• 返回
    • 添加至我的收藏夹
    已添加

    什么是过量增益及如何借助过量增益曲线选择传感器

    2018年1月24日

    理解 “什么是过量增益，实际的检测应用需要多大的过量增益”，这对传感器的正确选项非常重要。   这篇文章介绍了什么是过量增益，如何计算过量增益，还提供了过量增益的选择指导，即：对于各种各样的工业环境，选择具有多大过量增益值的传感器比较合适。 

    光电传感器检测支架

    什么是过量增益?

     过量增益是传感器可靠操作所需的最小光能的衡量方式。

    传感器发射的光信号是经过工厂校准且满足标定性能的。然而，污染物例如泥土，污垢，灰尘，烟雾，潮气等，会引起信号衰减。    过量增益可以看作克服这些污染物所需的额外的检测能量。

    测量过量增益

    过量增益的表达公式如下。

    过量增益 =接收器接收到的光能量 /使传感器动作的阈值。

    这个阈值是传感器的放大器所需要的光能量，使得传感器的输出发生转变，比如从Off切换到On，或者反之。  

    过量增益为什么对光电传感器很重要

    过量增益曲线是每一个光电传感器的一个重要的参数，它是x/y曲线。一个过量增益曲线图是针对一个具体的传感器或者传感器系列，它是一个用检测距离表达的函数。    过量增量曲线中的增益值是在最干净的环境下计算出来的最大增益值。 

    重要的假设

    关于借助过量增量值优化检测的可靠性，有几个假设。

    1. 不考虑被测物的影响，采用最大增益值。在大多数检测情况下，光量增量直接关系到检测的可靠性。
    2. 选择一款合适的传感器，使得其过量增益适合应用需求。

     

    excess-gain-charts-polarized-vs-non

    图片：QS18 光电传感器 的过量增益曲线示例，采用逆反射模式。 

    如何借助过量增益选择最适合的传感器

    过量增益 (EG) 一般情况下
    1.5x 洁净的环境: 镜头、反射板上没有灰尘  
    5x 轻微灰尘: 轻微 堆积 灰尘等，在镜头或者反射板上。    定期清洁镜头。 
    10x 中度脏污：镜头或反射器上有明显污染
    50x 重度灰尘： 在镜头上有严重的灰尘等污染。严重的雾气，潮气，污垢，或者油污。    只需很少的镜头清洁工作，

    如果大体了解检测的环境，可以把过量增益作为参考，以保证传感器的光通量不会衰减至无。

    这些参考因素包括，细微的检测变化，例如传感器没有对准，检测环境的细微变化。

    洁净的环境 - 1.5x 过量增益 (EG)

    一个非常洁净的工作环境，推荐1.5倍（超过传感器输出改变所需光能量的50%） 的过量增益。在半导体或者制药行业，有一些洁净的工作环境。在这些环境中，传感器的镜头上或者反射板上没有堆积灰尘。

    轻微灰尘的环境 - 5x 过量增量

    办公室或者干净的工厂可以看作“轻微灰尘”的工作环境。这意味着，传感器的镜头或者反射板上也许会堆积少许灰尘，泥土，油污或者潮气。定期清洁传感器的镜头。在轻微灰尘的工作环境，推荐5倍的过量增益，即，超过传感器输出改变所需光能量的5倍。

    一般灰尘的工作环境 – 10x 过量增益

    在一般灰尘的工作环境中，在镜头或者反射板上能看到明显的灰尘。这些环境很可能做定期冲洗。一般灰尘的工作环境，例如重工业，食品加工，汽车行业。在这样的工作环境中，邦纳推荐10倍的过量增益，即，超过传感器输出改变所需光能量的10倍。 

    重度灰尘– 50x过量增益

    在铸造厂，采矿场，陶瓷炉，以及户外场所，可看作重度灰尘的环境。在这些场所，镜头或者反射板会有严重的污染，必须进行清洁。在这些环境中，可能会有严重的雾、潮气，灰尘，烟雾或者油膜 。

    这些环境中，邦纳推荐50倍的过量增益。然而有一点需要注意，如果过量增益超过50倍，则传感器可能会穿透纸张或者类似密度的材质。 

    相关文章

    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。

    阅读更多信息
    何时使用光纤进行光电检测
    何时使用光纤进行光电检测

    本文介绍光纤传感器的优点、考虑因素和常见应用。

    阅读更多信息
    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。

    阅读更多信息
    联系工程师