光電感測器技術指南

1.光電感測器的主要結構

  • 光電感測器結構中的重要組件是投光器的光源和受光器的受光元件。一般而言,光源使用LED和雷射二極體,受光器使用光電二極體或光電晶體。

    波長

    光的色彩與電磁輻射的波長有關。
    人眼可感知的光波長範圍大約為400nm至700nm。
    大多數光電感測器在可見光波長範圍內運作。


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2.特性圖表

受光輸出寬裕度 這是受光能級與感測器放大器閾值的比率。
數字表示與做為標準規格的等級1相比的感測器裕度。
干擾區域 這是相鄰感測器之間的距離,來自感測器的光不會干擾另一個感測器的運作。
這個圖表顯示感測器之間檢測X軸上的距離所需的距離。
平行移動特性 這描述調整為最大靈敏度時,從透過型或回歸反射型感測器發出的光達到的寬度。
這可找到從光軸到安裝感測器的水平距離。
角度特性 這會顯示對照型感測器的透光器和受光器之間或回歸反射型感測器的感測器模組和反射板之間的安裝角度。
感測器模組或感測器和反射板之間檢測距離的角度顯示在圖表上。
動作領域 這會顯示擴散反射型感測器水平方向的檢測區域。
可在X軸上的檢測距離找到水平距離內物體的檢測點。
應差 這會顯示不同色彩的物體對於擴散反射型感測器的可檢測距離間隙。
可找到物體色彩和檢測距離的可檢測間隙。
光點尺寸 這描述感測器發出的光所達到的光點尺寸。
光點尺寸顯示為X軸上的檢測距離。
材質關係 這會顯示BGS距離設定型光電感測器對不同材質物體的檢測所產生的影響。
可發現針對檢測性能與Y軸的檢測距離放置的白紙進行比較的材料偏差。
顏色關係 這會顯示BGS距離設定型光電感測器對不同色彩物體的檢測所產生的影響。
可發現針對檢測性能與Y軸的檢測距離放置的白色物體進行比較的材料色彩偏差。

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3.標準和測試

  • 保護結構(IP: 國際保護)

    保護結構以IEC、國際電工委員會、日本工業標準和日本電氣製造商協會標準界定的保護等級表示。
    這可做為感測器環保標準的參考。

  • 等級 說明
    5 噴嘴從任何方向噴射到機殼上的水都不會產生有害影響。
    6 強大的射流從任何方向噴射到機殼上的水都不會產生有害影響。
    7 機殼在規定的壓力和時間條件下浸入水中時,不會進入有害的水量。
    8 設備適合在製造商規定的條件下持續浸入水中。
  • 等級 說明
    5 不完全防止灰塵進入,不過進入的灰塵量不足以干擾設備的正常運作。
    6 無灰塵進入;完全防止接觸。

IP69K

  • IP69K等級在德國DIN 40050-9中定義,是IEC 60529等級系統的擴展,適用於高壓、高溫沖洗應用。
    機殼不僅必須防塵、IP6X,而且也必須能夠承受高壓和蒸汽清理。

  • 檢測測試


    在下列條件下將水噴到以5rpm旋轉的轉盤上安裝的測試裝置。

    水壓:80~100bar
    流量:14~16L/m
    水溫:+80℃ / -5℃
    噴嘴距離:100~150mm
    噴灑角度:0°、30°、60°、90°
    噴灑時間:每個角度30s

    * IP69K等級不保證額定產品在上述所有條件下的運作。
    光學表面上的水或油可能會導致光線折射,因而干擾正確的檢測。

Feilen噪音測試(參考資料)

  • 這些產品使用IEC標準中規定的噪音模擬器在特定頻率下進行噪音影響測試。
    不過,在實際生產現場中並沒有容易瞭解的噪音指標,例如馬達噪音、焊接噪音等。
    因此,下列測試是在OPTEX FA進行。

    Feilen噪音測試(銼刀測試)

    針對來自各種來源的噪音的裝置性能測試,例如馬達、逆變燈、焊接、電弧等。

    測試方法


    噪音程度是依據與裝置和金屬銼屑產生的火花相距的距離所界定。

    產品系列 Feilen噪音等級 產品系列 Feilen噪音等級
    D3RF,D3IF 等級4 TOF-DL 等級3
    Z3 等級3 TOF-L 等級3
    Z-M,BGS-ZM 等級3 DR-Q 等級3
    E 等級3 KR-Q 等級4
    V2,BGS-2V 等級3 DM-18T 等級4
    V3,V4 等級3 CDX 等級4
    Z-L,BGS-ZL 等級3 CD22 等級3
    DS 等級3 CD5 等級4
    BGS-HL 等級4 CD33 等級4
    BGS-HDL 等級4 TD1 等級3
    BGS-DL10T/-DL25T 等級3 LS 等級3
    BGS-Z,ZR-QX 等級3    
    * 關於以上未列出的其他產品的抗噪性,請聯絡我們。

衝擊試驗(KR-Q系列的參考資料)

  • 通過從1.4m高度掉落的測試!!

