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反射传感器技术

反射传感器通过确定反射光相对于任何背景的距离和强度,实现不受物体影响的检测。可将反射传感器示教到静态或动态的参考背景上,无需额外的反射器。

反射传感器的功能原理和技术

反射传感器属于光电传感器,适用于借助 LED 红光对物体进行非接触式识别,不受颜色、形状和表面特性的影响。反射传感器的功能原理基于一种检测方法,这种方法将能量原理和三角测量原理结合在一个传感器中。
 
三角测量原理:
三角测量原理是一种几何方法,用于确定物体的距离。在反射传感器中,传感器与参考背景之间的距离用作参考信号。
 
能量原则:
在能量原理中,对接收到的信号强度进行分析。反射传感器使用在参考背景漫反射的 LED 红光的强度作为参考信号。

反射传感器的功能原理

反射传感器利用与参考信号的偏差,即距离或光强度的变化来检测物体。传感器向静态或动态背景发送或发射光线,例如传送带。如果光束被一个物体截断,会触发传感器的切换过程。前提条件是,任何背景都处于传感器的探测范围内,因此无需使用反射器。


除了距离之外,反射传感器还能检测漫反射的光强度。这样可以实现检测,不受颜色或表面等物体特性的影响。 

盲区与最小距离有什么区别?

盲区与要检测的物体有关。如果有物体处于盲区,无法进行可靠检测。相反,最小距离定义了作用范围的下限或参考背景的允许距离。最小距离表示背景与传感器之间的距离。如果参考背景与传感器距离太近,光线不再照射到接收元件上。因此无法将传感器正确示教到参考背景上。

反射传感器有盲区吗?

反射传感器没有盲区,因为除了距离之外,反射传感器还会考虑光强度相对于已示教参考背景的变化。因此,由于传感器接收到的光强度减弱,即使是位于光学系统正前方的物体也能检测到。但是,必须考虑到,如果一个与参考背景距离相同的物体,且具有相同的漫反射,则反射传感器不能识别。

 
P1PM 反射传感器示例:
参考背景的最小距离:在不锈钢上 100 mm…1,000 mm(100 mm 是背景与传感器之间的最小距离,但不是物体与传感器之间的最小距离)
盲区:由于采用两级探测原理,无盲区

反射传感器具有哪些示教模式?

为确保传感器可靠识别静态或动态背景前的物体,可通过 IO-Link 设置两种运行模式。由此可以测试两种模式,以便根据应用最佳地调整传感器。设置两个单独的示教模式的优点是可以非常灵活、简便地示教反射传感器。此外,还可以选择一个预设的变量。 

对静态参考背景进行示教

  • 识别静态参考背景前的物体(例如不锈钢机器部件)

  • 按压按钮在背景上示教

  • 示教成功时通过状态 LED 进行视觉确认

 

在动态参考背景上示教

  • 识别动态参考背景前的物体,例如运动的传送带

  • 按压按键在动态背景上示教,以实现应用特定的示教顺序

  • 在示教过程中通过自动调整传感器来补偿振动、污染和不平整度



 

物体识别用反射传感器的使用范围

检查存在性

存在性检查图标

对比度检测

检查料位

顶出检查

反射传感器安装注意事项

背景颜色

为了可靠地检测,物体与示教的参考背景之间必须存在明显的对比度。 

 
提示:对比度差异较小时,物体与背景的距离应选得较大一些!

高光亮、反射的不平整背景

对于反射强烈、光亮或不平整的表面,应注意不要直接反射到接收光学系统,因为这些反射会影响物体识别。
 
提示:以稍微倾斜的角度安放传感器!

台阶、棱边和凹坑

为了确保可靠的检测,光斑必须直接对准参考背景。 

 
提示:将传感器对准定义的背景!

动态背景

对于运动的参考背景(例如传送带),运动应与传感器的发射器/接收器轴成直角,以避免直接反射到接收器上。

 
提示:将传感器与物体正交安装!

反射传感器的产品系列如何归类?

漫反射传感器瓷砖式图像
能量漫反射传感器
能量漫反射传感器用于无背景的物体识别。该传感器用于检查物体是否存在、检查堆垛高度或执行计数任务。
 
漫反射传感器瓷砖式图像
漫反射传感器带背景抑制功能
漫反射传感器带背景抑制功能不受形状、颜色或光泽度等物体特性的影响,能够识别和测量定义背景前的物体。
 
漫反射传感器瓷砖式图像
通用型镜反射传感器
由于集成了偏振滤光片,通用型镜反射传感器也适用于识别光亮、镀铬或反射的表面。 
 
透明物体检测用的镜反射传感器瓷砖式图像
用于检测透明物体的镜反射传感器
除了光亮、镀铬或反射的表面之外,用于检测透明物体的镜反射传感器 还可借助红光检测玻璃、PET 或铝箔。
透明物体检测用的镜反射传感器瓷砖式图像
对射式传感器
对射式传感器的作用范围大,即使在污染严重的环境中也能实现可靠的检测。采用激光的型号甚至可以识别最小的物体。
透明物体检测用的镜反射传感器瓷砖式图像

反射传感器
无论物体颜色、形状和表面如何,反射传感器都适用于物体的非接触式识别,无需反射器。 

采用对射-漫反射原理的传感器的典型应用

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