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欧姆龙传感器讲座.ppt

欧姆龙传感器讲座

nickyreal_ipg8m
2012-11-29 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《欧姆龙传感器讲座ppt》,可适用于工程科技领域

传感器产品市场部胡峻工业传感器介绍工业传感器介绍介绍传感器(把外界的变化转化成机器可读的电讯号)工业传感器分类工业传感器分类人类五官与传感器视觉触觉听觉味觉嗅觉保护构造为防止固体杂质・水的侵入而设的保护等级InternationalProtection由IEC(InternationalElectrotechinicalCommission)制定的保护等级固体杂质        水=无保护       =无保护=直径mm(手)     =垂直方向的水滴=直径mm(手指)   =垂直方向°以内的水滴=直径mm(电缆)   =垂直方向°以内的水滴=直径mm(芯线)    =全方向的水滴=只允许极微小粉尘进入 =全方向的喷水=粉尘无法侵入   =全方向的激烈喷水             =可浸泡(欧姆龙标准m分钟)             =可在水中使用(欧姆龙标准m)保护构造为防止固体杂质・水的侵入而设的保护等级保护构造(防油的保护等级)JEM(日本电机工业会)规格IP□□后标有f或者g f: 防油(不因有油而受到有害影响) g: 耐油(油不会侵入其内部)光电传感器光电传感器光在同一物质中通过时是直线传播的。让光弯曲的方法=折射或反射光的性质折射空气玻璃光的折射平行光点光源焦点(F)平行光通过透镜聚集光线或制造平行光焦点(F)光的性质反射光的性质反射光被反射率高的物质所反射即便是透明体入射角大的化也能反射研磨金属空气入射角空气玻璃空气玻璃入射角全反射镜子的原理折射光纤的BendingLoss原理全反射光纤导波的原理光的性质光纤应用光的性质光纤应用光纤玻璃或透明塑料光在光纤中呈不断地全反射状传播光的性质波长和色彩光的性质波长和色彩光是横波有其波长(λ)光的颜色随不同波长变化λ(nm)UVA紫外线(UltraViolet)UVBUVC紫 蓝 青 绿 橙 黄 红可见光(VisibleLight)红外线(InfraRed)人的眼睛只能看到可见光远红外线(nm以上)传播热紫外线对人的眼睛和皮肤有害光的性质偏光(Polarization)由于光是横波所以通过偏光板(偏光元件)可以进行偏光利用偏光性能可在回归反射型内附带MSR机能(后述)在对射型内附带防相互干扰机能(后述)光偏光元件检光元件欧姆龙光电传感器的型号标准欧姆龙光电传感器的型号标准EF=表示光电传感器 到E□□为止的~个字母称为型名 ESA、ESB、ESC、EGL是例外的型名)之后的部分称为号名  T    =对射型  R或RS=回归反射型  D或DS=扩散反射型  LS   =距离射定型  G或GS=凹槽型对射型光电传感器对射型光电传感器检测距离较长。投光器受光器两者都需要透光器受光器被测物体光电传感器始于对射型。投光元件从灯泡开始发展到LED受光元件从光电阻元件发展到PD。检测距离回归反射型光电传感器回归反射型光电传感器检测距离小于对射型。只需在一处配线反射板在光的入射方向上形成反射光光轴对合方便。投受光器检测距离反射板被测物体沿袭了对射型的特点(稳定性)配线・光轴调整更方便。发明MSR(后述)功能后位置精度急增但比起对射型还是稍逊一筹。扩散反射型光电传感器扩散反射型光电传感器检测距离短。只需在一处配线无需反射板。有投光受光二个透镜投受光器检测距离被测物体虽然安装方式最为简单但检测距离短位置精度也不高。根据用途备有将光线扩伸的机种。将光线绞合为细光束的话适合用于检测小物体扩伸的光线检测时不易受背景物的影响。(参照EZ)限定反射型光电传感器投受光器检测距离限定范围(□□mm)。与扩散反射型一样只需在一处配线无需反射板。被测物体呈正反射的光学结构受到被测物体颜色的影响小检测距离限定于某个范围不易受到背景物的影响。适合检测段差和传送带上流过的薄型物体。(代表例=ESLSN基板传感器)比后述的距离射定型(有优秀的背景切除机能)价格便宜。θθ背景物检测距离投光轴受光轴(正反射光)标识检测专用。与扩散反射型一样只需在一处配线无需反射板。色标传感器(应用)投受光器被测物体检测距离细光束、呈垂直投光・倾斜受光的扩散反射光学结构以微小光点检测色标。