    (即使遭鋒利的邊緣撞擊,感測器也不會損壞。)

  • 測試方法


    1公斤的重物從正上方掉落到產品上。
    重量透過管道引導,對感測器的一側平均撞擊。
    重物掉落的高度增加10mm,在每個高度測試感測器的運作。

環保(抗噪性)

  • IEC 61000-4-2:2008,靜電放電抗擾度
    測試裝置抗靜電放電的性能。
    產品不得在下列電磁波等級下損壞。

    排氣 2kv 等級1
    4kv 等級2
    6kv 等級3
    8kv 等級4
    接觸放電 2kv 等級1
    4kv 等級2
    8kv 等級3
    15kv 等級4

    抵抗環境照度
    測試在光軸方向30~45度的光反射對環境照度的性能。
    產品不得出現下列光反射異常。

    陽光 10,000lx
    日光燈 3,000lx
    高頻日光燈 3,000lx
    氙閃光燈 3,000lx

    IEC 61000-4-3,電磁場抗擾度
    測試抗80MHz~1GHz無線電波。
    產品在下列等級下不得發生故障。

    電場強度 1V/m 等級1
    3V/m 等級2
    10,000lx 等級3

    抗振動
    產品經過X、Y、Z方向各2小時10~55Hz、1.5mm振幅的振動測試後,測試產品功能是否正常。

    IEC61000-4-4,電快速瞬變脈衝群抗擾度檢測
    測試電氣和電子設備對重複性電氣快速瞬變的抗擾度,
    例如繼電器的開/關、馬達的啟動、開關的開/關等。

    電源供應器端子 輸入/輸出端子 等級
    0.5kV 0.25kV 1
    1kV 0.5kV 2
    2kV 1kV 3
    4kV 2.0kV 4

    IEC 60068-2-27,衝擊
    測試裝置,經過500m/s2的衝擊後,在各個X、Y、Z方向施加3次50G的力。

    IEC 60529,機殼提供的防護等級
    對產品的固體顆粒和液體進入保護進行測試。
    產品在下列情況下不得發生故障。

    固體顆粒  ……  任何固體顆粒都不得進入裝置內部。
    液體進入  ……  將產品浸入1公尺深的水中30分鐘,不得進入有害的水量

國際安全標準

  •  CE標誌

    CE標誌是在歐洲經濟區內銷售的產品符合歐洲健康、安全和環保標準所用的行政標誌。

    [歐洲國家適用標準範例]


    EMC指令2014/30/EU:EN 61000-6-2,EN 61000-6-4
    EN 60947-5-2,EN 60947-5-7
    EN 55011,EN 61326-1,EN 61131-2
    低電壓指令2014/35/EU
    IEC 60947-5-2、IEC 61010-1

  •  UL標準(美國和加拿大)

    OPTEX FA的適用產品已獲得UL電氣和電子產品標準分類所列產品或認可元件的認證。

  •  CCC,中國強制性產品認證

    中國強制性產品認證標誌CCC標誌是對在中國市場銷售或使用的中國製造和外國進口強制性產品的強制性安全標誌。
    CCC標誌由中華人民共和國國家認證認可監督管理委員會(CNCA)管理。


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4.安全標準符合性清單

目的和條件 類別2 系列 CE UL CCC*1 中國RoHS
光纖感測器 放大器 BRF - N/A
D1RF N/A
D2RF - N/A
D3RF/D3IF - N/A
V2RF N/A
通訊模組 UC1-CL11 N/A
UC1-EC N/A
UC1-EP N/A
UC2-IOL N/A
光電感測器 雷射感測器 DS N/A
Z-L N/A
LED感測器 C2 N/A
C-R - N/A
E - N/A
J - N/A
S N/A
V
V2 N/A
V3/V4 N/A
ZR-X N/A
Z-M N/A
Z2 - N/A
Z3 N/A
Z4 N/A
距離設定型感測器 LED感測器 BGS-2V
BGS-C N/A
BGS-S N/A
BGS-Z - N/A
BGS-ZM N/A
BGS N/A
雷射感測器 BGS-DL N/A
BGS-HL N/A
BGS-HDL - N/A
BGS-ZL - N/A
TOF-DL N/A
TOF-L N/A
TOF-3V N/A
透明體檢測光電感測器 雷射感測器 DR-Q N/A
LED感測器 KR-Q - N/A
SR-Q N/A
Z3R-Q N/A
ZR-QX N/A
彩色標記感測器 RGB LED DM N/A
光纖放大器 D3WF N/A
雷射位移計 光束感測器 CD22 N/A
CD33 N/A
CD5 N/A
CDX N/A
放大器 CDA N/A
2D感測器 LS N/A
邊緣感測器 TD1 N/A
通訊模組 UQ1-01 - N/A
UQ1-02 - N/A
視覺感測器 一體型 CVS1-RA - N/A
CVS2-RA - N/A
CVS3-RA - N/A
CVS4-RA - N/A
CVSE1-RA - N/A
多鏡頭 MVS-EM-R - N/A
MVS-OCR2 - N/A
MVS-PM-R - N/A
溫度計 安裝 BA - N/A
BS - N/A
CS - N/A
SA-80 - N/A
手持型 PT-2LD - N/A
PT-5LD - N/A
PT-7LD - N/A
PT-S80/-U80 - N/A

*1 N/A,不適用。
* 如需詳細資訊,例如適用的型號,請聯絡OPTEX FA業務人員。


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