光电感测器是什么
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光电感测器是什么

施努卡机器视觉 2020-12-17 9036 0


光电感测器是利用光线的各种性质,以检测物体是否存在或是表面狀态之变化等。光电感测器主要是由传送光线的投光部位和接收光线的受光部位所组成。当投射的光线被检测物体制遮蔽,或是反射回來

时,到达受光部位的受光量就会产生变化。受光部位只要检测到任何变化,就会将其转换为电子讯号并加以输出。一般所使用的光线以可视光(主要为红色,綠色、红色则用來判别颜色)和红外线占绝大部分。

特点

①检测距離较长

以对照型为例,其检测距離可达到10m以上,长度为其他检测方法(磁力、超音波等)所望尘莫及。

②对于检测物体的限制条件较少

不同于近接感测器,只能检测金属材质的物体,本感测器的检测原理为透过检测物体进行遮光,因此无論是玻璃、木材、液体等大部分的物体皆能检测。

③应答时间短

光本身以极为高速的方式行进,除了架构感测器电路的电子零组件所需之机器动作时间外,本产品所需的应答时间极短。

④解析度更高

藉由高阶的设计技术,让投光光束必变为较小的光点,而且由于本产品采用特殊的受光光学系统结构,因此能实现高解析度的目标。如此一來,甚至連微小物体检测或需要高精确度的位置检测等皆能迎刃而解。

⑤以非接触方式完成检测

机器本身不需要接触到物体即可进行检测,无論是检测物体或感测器完全不会因此受损。如此即可长时间使用感测器。

⑥进行颜色判别

检测物体所产生的光线反射率及吸收率依投光波长、检测物体的颜色组合而有所不同。本感测器就是利用此种性质,

⑦调整更简便

投光光束可一目瞭然,因此为检测物体定位时更简便。

原理

①光的性质

直线前进

当光线进入空气或水中,经常以直线方式前进。对照型感测器使用狭缝板來检测微小物体,就是运用光线的此种原理。


折射

当光线由折射率不同的介质,进入另一个介质面时,就会改变行进方向。


反射(正反射、回归反射、扩散反射)

光线照射在像是镜子或玻璃等平面上后,反射回來的角度会和入射角相同,这就称之为「正反射」。由3个平面直角相交后所组成的形狀,即为所谓的「三面直角稜镜」。将光线投射到三面直角稜镜后,光线就会反覆进行正反射,反射光最后到达方向与投光方向相反,这种反射方式就称之为「回归反射」。原则上來說,大部分的回归反射板係由边角數公厘的三面直角稜镜正确排列而成。


另外,像是白纸等不具光泽性的表面,由于光会被反射到所有的方向,因此称之为「扩散反射」。扩散反射型产品的检测方式正是利用此种原理。


偏光

光波的震动方向会与行进方向互相垂直。光电感测器主要使用LED作为光源。LED所投射出來的光线会朝与行进方向互相垂直的各种方向震动,此种反射方式称为无偏光。将无偏光的震动方向限制于单一方向的光学滤镜,即为所谓的偏光滤镜。换句话說,当LED投射光线后,通过偏光滤镜的光线仅会朝向单一方向震动,此种狀态就称为偏光(正确地說,应称为直线偏光)。如此一來,朝向某个方向(例如: 垂直方向)震动的偏光就能通过仅朝垂直方向震动(水平方向)的偏光滤镜了。



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