在白底黑标识这样对比度高的情况下可使用红色LED。检测彩色标识可使用绿色或蓝色LED。代表商品有ESVS、ECVS、以及采用抗干扰强的同轴光学原理(投受光采用相同的透镜)的EMVG。θ投光轴受光轴(扩散反射光)距离设定型光电传感器距离设定型光电传感器测距型、也叫BGS。以细光束投光让被测物体上的光点的像能在PSD上成像根据光点位置演算传感器表面到物体的距离。检测距离可由旋钮设定也能去除背景的影响。PSD=PositionSensingDeviceBGS=BackGroundSuppression(背景切除)不易受被测物体颜色的影响使用方便。投受光器被测物体检测距离(MAX)LD或LEDPSD等设定范围检测距离有一定范围PSD倾斜以便使物体上的光点像能够清晰地成像。指向角指向角指对于对射型・回归反射型光电传感器由于光束的扩散而可能发生动作的角度范围。为使投光器光轴调整更方便投光不是平行的而是呈扩散状投光。受光器指向角投光器应差的距离指对于扩散反射型为了不发生振荡(Chattering)必须明确隔开动作距离和复归距离。ON     OFF动作距离复归距离应差的距离如没有应差(Hysteresis)的话接近动作距离时就会发生反复ONOFF的Chattering现象。不感应带不感应区域投光受光由于反射型传感器的投光受光透镜一般都不同便会引起在近距离的某个范围反射光无法进入受光透镜的情况。这个范围称为不感应带。MSR功能MSR=MirrorSurfaceRejectionMSR功能MSR=MirrorSurfaceRejection回归反射型如果没有MSR功能的话可能会发生无法检测光泽表面的物体的情况。反射板的cornercube通过光的三次反射返回同方向的光。这时将偏光方向变化°来放置偏光元件检光元件的话则反射板反射的光能通过光泽物体的反射光被遮光从而避免了误动作。投受光器反射板光泽表面物体偏光元件(Polarizer)检光元件(Analizer)光Cornercube (反射板)对射型平行移动特性投光器受光器距离vs光轴偏差的允许值EZT□(T□)同左+狭缝EZT□A狭缝x狭缝φmmmXYXXXYYYm动作领域动作领域特性数据是代表性数值(TypicalValue)。投光器受光器回归反射型平行移动特性  投光器反射板距离vs光轴偏差的允许值EZR□(R□)+反射板()EZR□(R□)+反射板()ERERmYXYERSERSmCornerCube型反射板Sheet型反射板XY投受光器反射板扩散反射型动作领域特性   传感器检测物体距离vs物体顶端距离XYSUS白纸黑纸XY投受光器检测物体动作领域遮光入光动作遮光入光动作受光器入光时的动作=LightON受光器遮光时的动作=DarkON 选择上述何种方式因客户需要而定。 有LONDON的不同机种也有可 通过开关切换的机种。ON=LightON光输出ON=DarkON光输出使用周围照度指受光器的表面照度(Lux)的允许值(即传感器不会发生误动作的照度)。盛夏太阳的直射照度在,Lux左右,办公室内在Lux以下。没有格外注意的必要。(但不能在户外使用)标准检测物体最小检测物体装载狭缝时的最小检测物体标准检测物体=在光学原理中用尺寸相当的棒的直径表示该传感器适合检测物体的大小程度          最小检测物体=代表例即检测的标准要检测小       物体时需要进行实验来确认装载狭缝时的=记载于狭缝(另售配件)的额定值最小检测物体一览表内,有必要通过实验确认自我诊断外部诊断功能是用来确认光电传感器是否正常运作的功能。自我诊断=通过光量的稳定度判断。       与一般光电传感器都带有的绿色       稳定指示灯连动稳定指示灯熄灭则输出ON表示不稳定。外部诊断=从外部(PLC等)输入传感器停止投光传感器通过检查受否处于DON的状态判断自身是否正常动作并返回信号。EZ稳定指示灯(绿)动作指示灯(橙)NPN输出PNP输出NPN输出PNP输出NPN输出VVRL控制输出电流VVRL控制输出电流collectoremitteremittercollectorPNP输出PNPTransistor相互干扰干扰相互干扰干扰1.相互干扰() 带防止相互干扰功能的传感器() 防干扰滤波片() 隔开一定距离() 投光器受光器交替排列() 错开光轴2.