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日本OMRON光電傳感器，OMRON的詳細(xì)介紹

日本OMRON光電傳感器，OMRON
OMRON光電傳感器是采用光電元件作為檢測(cè)元件的傳感器。它首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。光電檢測(cè)方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測(cè)參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，因此,光電式傳感器在檢測(cè)和控制中應(yīng)用非常廣泛。
OMRON光電傳感器是各種光電檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號(hào)（紅外、可見及紫外光輻射）轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)的器件。
OMRON光電式傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。它可用于檢測(cè)直接引起光量變化的非電量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測(cè)溫、氣體成分分析等；也可用來檢測(cè)能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動(dòng)、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識(shí)別等。光電式傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點(diǎn)，因此在工業(yè)自動(dòng)化裝置和機(jī)器人中獲得廣泛應(yīng)用。近年來，新的光電器件不斷涌現(xiàn)，特別是CCD圖像傳感器的誕生，為光電傳感器的進(jìn)一步應(yīng)用開創(chuàng)了新的一頁。
OMRON光電傳感器它通過電位器元件將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成與之成線性或任意函數(shù)關(guān)系的電阻或電壓輸出。普通直線電位器和圓形電位器都可分別用作直線位移和角位移傳感器。但是，為實(shí)現(xiàn)測(cè)量位移目的而設(shè)計(jì)的電位器，要求在位移變化和電阻變化之間有一個(gè)確定關(guān)系。圖1中的電位器式位移傳感器的可動(dòng)電刷與被測(cè)物體相連。物體的位移引起電位器移動(dòng)端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值，阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。通常在電位器上通以電源電壓，以把電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出。線繞式電位器由于其電刷移動(dòng)時(shí)電阻以匝電阻為階梯而變化，其輸出特性亦呈階梯形。如果這種位移傳感器在伺服系統(tǒng)中用作位移反饋元件，則過大的階躍電壓會(huì)引起系統(tǒng)振蕩。因此在電位器的制作中應(yīng)盡量減小每匝的電阻值。電位器式傳感器的另一個(gè)主要缺點(diǎn)是易磨損。它的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，輸出信號(hào)大，使用方便，價(jià)格低廉。
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日本OMRON光電傳感器，OMRON
OMRON光電傳感器它的測(cè)量原理是保持霍耳元件（見半導(dǎo)體磁敏元件）的激勵(lì)電流不變，并使其在一個(gè)梯度均勻的磁場(chǎng)中移動(dòng)，則OMRON位移傳感器正比于輸出的霍耳電勢(shì)。磁場(chǎng)梯度越大，靈敏度越高；梯度變化越均勻,霍耳電勢(shì)與位移的關(guān)系越接近于線性。圖2中是三種產(chǎn)生梯度磁場(chǎng)的磁系統(tǒng)：a系統(tǒng)的線性范圍窄，位移Z=0時(shí)，霍耳電勢(shì)≠0；b系統(tǒng)當(dāng)Z<2毫米時(shí)具有良好的線性，Z=0時(shí),霍耳電勢(shì)=0；c系統(tǒng)的靈敏度高,測(cè)量范圍小于1毫米。圖中N、S分別表示正、負(fù)磁極。霍耳式位移傳感器的慣性小、頻響高、工作可靠、壽命長，因此常用于將各種非電量轉(zhuǎn)換成位移后再進(jìn)行測(cè)量的場(chǎng)合。
