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用有偏振功能的镜面反射型光电开关实现对玻璃边沿损伤检测

--用有偏振功能的镜面反射型光电开关实现对玻璃边沿损伤检测

供稿:上海恬迅机电科技有限公司 2012/2/3 13:48:39

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  • 关键词: 偏振 镜面反射型光电开关 检测
  • 摘要:镜面反射型光电传感器存在一个问题,那就是表面光滑的物体会和反射板一样以同样的强度将光束反射,如光滑的平板玻璃、照脸的镜子镜面等,因光路衰减不明显,接收器无法区分其接受的光波是来自反射板还是来自被检测物,这样就无法识别检测物体。会产生误动作,但是,具有偏振功能的镜面反射光电开关,就可以解决这个问题,它的主要工作原理是利用光的偏振原理来实现的。

       一般的镜面反射型光电开关在检测物体是否存在与否时是利用被检测物体对光的反射率大大低于镜面的反射率,使得光路明显的衰减达到改变输出信号电平来进行检测的一种形式,这种检测形式,检测距离比对射式短,比漫反射式长,并仅需要单根电缆配电即可,反射镜光轴的调整比对射式容易得多,获得了广泛的应用,但是,镜面反射型光电传感器存在一个问题,那就是表面光滑的物体会和反射板一样以同样的强度将光束反射,如光滑的平板玻璃、照脸的镜子镜面等,因光路衰减不明显,接收器无法区分其接受的光波是来自反射板还是来自被检测物,这样就无法识别检测物体。会产生误动作,但是,具有偏振功能的镜面反射光电开关,就可以解决这个问题,它的主要工作原理是利用光的偏振原理来实现的。

图 一

根据光学原理,一束自然光可以分解为垂直偏振光和水平偏振光( 图 一 )


       偏振光只在与其以一个特定的光波振幅方位(垂直或水平)形式传输,偏振光通过偏振光片产生。偏振光片是一个带很多细缝的栅片,只有符合其偏振方向的光波才可以通过相对应的偏振滤光片上的细缝(水平滤光片仅可以通过水平偏振光波,垂直滤光片仅可以通过垂直偏振光波)。
       如将镜面反射型光电开关内的发射器前安装一个水平方向滤光片和在接收器前安装垂直方向的偏振滤光片,发射光首先经过水平偏振滤光片,这样只有一个水平方向的偏振光射出,水平方向偏振光在没有中断的情况下到达直角反射镜, 当没有被检测物体时,反射镜将水平方向偏振光光波反射,并将其偏振方位扭转90°,这样返回的垂直偏振光光波就可以通过接收器前的垂直偏振滤光片,到达接收端的光敏三极管,光束形成回路 ( 图 二 )。当有被检测物体通过时,反射回来的光束衰减很多、光电开关输出信号电平翻转。

图 二

图 三

       如果被检测的物体是玻璃或镜面,反射率特强,其玻璃表面将光波以不变的强度反射,但光波的偏振方向没有改变。反射回来的仍是水平偏振光,水平偏振光不能通过接收器前的垂直偏振片。这样由于接收器接收不到光波,光束回路中断 ( 图 三 ) ,光电开关输出信号电平翻转。
       运用偏振光学原理制成的镜面反射型光电开关特别适用于具有高反射率、光滑表面的玻璃、镜面的物体检测。
       用有偏振功能的镜面反射型光电开关用于玻璃边沿损伤检测是一个很好的方案,可检测出损伤的产品,避免进入进一步的加工,减少损失。( 图 四 )

图 四

 

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