干扰对策的一般解决方法()common=传感器和安装金属台间绝缘mode干扰=V和安装金属台间加电容()辐射干扰=将传感器与干扰源隔开()电源线干扰=线间加入电容通用放大器内藏光电开关常用型号通用放大器内藏光电开关常用型号EZ通用品的主力机种世纪的标准光电开关除标准机种外还有细径、透明瓶、凹槽型。省电(是原来的)无铅化生产(不使用Pb)ET世界最小的机种省空间光电小型机器・装置内部。最适合检测微小物体。ESA高机能机种卧式立式、定时器、外部诊断。按下turbo按钮光量增强便于调整通用放大器内藏光电开关常用型号通用放大器内藏光电开关常用型号ESC金属外壳耐油・耐化学腐蚀(NPNPNP开关切换EGLL距离射定型(塑料外壳)最适合检测传送带上已包装的食品根据示教设定检测距离调整容易ESCL距离设定型(金属外壳)与EGL相同用途耐油・耐化学腐蚀EF圆柱形只需开孔即可安装十分简便常使用于欧洲机种EJMEJK电源内藏型(DC~V、AC~VDC SSR输出继电器接点输出)方形光电开关EZ系列圆柱形光电开关EF系列放大器内藏方形光电开关EJKEJM系列通用放大器内藏型光电开关EZ系列通用品的主力机种世纪的标准光电开关除标准机种外还有细径、透明瓶、凹槽型。EZL狭小光点限定反射型ApplicationApplicationA:positioningoftheliftApplicationA:positioningoftheliftLiftcontainerEZG凹槽型ApplicationB:positioningoftheElevatorApplicationB:positioningoftheElevatorFloorBuildingElevatorhallElevatorPositioningdogApplicationC:StopGocontrolofAutomatedtransfersystemApplicationC:StopGocontrolofAutomatedtransfersystemMarkforslowdown(Axis)railMarkforstop(Axis)ControlpositionOHTAxisAxis磁性接近传感器原理磁性接近传感器原理检测对象是会发生涡电流的电导体越接近磁性体)产生的涡电流越大、灵敏度越高。若是绝缘体不会发生涡电流所以不易被检测。传感器通过高频发振器而发出高频磁场(当它接近磁性金属表面时磁场被破坏。我们通过振动的有无使控制输出ONOFF。高频率发送机Coil检测对象(金属板)涡电流线圈引发的高频率磁场涡电流引发的   磁场无被测对象有被测对象OFFON发震器的动作控制输出接近传感器的应答频率接近传感器的应答频率应答频率标准检测物体低速高速界限(非响应)屏蔽非屏蔽屏蔽非屏蔽屏蔽磁束小=检测距离短磁束在前方=可平面安装磁束大=检测距离长侧面有磁束=周围金属的影响非屏蔽检测物体的大小和材质检测物体的大小和材质检测距离Xmm检测物体的一边边长dmm铁SUS(StainlessSteel)黄铜(Brass)铜Al检测物体厚度的影响检测物体厚度的影响检测距离Al检测物体的厚度(mm)mm根据表皮效果(SkinEffect)、检测物体越薄产生的涡电流强检测距离越长。(即便是Al也比厚铁 片的距离长)接近传感器的型号标准接近传感器的型号标准ETL   =接近传感器(TLは旧型号:也有主力机种)X     =带螺丝的圆柱型C     =无螺丝圆柱型FW   =扁平型□    =数字是额定检测距离(mm)      R为小数点 R=mm、R=mm□□M   =非屏蔽型□□D   =直流线式□□B   =直流线式PNP集电极开路输出□□C   =直流线式NPN集电极开路输出□□E   =直流线式NPN电压输出□□F   =直流线式PNP电压输出□□Y   =交流线式□□T   =交流直流线式□□□1 =NO输出□□□2 =NC输出□□□□M=接插件连接型(M=M、M=M)模块化圆柱形接近开关EE系列产品构造EAEEZ防铝切粉接近即使表面堆积有铝或铁的切粉也不会发生误动作EES金属接近探头传感器表面也采用SUS材料不易损坏检测物体造成接近传感器损坏的最大原因是由于被测物体撞击传感器的检测面世界上只有欧姆龙等个公司生产EEY非磁性金属用接近世界上只有欧姆龙生产检测物体大小和材质的影响Al・铜・黄铜SUS鉄・Ni不检测铁或Ni这样的磁性金属而只检测铝或铜等非磁性金属。不受周围金属(铁)的影响可以检测铝罐等物体。静电电容接近开关的原理静电电容接近开关的原理根据检测物体的有无电极和大地间的静电电容。