OMRON光電傳感器采用回波分析原理來測(cè)量距離以達(dá)到一定程度的精度。傳感器內(nèi)部是由處理器單元、回波處理單元、激光發(fā)射器、激光接收器等部分組成。激光位移傳感器通過激光發(fā)射器每秒發(fā)射一百萬個(gè)激光脈沖到檢測(cè)物并返回至接收器，處理器計(jì)算激光脈沖遇到檢測(cè)物并返回至接收器所需的時(shí)間，以此計(jì)算出距離值，該輸出值是將上千次的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行的平均輸出。激光回波分析法適合于長距離檢測(cè)，但測(cè)量精度相對(duì)于激光三角測(cè)量法要低。
OMRON光電傳感器通過內(nèi)部非接觸式的測(cè)控技術(shù)**地檢測(cè)活動(dòng)磁環(huán)的**位置來測(cè)量被檢測(cè)產(chǎn)品的實(shí)際位移值的；該傳感器的高精度和高可靠性已被廣泛應(yīng)用于成千上萬的實(shí)際案例中。
OMRON光電傳感器由于作為確定位置的活動(dòng)磁環(huán)和敏感元件并無直接接觸，因此傳感器可應(yīng)用在極惡劣的工業(yè)環(huán)境中，不易受油漬、溶液、塵埃或其它污染的影響。此外，傳感器采用了高科技材料和先進(jìn)的電子處理技術(shù)，因而它能應(yīng)用在高溫、高壓和高振蕩的環(huán)境中。傳感器輸出信號(hào)為**位移值，即使電源中斷、重接，數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失，更無須重新歸零。由于敏感元件是非接觸的，就算不斷重復(fù)檢測(cè)，也不會(huì)對(duì)傳感器造成任何磨損，可以大大地提高檢測(cè)的可靠性和使用壽命。
OMRON光電傳感器時(shí)的另一項(xiàng)決定因素是工作環(huán)境。一些行業(yè)（如食品與汽車行業(yè)等）的工作環(huán)境可能會(huì)很臟或很危險(xiǎn)，或二者都有。在處理食品時(shí)，濕度可能會(huì)較高以及有很多液體。處理引擎或其他零件的汽車制造廠車間，也可能會(huì)有沙子、潤滑劑和冷卻劑等。在這種情況下，必須考慮傳感器的環(huán)境適應(yīng)性，如果傳感器不能適應(yīng)污垢環(huán)境就不能被使用。這種考慮還會(huì)影響所需的檢測(cè)范圍，因?yàn)榭赡苄枰獙鞲衅鞣旁趷毫迎h(huán)境外一個(gè)更遠(yuǎn)的位置上（而不是放在所需的位置）。如果指示燈被弄臟或信號(hào)減弱，那么能夠主動(dòng)告警和通知是很有幫助的。
類似的環(huán)境問題也會(huì)影響傳感器的尺寸，尺寸的變化可以從比一個(gè)手指還小到比張開的手掌還大。小尺寸傳感器比大尺寸傳感器要貴，因?yàn)閷⑺胁考佳b入一個(gè)小空間內(nèi)的成本更高。小尺寸傳感器收集光線的面積更小，一次檢測(cè)范圍更小，光學(xué)性能更低。這些缺點(diǎn)必須克服，以便小尺寸傳感器能更好地可用物理空間相匹配。
再如，在半導(dǎo)體潔凈室設(shè)備中所使用的傳感器雖然工作環(huán)境不惡劣，但必須在狹窄的空間內(nèi)工作。其檢測(cè)距離通常為數(shù)英寸，因此傳感器一般都較小。這些傳感器還常常使用光纖來將光線導(dǎo)入（或?qū)С觯z測(cè)區(qū)。
安裝與價(jià)格另一項(xiàng)考慮的因素是安裝系統(tǒng)。傳感器通常需要用盒子或其他方法來進(jìn)行機(jī)械保護(hù)。這種機(jī)械與光學(xué)保護(hù)的成本可能要比傳感器本身的成本還高，因此是購買時(shí)需考慮的一項(xiàng)重要因素。如果廠商擁有靈活的安裝系統(tǒng)，以及針對(duì)傳感器的保護(hù)性安裝安排，則產(chǎn)品更容易實(shí)現(xiàn)，壽命也更長。激光與專用光電傳感器的價(jià)格約為150～500美元。像低級(jí)封裝、標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)性能以及有限的（或完全沒有）外部調(diào)整等，都是每種傳感器低端產(chǎn)品所具有的特征。而**產(chǎn)品則擁有**封裝（如不銹鋼或鋁等），高光學(xué)性能以及可調(diào)增益、定時(shí)或其它選項(xiàng)。低端產(chǎn)品適合普通應(yīng)用，而**產(chǎn)品則可以在高速、高溫或易爆等特殊環(huán)境下使用。
后請(qǐng)記住，一種傳感技術(shù)不可能滿足應(yīng)用的所有需求，如果需要改動(dòng)，那么可能需要一種完全不同的傳感器技術(shù)。傳感器廠商—Pepperl+Fuchs公司產(chǎn)品經(jīng)理Ed Myers表示，如果廠商在同一封裝與安裝尺寸內(nèi)提供了多種傳感器技術(shù)，則轉(zhuǎn)向一種新的方法并不難。如果真是這樣，那么隨著需求的改變，很容易從一種傳感器技術(shù)轉(zhuǎn)向另一種傳感器技術(shù)。
