光电开关工作原理和故障分析大全
光电开关工作原理
由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后，由发光管GL辐射出光脉冲。当被测物体进入受光器作用范围时，被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU。并在接收电路中将光脉冲解调为电脉冲信号，再经放大器放大和同步选通整形，然后用数字积分或RC积分方式排除干扰，最后经延时（或不延时）触发驱动器输出光电开关控制信号。
光电开关一般都具有良好的回差特性，因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态，从而可使其保持在稳定工作区。同时，自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区，以随时监视光电开关的工作。
光电开关的特点
MGK系列光电开关是现代微电子技术发展的产物，是HGK系列红外光电开关的升级换代产品。与以往的光电开关相比具有自己显著的特点：
●具有自诊断稳定工作区指示功能，可及时告知工作状态是否可靠；
●对射式、反射式、镜面反射式光电开关都有防止相互干扰功能，安装方便；
●对ES外同步（外诊断）控制端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常工作。并可随时接受计算机或可编程控制器的中断或检测指令，外诊断与自诊断的适当组合可使光电开关智能化；
●响应速度快，高速光电开关的响应速度可达到0.1ms，每分钟可进行30万次检测操作，能检出高速移动的微小物体；
●采用专用集成电路和先进的SMT表面安装工艺，具有很高的可靠性；
●体积小（最小仅20×31×12mm）、重量轻，安装调试简单，并具有短路保护功能。
1. 工作原理：
检测线上用的光电开关主要是为了判断机动车是否到位（即是否驶上检测台）。光电开关为成对使用，其中一个为发射端，一个为接收端。发射端的光电开关有两根线，只要供上12V~240V直流或24V~240V的交流电即可正常工作，正常工作的表现为光电开关上的红色指示灯亮；接收端有五根线；其中两根线的颜色和发射端的两根线的颜色一样为电源供电；另外三根线中有一根为公共端（检测线上接+5V电源），一根为常开端，一根为常闭端，视光电开关的型号而定。用常开或常闭将公共端＋5V的电压提供给计算机。当电源工作正常的情况下，把发射端和接收端对在一条线上后，两端的光电开关指示灯全亮，否则可能接收端的指示灯不会亮，正常检测时两个光电开关上的指示灯应该全亮，当车驶上检测台时或驶入规定位置时，接收端的光电开关指示灯灭，将公用端和常开端导通，把＋5V电压通过线缆连接至信号箱I/O调理板的相应通道端子，由检测软件判断此通道的电压高低电平的变化来判断车的到位情况。
光电开关工作原理
光电开关是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
光电开关在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器，接收器和检测电路。
发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管（LED）和激光二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管或光电三极管组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。
此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。
三角反射板是结构牢固的反射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。
光电开关工作原理
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■类型说明 Explanation of type 对射式（透过型）Diact type(through type) 对射式光电开关是将投光器与受光器置于相 对的两个装置,光束也是在相对的两个装置之 间,穿达投光器与受光器之间的物体会 阻断光束并启动受光器。(图R1) Diact type photoswitch is designed that via the light beam between opposite-mounted transmitter and receiver; the object passing through these two devices will interrupt the light beam and start the receiver. (Fig R1) |
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扩散反射型（漫反射型） |
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镜面反射型(反馈反射型) |
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会聚型反射式（聚光型） |
2．故障表现形式和分析:
a. 指示灯一边亮一边不亮
此现象一般为两只光电开关没有对在一条线上导致。
b. 指示灯两边全部不亮
一般为光电开关供电不正常造成，查看电源即可排除
c. 挡住时没有5V电压输出
＋5V公共端电压不正常
光电开关触点坏
常开常闭线路接反
3．故障排除:
a. 指示灯一边亮一边不亮
一般为接收端的指示灯不亮。发射端只要供电正常指示灯就会亮。接收端光电开关应安装在距地沟较近的一边。首先打开光电开关盒，观察光电开关固定螺丝是否松动，一般情况下重新调整紧固即可排除。如仍不能排除可用万用表量一下接收端的供电电源12V是否正常，供电正常情况下可将连接线加长，使接收端光电开关距发射端距离近一此再试验，应能排除，如供电电源不正常应检查供电线路或供电电源。
b. 指示灯两边全部不亮
此现象应该是光电开关的供电不正常造成，检查供电线路或供电电源即可排除。保证在光电开关接线处有12V的供电即可。
c. 挡住时没有5V电压输出
首先用万用表量公共端＋5V和GND间是否有电压，如电压不正常检查＋5V供电电源和线路即可排除。电压正常的情况下，可量一下常闭端同GND间的电压应为5V，没有电压的情况下再量一下常开端同GND单的电压如有5V的话，将常开、常闭线更换一下即可。如常开常闭两个端子全部没有5V的电压说明光电开关触点坏，需更换光电开关方可排除。
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