会发生变化静电电容的增加引起振动。振动回路+ + + + + +- - - - - - -+ + + + + + +检测对象分极无物体有物体电极C=小C=大振动回路的动作控制输出OFFON无物体有物体静电电容接近开关静电电容接近开关磁性型接近传感器用来检测金属、静电电容式是分级使用的也可以检测金属以外的物体。诱电率大的材质容易被检测将特性数据作为参考可以大致判断何种材质的检测距离大致是多少EKC=φmm圆柱型 有灵敏度调整旋钮EKX=带螺丝的圆柱型(MMM)EKF=扁平型EKQX=特氟龙外壳的带螺丝的圆柱型    耐油、耐化学品性能优越EJ=放大器分离型(电极分离型)  传感器部只有电极可以做得很薄  多用于半导体晶圆片检测光纤单元E光纤单元E・连接光纤放大器使用。・针对不同目的应用备有多种型号。・顶端细小不占空间适合在狭窄场所安装。・适用于检测微小物体(细径探头)・可进行从放大器分离光电到光纤光电的转化。・柔软型光纤(E□□R)的允许弯曲半径为1mm。・适用光纤切割机(EF)可在现场自由切割光纤。 光纤越长检测距离越短。・充实了配件(提高了透镜单元的性能)柔软光纤的原理柔软光纤的原理粗光纤反射次数少弯曲半径小因而临界角小容易发生BendingLoss。允许弯曲半径~mm。细光纤反射次数多临界角不会变小。多束细光纤组成柔软光纤弯曲半径即使有mm也不发生损耗。RR光纤长度检测距离特性光纤长度检测距离特性光纤过长会导致光纤内部衰减从而缩短检测距离对射型mmm光纤长度光纤放大器EXDAN光纤放大器EXDAN  ・是欧姆龙光纤光电传感器的主力机种。  ・机能・性能最高品种丰富。  ・加强了防止相互干扰的机能  ・MPU内藏的数字显示。  ・采用APC回路使LED发光光量保持稳定。  ・备有标识检测用绿色LED、蓝色LED。  ・通过监视器输出(DC~V)可检测入射光量。  ・手机式控制器可实现遥控设置。  ・备有超高速模式ms)标准模式、超长距离模式。  ・保有CompoBusS(欧姆龙的传感器BUS终端)光纤放大器EXDAN光纤放大器EXDAN新构思手机型控制器性能卓越的光纤放大器E3X-DA-N系列光纤放大器EXDAN光纤放大器EXDANEXDAN操作面板光纤放大器EXDAN光纤放大器EXDAN光亮劣化的修正稳定检测实现・三种鲜明显示可供选择光纤放大器EXDAN光纤放大器EXDAN根据不同检测目的有3种模式可选最高性能1示教简单单点或两点示教如果选择EXDAN实现了无工件也能示教即使在生产线上不放置工件进行示教也很简单不必在按键的同时需要工件通过光纤放大器EXDAN光纤放大器EXDAN对焦简单无闪烁功能.所以对焦和示教所花费的时间较长如果选择EXDAN投光点为红色闪烁光点(高闪烁功能)能在极端的时间内准确无误地完成对焦由此使传感器的调整更为迅速、简易光纤放大器EXDAN光纤放大器EXDAN临界值设定简单由于不能在任意的时间将数值复位到所以在确认光量的同时设定最恰当的临界值非常费工夫如果您选择EXDAN・任意的时段内都能迅速地复位至「」・设定最恰当的临界值很简单・传感器的调整时间大幅度缩短光纤放大器EXDAN光纤放大器EXDAN高精度检测的实现没有模拟输出的放大器。因此单纯的ON・OFF的输出不能做到微妙的检测如果您选择EXDAN有带模拟输出DCV的放大器・实现了高精度输出(监视聚焦功能)・多端设定输出的实现・实现了光量监视光纤放大器EXDAN光纤放大器EXDAN高速下也能准确获取微小信号OFF延时的时间固定所以在高速下有可能遗漏微小信号如果选择EXDAN可在ms内以ms为单位进行设定(ms内以ms为单位)配合控制器的扫描时间可以精细设定切实无误获取信号光纤放大器EXDAN光纤放大器EXDAN数字显示可翻转只能以一个固定方向显示所以当放大器反方向安装时数字显示也随之反向读数很不便(「」和「」误看等)如果选择EXDAN数字选择可翻转(翻转模式)放大器的安装方向可随心所欲显示清晰可见显示位数设定功能/省能量显示功能光纤放大器EXDAN光纤放大器EXNA光纤放大器EXNA・对应EXDAN数字式的模拟量最新通用机种。・LED光量条显示更易识别。・可通过8旋转旋钮调节灵敏度。・备有红色绿色LED品种(绿色的是色标传感器)。・加强了防止相互干扰的机能・LOnDOn开关切换。・内藏OFF延迟定时器ms)。