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OMRON光電傳感器的敏感元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸，又稱非接觸式測(cè)溫儀表。這種儀表可用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速（瞬變）對(duì)象的表面溫度，也可用于測(cè)量溫度場(chǎng)的溫度分布。常用的非接觸式測(cè)溫儀表基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測(cè)溫儀表。輻射測(cè)溫法包括亮度法（見光學(xué)高溫計(jì)）、輻射法（見輻射高溫計(jì)）和比色法（見比色溫度計(jì)）。各類輻射測(cè)溫方法只能測(cè)出對(duì)應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對(duì)黑體（吸收全部輻射并不反射光的物體）所測(cè)溫度才是真實(shí)溫度。如欲測(cè)定物體的真實(shí)溫度，則必須進(jìn)行材料表面發(fā)射率的修正。而材料表面發(fā)射率不僅取決于溫度和波長，而且還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān)，因此很難**測(cè)量。在自動(dòng)化中往往需要利用輻射測(cè)溫法來測(cè)量或控制某些物體的表面溫度，如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。在這些具體情況下，物體表面發(fā)射率的測(cè)量是相當(dāng)困難的。對(duì)于固體表面溫度自動(dòng)測(cè)量和控制，可以采用附加的反射鏡使與被測(cè)表面一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測(cè)表面的有效輻射和有效發(fā)射系數(shù)。利用有效發(fā)射系數(shù)通過儀表對(duì)實(shí)測(cè)溫度進(jìn)行相應(yīng)的修正，終可得到被測(cè)表面的真實(shí)溫度。為典型的附加反射鏡是半球反射鏡。球中心附近被測(cè)表面的漫射輻射能受半球鏡反射回到表面而形成附加輻射，從而提高有效發(fā)射系數(shù)：式中ε為材料表面發(fā)射率，ρ為反射鏡的反射率。至于氣體和液體介質(zhì)真實(shí)溫度的輻射測(cè)量，則可以用插入耐熱材料管至一定深度以形成黑體空腔的方法。通過計(jì)算求出與介質(zhì)達(dá)到熱平衡后的圓筒空腔的有效發(fā)射系數(shù)。在自動(dòng)測(cè)量和控制中就可以用此值對(duì)所測(cè)腔底溫度（即介質(zhì)溫度）進(jìn)行修正而得到介質(zhì)的真實(shí)溫度。
傳感器等新興傳感器。其中，無線傳感器在年復(fù)合年增長率預(yù)計(jì)會(huì)超過。目前，全球的傳感器市場(chǎng)在不斷變化的**之中呈現(xiàn)出快速增長的趨勢(shì)。有關(guān)專家指出，傳感器領(lǐng)域的主要技術(shù)將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上予以延伸和提高，各國將競(jìng)相加速新一代傳感器的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，競(jìng)爭(zhēng)也將日益激烈。新技術(shù)的發(fā)展將重新定義未來的傳感器市場(chǎng)，比如無線傳感器光纖傳感器智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現(xiàn)與市場(chǎng)份額的。型，多光束型，區(qū)域檢測(cè)型被動(dòng)式傳感器：區(qū)域檢測(cè)型電梯光幕通用光電：槽形，對(duì)射型等編輯本段應(yīng)用一煙塵濁度監(jiān)測(cè)儀防止工業(yè)煙塵污染是環(huán)保的重要任務(wù)之一。為了消除工業(yè)煙塵污染，首先要知道煙塵排放量，因此必須對(duì)煙塵源進(jìn)行監(jiān)測(cè)自動(dòng)顯示和超標(biāo)報(bào)警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測(cè)的。如果煙道濁度增加，光源發(fā)出的光被煙塵顆粒的吸收。
傳感器等新興傳感器。其中，無線傳感器在年復(fù)合年增長率預(yù)計(jì)會(huì)超過。目前，全球的傳感器市場(chǎng)在不斷變化的**之中呈現(xiàn)出快速增長的趨勢(shì)。有關(guān)專家指出，傳感器領(lǐng)域的主要技術(shù)將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上予以延伸和提高，各國將競(jìng)相加速新一代傳感器的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，競(jìng)爭(zhēng)也將日益激烈。新技術(shù)的發(fā)展將重新定義未來的傳感器市場(chǎng)，比如無線傳感器光纖傳感器智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現(xiàn)與市場(chǎng)份額的。
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