来的光（见图27）。

但是如果被测物是圆形表面（如金属桶）或被检测的金

属薄片/薄膜经常发生颤动，则检测起来就会很不。

为了避免检测光亮物体时光的损失对检测性能的影

响，尤其是近距离检测时，可以使用宽光束直反

式传感器，没有聚光镜头，检测距离就会缩短，但同时

也不必严格要求传感器镜头必须与光亮的被测平面平

行。这是其所在。（见图26）

对于任何接近检测模式的传感器，其检测距离受被测物

大小及外形的影响。尺寸大的被测物反射回来的光的能

量要比小的被测物多。

多数直反式传感器都加装镜头来校准发射光，使其更加

集中，以便获得更多的反射光。虽然加装镜头可以扩展

检测距离，但在检测非常光亮的表面时比较困难，此时

传感器的安装角度就变得非常重要。

在2.5mm检测距离之内，宽光束直反式传感器的检测性

能要比一般直反式的要好。因此如果传感器镜头能够贴

近被测物检测，则宽光束直反式传感器能检测细沙

或电线这样的小物体。

色标检测是聚焦式传感器的一个特殊应用，使用聚

焦式传感器来检测色标，以对产品进行定位。在色标检

测中，传感器光源的颜色非常重要，其中蓝绿色光源被

证明具有更宽的使用范围，它甚至可以检测白纸上20%

的黄色。

激光聚焦式传感器可以产生一个能量集中，尺寸非常小

的光斑，直径约0.25mm，非常适合于检测小的物体或

做为机械手的定位传感器。由于其光束能量很强，所以

常用来检测反光率很的其他传感器不能检测的物

体。

聚焦式传感器的检测距离是固定的，就是其焦距。这就

要求传感器距离被测物非常近。

有时在检测某些物体时，需要忽略背景中静止或运动的

物体。聚焦式传感器的一个特点就是能忽略景深以外的

物体。请注意：景深的近点和远点也受被测物反光率的

影响。（传感器有时检测不到反光率弱的被测物，但可

能会检测到被测物后面反光率较强的背景。）

就象定区域式一样，可调区域式传感器可以区分位

于不同距离处的物体，在这种情况下，检测距离

是可调的。可调区域式传感器的接收器能产生两个电流

1和I2，这两个电流的比值随反射光落在接收器上位置

的不同而会有所变化。传感器关断点的位置与这个比值

有直接的关系，此关断点的位置可通过电位器来调整，

即使位于关断点以外的物体具有很强的反光率，传感器

依然会将其忽略。

当交流电压供电后，声波发生器产生震动。这种

震动交替压缩和撞击空气分子使其不断地向外传

送声波，同时声波发生器也能接收声波的回波。

声波传感器根据其发生器的不同分为：静电式和压电

式（图32），静电式传感器用来进行长距离检测，通常

能达到6-7米。这种长距离的传感器常用来检测大容器

的液位等。压电式传感器通常只有较短的检测距离，一

般在1米左右，但密封较好，能用在恶劣的环境下。

聚焦式传感器在焦点附近能检测被测物，这一以焦

点为中心的区域称为景深。景深的大小取决于传感器的

设计和被测物的反光率。聚焦式传感器的景深是很

小的，所以可以用来进行定位或外观的检测。

定区域式传感器是一种光电接近式传感器，它具有

很明确的检测范围，能忽略此范围以外的物体而

不受此物体表面反光率的影响。

事实上，光纤式并不是一种具体的检测模式，使用

不同的光纤可以组成不同的检测模式。使用分离

式光纤可以组成对射式的检测模式，使用一体式光纤可

以组成反射板式或接近式检测模式，特殊的光纤可以定

制，下图的光纤是在检测头使用了特殊的结构，使其形

成了聚焦式检测镜头。

定区域式传感器是通过比较落在两个接收器上的反射光

的多少来判断被测物是否出现。如果落在接收器R2上的

反射光等于或多于落在R1上的反射光，则传感器检测到

被测物。

光电传感器中，直反式传感器是一种常用的检测

模式。在这种方式中，发射器发出的光以多种角

度照到被测物表面上，被测物表面同样以多种角度对入

射光进行反射，其中只有很小的一部分被反射回接收器。

直反式检测模式对光能的利用率相对较，因为其接收

器只能接收到很小一部分的反射光。同其他接近检测模

式一样，直反式也受被测物表面反光率的影响。对于具

有亮白表面的被测物，传感器的检测距离就要比暗黑表

面的物体要远。

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