光纤放大器EXNA光纤放大器EXNA特点ADJTEACHMODESET ADJ RUNLNMinMax细分Omron新品光纤放大器光纤传感器新品定位客户需求高机能多机能集于一身基本机能客户需求简单应用价格定位大批量使用多种多样的应用高层次的应用体现应用对策及应对能力EXDANSupermanualPerformanceEasytouse光纤传感器新品定位竞争定位OMRON光纤传感器定位竞争定位●高性能・高精度●智能化的机能SmallWideAdvancedEasyIntelligent●世界最小・重量最轻●使用简便●种类极其丰富(传感器部)T时代的新工具SmallWide●智能化的机能AdvancedEasyIntelligent●世界最小・重量最轻●使用简便●时代的新工具正反射型计测范围(±mm)±mm±mm±mm长距离扩散反射型计测范围(涵盖mm)分解能(µm,µm,µm)采样次数次:采样周期=µs(n)反射型检测方式可视激光扩散反射型光点صm・线式光束µmXmm正反射型光点صm・线式光束µmXmm分解能µmSmallWide●智能化的机能AdvancedEasyIntelligent●世界最小・重量最轻●使用简便T时代的新工具mmmm计测距离计测宽幅分辨率mmmmmm,mmZXLTµmZXLTµm对射型可视激光光点光束型光幕光束型采样次数次:采样周期=µs(n)mmEasytouseFlexibleInformationorientedSmallWide●高性能・高精度●智能化的机能AdvancedEasyIntelligent●使用简便●种类极其丰富(传感器部)●世界最小・重量最轻灵敏的演算机能双重数字表示演算设定具有激光传感器一切特性自我检测激光的寿命期限●时代的新工具●数字表示双重数字表示电源接通后表示实际距离值和门槛值不需数字式面板即可轻松进行厚度计测的演算设定T:表示演算单元夹在放大器之间专利申请中●具有激光光电传感器特性(反射型) 利用了激光光束的光点可进行光量检测。用激光的微小光点瞄准工件。积极活用了黑白误差。用线式光束扩大了应用范围。增加了HiPassLo输出也可选择模拟电流mA・电压±V,±V,V)距离表示受光量表示位移模式光量模式●具有激光光电传感器特性(对射型) 连结对射型探头即可进行光量表示可轻松进行光轴调整.设定基准受光量由于对射光量可用百分比表示因而可以判断对射率.光幕式光束型可自动设定比例因此能简单地表示测定宽幅!更特别的是根据实际应用选择入光/遮光模式的话可表示入光宽幅/遮光宽幅.光量表示透过率表示测定宽幅表示光量模式模式测定宽幅模式操作性类似于EXDAN・运用Platform放大器的操作体系 ・继承了EXDAN使用方便的操作性。・既是高机能机型又具有操作明快的特点。・连结对射型传感器探头时操作性也一致・自动识别连结的传感器探头是反射型还是对射型并切换到最适合的机能体系。EXDANZXLDA双重数字表示LED文字高度mm可视性超群HIPASSLow色表示专利申请中●可轻松了解工件的分辨率(反射型)样本上的分辨率表示的是用白色陶瓷在最佳条件下的值。因此工件的实际分辨率一定要通过对实物的测量来获得。使用ZX的话通过检测要测试工件可轻松地了解分辨率。了解了分辨率就能立即判断是否可以检测。也可用于门槛值设定的余度。输出波形的波动宽幅(小)输出波形的波动宽幅(大)白色工件黑色工件专利申请中●可轻松了解工件的分辨率(对射型)连结对射型传感器探头时不受对象物的影响分辨率是由采样次数决定的采样次数在控制器上进行设定.输出波形的波动宽幅(小)(采样次数多)输出波形的波动宽幅(大)(采样次数少)专利申请中●维修省力传感器可自由更换各种探头可互换传统的探头和放大器是没有互换性的每个探头故障都必须更换放大器十分繁琐。使用ZX的话各种激光探头可以连结同一个放大器。专利申请中简单操作与基准工件比较归零机能归零计测传统产品最繁琐的就是与数字式面板的连结和设定!采用ZX的话对照基准工件借助归零与要计测的工件的差值便一目了然。●波形监视链接原本要将检测状态监视链接时一般要使用示波器。但是对于没有用惯的人而言要掌握是很困难的。采用ZX的话・通过使用手掌式PC可轻易测定出探头的检测状态。・当然也可以连接PC。・可将检测波形转换为csv文件保存。专利申请中●数据锁定通过检测状态的履历管理可灵活进行品质管理制定问题对策。“SenseDifferentMakeDifference!”谢谢各位参与交流谢谢各位参与交流合作愉快

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