浅谈光电传感器及其在物流传输线上的应用

李季 薛福欣

【摘 要】随着电子技术的进步，传感器系统已经成为几乎所有自动化解决方案的前提，提供连续的、实时的现场状态监测和事件信息的反馈。光电传感器是传感器系统的一个分支，它无触点、无机械碰撞、响应快、控制精度高，而且能识别色标，使其在各行各业都得到了广泛应用。物流传输线作为制造系统所需原来和成品的传送设备，已成为当今自动化生产中不可缺少的重要组成部分，与前者的完美结合使其功能更加完善，效率显著提高。本文就光电传感器的类型，讲述其在物流传輸线上的应用。

【关键词】光电传感器 物流传输线 应用

1 光电传感器的定义

光电传感器，简称光电开关，是以光束为媒介，通过检测有无物体遮挡发光体和受光体之间的光路，或通过产生一个光路，把入射到受光体上的光量变化作为信号进行检测，从而对物体的位置及存在与否等进行检测的装置。它以非接触方式进行检测， 对检测物体的限制少且检测距离长，因此被广泛应用在各领域。

2 类型

2.1 漫反射型传感器

射器和接收器同在一个传感器装置内。发射器发射的光由检测物体反射回到接收器，并由接收器对接收光强大小进行评估。当光强大小超过开关量阀值，开关功能触发。

作用距离典型值一般最长3米。它的有效作用距离一般是由目标的反射能力决定，如目标大小和颜色；目标物若为黑色或者细小物体，检测距离会减小。它的额定检测距离是由发射率为90%的柯达灰度板为标准测得的。而目前个别先进的传感器生产厂家采用背景抑制技术，已经使检测距离不受到物体颜色变化得影响。

2.2 反射板型传感器

发射器和接收器在同一个传感器内，原理与漫反射型相近，只是多了一块反射板，发射器发出的光经反射板发射到接收器。 如果在两者之间有物体挡住了光束，则传感器的开关功能触发。一般适用于常规物体检测，非透明的，非高反光率的物体。

2.3 对射型传感器

它的发射器和接收器分别放在两个装置中，结构上是两者相互分离的，发射器发射的光被在另一侧的接收器接收。在光束被中断的情况下会产生一个信号变化，开关功能触发。

2.4 特殊光电传感器

特殊型光电传感器包括检测物体位置、适应物体高速变化的槽型传感器，检测大型物体体积的光栅，检测单一背景上标签的色标传感器和检测复杂背景上标签的颜色传感器，它们的基本原理也是依据对射反射和漫反射。

2.5 光纤传感器

光纤传感器主要由光纤放大器和光纤组成，一般用于近距离的小物体检测。光纤种类有塑料和玻璃两种，材质不同性能也有所不同。塑料光纤可以任意弯曲，长度可以自行切割，玻璃光纤长度固定，不能任意弯曲。

2.6 测距传感器

测距传感器顾名思义是检测被测物体位置的传感器，它通过接收器上感应光源的位置不同，或者发射光源与接收光源的相位及时间差来测量距离。

3 在物流传输线上的典型应用

光电传感器作为自动化设备上不可缺少的“感觉器官”已经在物流传输线上得到了广泛的应用，在判断工件有无尺寸检测、堆放高度检测、液位控制、产品计数、质量检查、定长剪切、小物料检测等方面起到了相当重要的作用。

3.1 物料有无检测上的应用

光电传感器被广泛应用在了物料有无检测上。比如在机床自动加工生产线上，物料在上料输送线上传送，漫反射或者对射光电传感器被固定在上料线出口侧，当物料进入检测区域，挡住了发射器发出的光束，开关触发，反馈给控制系统一个信号，从而给上料机械手一个有料指令，机械手执行上料动作。

3.2 尺寸检测上的应用

反射板型传感器对经过其检测区域内物料盒子进行计算脉冲持续时间来判断盒子的长度。

3.3 物料堆放高度检测上的应用

通过在输送线两旁设置每层物料对应高度的对射型光电传感器，来检测某层物料的高度。若干个光电传感器依次叠加放置，检测距离可达几米。

3.4 液位控制上的应用

在饮料传输线的两侧安装带光纤的漫反射光电传感器，作为对射用来检测透明瓶体中的液位，如果在设定的传感器所在高度没有液体，开关不会触发。

3.5 产品计数及质量检验上的应用

在传感器内配上计数器使得光电传感器具有了计数功能，例如在纸张数量检测、通过物流线的啤酒数量检测等。

结语

目前物料搬运都在向快速化、准确化、自动化发展，光电传感器将会有愈来愈广泛的前景。随着电子技术的进步，光电传感器检测精度将会更高，检测范围也会更大，应用的领域也会更宽，相信在未来的自动化生产中，在物流传输线的过程控制中将会发挥更大的作用。

参考文献

[1]孙浩凯.光电传感器的发展及其应用探讨.《商情》，2013年20期.