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    巴鲁夫光电传感器还能发展多久

    发布时间: 2016-06-17  点击次数: 1755次

    巴鲁夫光电传感器广泛应用于工业自动化领域的光电传感器,一般是开关型的,被称为光电开关。光电传感器由投光器、受光器、集成电路、输出电路等组成,属弱电检测传感器。它容易受到强电设备的电磁干扰。巴鲁夫光电传感器它工作时,引起电磁辐射,形成电磁干扰。当动作频率较高、多个传感器相距较近时,仪器仪表、总线系统、计算机等弱电设备会受到强烈的干扰,传感器本身也会受到强烈的干扰,此时电磁兼容问题显得更突出。电磁兼容设计的目的,巴鲁夫光电传感器一是使传感器本身在电磁环境中能正常工作,避免出现误动作,二是避免传感器成为电磁干扰源。
    巴鲁夫光电传感器以光为媒介进行无接触检测。光是一种频率很高的电磁波 。光干扰也算是一种电磁干扰,光干扰是传感器误动作的主要因素之一。环境光、背景光和周围其它光电传感器发出的光是光干扰源。巴鲁夫光电传感器以红外线为媒介进行检测则可减小可见光的影响,红外光也不影响可见光。红外线光电传感器可用滤光镜滤去可见光。对于周围环境其它光电传感器的光干扰, 可用外壳、套筒、夹缝来抑制 。图1 是一种受光器结构图。
    巴鲁夫光电传感器投光器外壳结构设计得当,可使发出的光成为规则光束,而非散射状,使用时又安装得当,则投光器难成为光干扰源。传感器设计时,采用偏振光及高频调制的脉冲光,采用同步检波方式,都有利于抑制光干扰
    光电传感器通过高频调制产生高频电信号。在高频下,一根导线等效为一个电感。因此,须尽可能缩短传巴鲁夫光电传感器感器内高频线的长度。印制板迹线设计时要考虑尽可能减小电磁辐射。迹线辐射比集成电路辐射要强。迹线如构成如图2 所示的大小相等、方向相反的电流环路,则会向空间辐射磁场,也会接受空间的磁场。
    总的来说,印制板迹线长度宜短,宜增加宽度,但不宜突然增宽,不宜突然拐弯。尽可能增大地线面积以减小地线阻抗。高频信号线、电源线应尽可能平行地靠近地线。传感器应选用低功耗巴鲁夫光电传感器器件,如CMOS 集成电路。CMOS 器件抗干扰能力强,CMOS 逻辑电路抗扰度高达20 %。低功耗器件发热小,这有利于传感器设计得更紧密,有利于传感器稳定工作。输出电路是传感器的末级电路,一般是无触点开关电路。巴鲁夫光电传感器常用输出元件有三极管和晶闸管。三极管状态改变时,引起电磁辐射。在三极管集电极与发射极之间并接RC 吸收电路,用电感L 来抑制d i/ d t , 就可减小电磁辐射的能量 ,如图3 所示。
    输出电路电磁兼容设计的另一种方法是屏蔽。图4 中,晶闸管被屏蔽,LC 滤波网络用来抑制晶闸管动作时产生的浪涌。滤波网络与屏蔽罩均接地。现在,通信、接口、总线技术的发展也促使二进制传感器的智能化。AS-Interface 是一个执行器-传感器- 接口总线系统。AS-Interface 总线系统zui多可安装248 个二进制传感器。AS-Interface 芯片与光电传感器配合,可使传感器与AS-Interface 总线相连。同一总线上,巴鲁夫光电传感器多个传感器相互干扰的问题比较严重。这可在传感器通信时,在信息中加入监督码元(冗余码) 进行抗干扰。如用00000 、11111 代替0 、1 。当收到10111 ,那可认为错了一位,并自动纠正第二位。
    电磁兼容设计靠电磁兼容试验来验证与改进。巴鲁夫光电传感器现在,有了比较完善的电磁兼容试验方法和专门的试验设备。开关电器动作时,形成强烈的干扰,产生瞬态脉冲。IEC61000-4-4 标准对电快速瞬变脉冲干扰作出规定,分为单个脉冲、一群脉冲、脉冲群。巴鲁夫光电传感器脉冲群波形如图5 所示,周期为300 ms , 脉冲束宽度为15 ms。
    单个脉冲和一群脉冲中单个脉冲的宽度要小于15ms。IEC1024 规定的雷电模拟脉冲的宽度也要小于15 ms。光电传感器内部采用小电容对瞬变脉冲滤波比较适应。传感器若受主机控制,巴鲁夫光电传感器则可在软件中采用数字滤波、延时指令来抑制瞬变干扰。光电传感器辐射敏感度试验结果如表1 所示。

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