• 返回

  • 偏振同轴光学技术检测透明物体的优点

    具有同轴光学的反射板式传感器

    图像:同轴光学设计

    摘要: 用于检测透明,半透明和透明物体的光电传感器必须对轻微的光线变化敏感,否则可能会因干扰光,或者反射光造成误检。使用偏振滤光片和同轴光学设计的传感器减少了进入传感器接收器的光量。继续阅读,了解为什么这很重要,并了解偏振同轴光学的其他优点。

    用于透明物体检测的反射板式传感器

    反射板式光电传感器用于解决大量应用需求。在这种流行的检测模式中,发射器和接收器在同一个外壳中。发射器将LED产生的检测光束投射到反射板,反射板将光束重新定向返回接收器。在传感器和反射板之间通过的物体将挡住检测光束并被检测到。

    由于发射器和接收器在同一个外壳中,所以只需一端连接电源,简化了接线和安装,并降低了整体成本。此外,该检测模式具有相对较高的过量增益,这增加了检测范围以及传感器克服环境灰尘(如在传感器或反射板上积聚的灰尘或残留物)影响的能力。 

    对光的轻微变化敏感

    用于透明物体检测应用的反射板式光电传感器具有和标准QS18相同的供电,安装和空间优势。此外,这些传感器的检测范围比较大,具有更高的检测精度,与这些应用中使用的许多其他传感技术相比,响应速度更快。然而,反射板式传感器,如果过量增益比较高,将导致检测光束能穿透许多透明的物体从而导致漏检。

    在这些应用中使用的反射板式光电传感器利用内部算法,使得它们对低水平的对比度更敏感。检测光束经过透明物体会衰减一小部分,但能检测到发射光的细微变化,从而检测到透明物体。这些传感器还具有非常低的过量增益,从而防止它们穿透透明物体。然而,这使得它们对环境的污染更敏感,这会对性能和寿命产生负面影响。内部补偿算法,能补偿由于灰尘影响,以及环境温度的变化造成的影响。 

    克服反光的影响

    许多透明的物体(反光的玻璃或塑料,刻面的容器,反光的薄膜等)具有反光特性。类似地,设备和背景物体也会反光。从这些物体反射回传感器的接收器的光可触发错误的检测。

    偏振滤光片

    例如带偏振的太阳眼镜,带偏振滤光片的光电传感器只允许部分光进入其接收器. 这有助于传感器区分是反光的或透明的物体还是反射板。发射器把直线偏振光束投射到反射板上,反射板把光的偏振平面旋转90度。这种偏振变化使得来自反射器的光到达接收器。    当检测光束碰到反光的物体时,物体将在与反光的物体相同的平面上返回光线,有效地阻挡光进入接收器,从而提示光束被遮挡。 

    偏振光的光型图显示了由微棱镜反射板旋转90度后反射回来的光,以及由反光物体反射回来的光。

    同轴光学技术

    没有采用同轴光学设计的反射板式传感器,其发射器和接收器相邻,反射器、反射板、接收器,光在三者之间的传播呈三角形。这种三角检测在传感器的表面产生检测“盲区”,发射光和反射光之间的距离很远。

    使用同轴光学设计的传感器,沿着一个窄轴发射和接收检测光束。光通过具有狭小孔径的单个透镜发射和接收,传感器测量发射光束和反射光束之间的光的微小角度偏差。被测物可以在传感器和反射板之间的任意位置,没有盲区。传感器到反光板的距离可以比较近,适用于空间有限的安装。此设计极大限制了周围光进入传感器的接收器的机会。采用了偏振滤光片,因此传感器极大降低了由于反射光引起的误检。

    同轴光学设计也有其他优点。与此设计相关的窄光束,小光斑尺寸和对传感器旋转的不敏感性,对于精确的边缘检测和许多高速计数应用中常见的物体之间的窄间隙检测非常适合。此外,由于检测光束能穿过小孔而不受影响,因此能够使用外壳来保护传感器免受诸如高压冲洗等环境挑战的影响。 

    穿过小孔径的同轴检测
    穿过小孔径的同轴检测
    同轴光学设计用于边缘检测
    同轴光学用于狭小间隙检测

    结论

    反射板式光电传感器是解决透明物体检测应用的常用选择。它们成本低,易于安装和供电,具有快速响应和高精度的特点。可靠地检测透明物所需的光灵敏度使得这些传感器容易受到反射光引起的错误检测。使用偏振同轴设计的传感器能有效阻止周围光的干扰和反射光的干扰。此外,该设计消除了传感器和反光板之间的检测盲区,提供了非常高的位置精度,并且易于保护传感器免受环境危害。  

    了解更多信息

    有关透明物检测的更多信息, 请联系我们的专家 或注册以接收更新信息。

    特色产品

    QS18系列通用型光电传感器
    QS18系列通用型光电传感器

    这款通用型光电传感器采用通用外壳设计,配备18毫米螺纹圆柱,是多种款式传感器的理想替代品。

    阅读更多信息

    相关文章

     如何选择最适合用来检测透明物体的传感器
    如何选择最适合用来检测透明物体的传感器

    了解透明物体检测应用中常见传感器类型之间的区别,如超声波传感器与光电反射板式传感器。

    半导体晶圆片有无检测的三种解决方案
    半导体晶圆片有无检测的三种解决方案

    请查看在真空室中可靠地检测透明和高反光的半导体晶圆片的三种解决方案。

    2017 年工业自动化领域最热门的 5 个趋势
    2017 年工业自动化领域最热门的 5 个趋势

    阅读2017年的热门文章,了解工业自动化的趋势。

    为什么要使用偏振同轴光学来检测透明物体
    为什么要使用偏振同轴光学来检测透明物体

    透明物检测传感器对光的变化非常敏感,采用了偏振同轴光学设计,以减少反射光的误判。

    相关文章