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反射式光电开关的反射特征,影响有效检测距离的因素

    反射式光电开关的检测效果,受反射光的强弱影响,也与发射管工作电流、检测距离、反射面材料、环境光照等因素相关。

    为了检测不同类型的光电开关对于不同反射面材料的有效检测距离,亿毫安电子采用控制变量法,给出对于同一传感器件,以上几种因素变化与检测结果之间的相互影响关系。

    在此基础上,我们检测了五款常用的反射式光电开关,它们分别是RPR220、RPR359、TCRT500、ST188、ITR20001,在白色、黑色与亚光铝箔表面的反射特性。

    测试环境

    图一为检测装置实物照片,游标卡尺用于测量传感器反射面的距离,被测传感器件固定在游标卡尺的外测量爪上,可以更换;被测传感器件的检测窗口端面与量爪测量面齐平,是反射面、平口钳作为底座,夹住游标卡尺的另一个测量爪,使尺身与平口钳的台面垂直,且固定不动。装置检测电路,R2取20kΩ。检测电路中的各连接线,宜编织成对绞线,可减少外界电磁信号的干扰。

反射式光电开关测试环境
1、游标卡尺;2、光电开关;3、反射面;4、平口钳
图一、检测装置
 

    检测实验在室内、晴天晚上进行,室温为20°C,桌面照度为120Lx(日光灯)。测试各传感器件在白色、黑色与亚光铝箔表面的反射特性时,对应传感器件发射管的工作电流均取10mA。

    实验结果分析
 

RPR220、RPR359测试曲线
图二、 RPR220、RPR359测试特征曲线

    图2是RPR220、RPR359测试特征曲线。黑色表面,RPR220检测距离为6mm时,最低电压值为3.95V,RPR359在检测距离4mm时,最小电压值为3.68V;白色表面,RPR220距离处于3-13mm时,输出电压不超过0.8V,RPR359的距离范围则为1-12mm;亚光铝箔表面,RPR220的低电平检测距离范围增加为2-22mm,RPR359的距离范围为1-26mm。

TCRT5000光电开关测试检测曲线
图三、TCRT5000测试特征曲线

    图3是TCRT5000测试特征曲线,黑色表面,在检测距离为4mm,输出电压最小值为2.5V;白色表面,检测距离范围为1-19mm,输出电压小于0.8V;亚光铝箔表面,输出电压小于0.8V的检测范围为1-25mm。

ST188测试特征曲线
图四、ST188光电开关测试特征曲线

    图4是ST188测试特征曲线,黑色表面,在检测距离为9mm,输出电压最小值为2.99V;白色表面,检测距离范围为4-30mm,输出电压小于0.8V;亚光铝箔表面,输出电压小于0.8V的检测范围为3-63mm。

ITR20001测试特征曲线光电开关
图五、ITR20001测试特征曲线

    图5是ITR20001测试特征曲线,黑色表面,在检测距离为8mm,输出电压最小值为3.98V;白色表面,检测距离范围为4-16mm,输出电压小于0.8V;亚光铝箔表面,输出电压小于0.8V的检测范围为2-51mm。

    经过五款反射式光电开关RPR220、RPR359、TCRT500、ST188、ITR20001的测试,各器件在黑色表面,检测输出电压的最小值,均大于TTL逻辑高电平输出最小限值(2V),符合TTL逻辑高电平匹配要求。通过各器件的有效检测距离对比可以得到,ST188与ITR20001光电开关,亚光表面有效检测距离范围相对较大。ST188在白色表面,小于4mm的距离范围为其无效检测区域,RPR359与TCRT5000白色表面无效检测距离均小于1mm。

    下表是RPR220、RPR359、TCRT500、ST188、ITR20001五种传感器件,在这次实验条件下,测得黑色表面的最小输出电压,与白色、亚光铝箔表面的有效检测距离范围,为选用传感器件提供参考。

各光电开关在黑色、白色、亚光铝箔表面测试特征汇总表
各光电开关在黑色、白色、亚光铝箔表面测试特征汇总表

    以上测试结果表明,不同种类的红外反射型光电开关,其有效检测距离各有不同,除此之外,采用不同的封装形式,其有效检测距离范围也不相同。亿毫安电子专注于红外感应开关领域,可为用户提供最合适的红外感应开关器件以及技术支持。
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