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光電センサー
光電センサーとは? 光電センサーの使用法は?

光電センサー

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光電センサー

光電センサーは、可視光線、赤外線などの“”を、投部から信号として発射し、検出物体によって反射するを受部で検出(反射型)したり、しゃされる量の変化を受部で検出(透過型・回帰反射型)し出力信号を得るもの。
光電センサー設置の際の注意事項として、光電センサーの電源として市販のスイッチングレギュレータを使用する場合は、フレームグランド端子を接地すること。
光電センサーの配線と動力線、高圧線との同一配管の使用は、ノイズによる誤動作の原因となる場合があるので、別配管とすること。
光電センサーを取り付ける際、ハンマーなどで叩くと耐水機能が損なわれるので注意が必要。光ファイバセンサは物体や液体を光で検出することによってノイズに強く、小型軽量にすることができる。検出するものの特性によって各種のセンサを開発、製造。耐熱、耐薬品、強度、柔軟性など、ユーザーの幅広い要求に対応できる。光センサ(フォトセンサ)とは、光によって物の有無・大きさ・長さ・などの物理量を検知する素子や装置のことである。 検知する方法で、光を透過させるフォトインタラプタ(透過型フォトセンサ)と光を反射するフォトリフレクタ(反射型フォトセンサ)とに分けられる。 光センサは、発光素子と受光素子で構成されている。発光素子には赤外線LEDがよく利用される。受光素子には、フォトトランジスタやフォトダイオード、CdSなどが利用されている。これらの受光素子は、光が当たると電流が流れるようになる素子なので、発光素子から照射した光が対象物に当たって反射してくれば、回路に反射量に比例した電流が流れて対象物の検出ができる。
光電効果(Photoelectric effect)は、物質が光を吸収した際に物質内部の電子が励起されること、もしくはそれに伴って電子が飛び出したり、光伝導や光起電力が現れることを指す。励起された電子は光電子と呼ばれる。光電子が物質の表面から放出される外部光電効果(external photoelectric effect)と、光照射によって物質内部の伝導電子(これも光電子と呼ぶ)が増加する内部光電効果(internal photoelectric effect)に分けられる。単に光電効果という場合は外部光電効果を指す場合が多いが、内部光電効果も光センサーなどで広く利用される。
一般に内部光電効果を用いた場合、低電圧で駆動可能、小型化しやすい、丈夫で長寿命、などの利点が得られる。
○内部光電効果型の光センサー
○フォトダイオードやCCDなど、接合を用いた半導体光センサー
○CdSなどを用いた光導電セル
○セレンを用いた撮影用フィルムの感光剤、複写機の感光ドラムなど
太陽電池も内部光電効果型の受光素子と言えるが、用語としては光起電力効果(photovoltaic effect)が多く用いられる。

光電センサー特徴

応答速度が速い
光電センサはー最高20μs(1/50000秒)の高速応答。人間の目では追従できない速さに対応。
色の判別が可能
色はの特定波長に対して、反射・吸収の比率が異なる。この特性から受量の変化で色の検出、判別が可能。
高精度検出
光電センサーは特殊な学システムと電子回路によって、精度の要求される位置決めや微小物の検出が行なえる。
非接触検出
光電センサーによって検出物体に接触せずに検出が行なえるため、検出物体を傷めることがない。また、光電センサ自体も傷つかず、寿命が長くメンテナンスの必要がない。
ほとんどの物体が検出可能
光電センサーは物体の表面反射または、しゃ量によって検出するのでほとんどの物体(ガラス、金属、プラスチック、木、液体など)が検出できる。

検出距離が長い

おもな光電センサーは透過型で10m、反射型で1m、回帰反射型で50mの検出距離がとれる。

光電センサー分類

透過型(光電センサー
対向する投・受光器間の軸を検出物体がさえぎることで検出する。
回帰反射型(光電センサー
センサから出て反射板から戻ってくるを検出物体がさえぎることで検出する。
拡散反射型(光電センサー
検出物体にを照射し、検出物体からの反射を受して検出する。
狭視界反射型(光電センサー
検出物体にをスポツト照射し、検出物体からの反射を受して検出する。
限定反射型(光電センサー
部と受部を角度をもった構造にすることにより、それぞれの軸の交差する限られた領域のみで検出する。
距離設定型(光電センサー
検出物体にスポットを照射して、検出物体からの反射光の角度の違いで検出する。
沢度判別用反射型(光電センサー
検出物体にスポットを照射して正反射と拡散反射の差により、沢度の違いを検出する。
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