光电式传感器实验记录和数据分析

---

1 简介

光电传感器由发射和接受两个部分组成，发射器发出可见光线或不可见光线（红外光），接收器接收对应的光线，通过物体遮住或反射光的量来输出对应的信号。下面将按照光电传感器的检测方法，分别说明其特点。

2 检测方法

1. 透过型

原理：通过检测物体遮挡对置的发射器和接收器之间的光轴来进行检测。

特点:

• 检测距离长。
• 检测位置精度高。
• 若为不透明体，则与形状、颜色和材质无关，可直接进行检测。
• 抗镜头的脏污和灰尘。

1. 回归反射型

原理：通过检测物体遮挡传感器发射后由反光板返回的光来进行检测。

特点：

• 由于单侧为反光板，因此可安装在狭小空间。
• 配线简单，与反射型相比，可进行长距离检测。
• 光轴调整非常容易。
• 若为不透明体，则与形状、颜色和材质无关，可直接进行检测。

1. 反射型

原理：将光照射到检测物体上，并接收来自检测物体的反射光后进行检测。

特点：

• 仅安装传感器本体即可，不占空间。
• 无需光轴调整。
• 若反射率较高，也可检测透明体。
• 可辨别颜色。

1. 窄光束反射型

原理：在检测物体上进行光斑照射，并接收来自检测物体的反射光后进行检测。

特点：

• 可检测小型目标物。
• 可检测标记。
• 可从机械等的空隙开始检测。
• 检测点可视。

1. 限定反射型

原理：采用以发射器和接收器为角度的结构，仅检测各自光轴交叉的受限区域。

特点：

• 背景影响小。
• 应差距离短。
• 可检测较小的凹凸。

1. 距离设定型

原理：将光斑照射到检测物体上，并通过来自检测物体反射光的角度差异进行检测。

特点：

• 不受反射率较高的背景物影响。
• 即使检测物体的颜色和材质的反射率不同，仍可进行稳定检测。
• 可进行小物体的高精度检测。

1. 光泽度辨别用反射型

原理：将光斑照射到检测物体上，通过镜面反射和漫反射的差异来检测光泽度的不同。

特点：

• 可在线使用。
• 不受颜色的影响。
• 也可检测透明体。

光电传感器 7种检测方式｜传感器基础教科书 基于原理解说工厂的传感器｜基恩士

3 光电传感器选型

• 分离式光控传感器--OF-11R1-N23/OF-11T-N23

绝对最大定格：

项目		记号	定格	单位
发光侧	直流顺电流	IF	50	mA
	脉冲正向电流	IFP	600	mA
	直流顺电流低减率	△IF/℃	-0.33	mA/℃
	直流逆电压	VR	5	V
	使用温度	Topr	-10～+60	℃
	保存温度	Tstg	-20～+80	℃
受光侧	集电极-发射极电压	VCEO	30	V
	发射极-集电极电压	VECO	5	V
	集电极电流	Ic	50	mA
	集电极耗散功率	Pc	75	mW
集电极功率损失低减率		△Pc/℃	-1	mW/℃
动作温度		Topr	-10～+60	℃
保存温度		Tstg	-20～+80	℃

电气/光学特性：

项目			记号	测定条件	最小	标准	最大	单位
发光	顺电压		VF	IF=10mA	1.00	1.15	1.30	V
	逆电流		IR	VR=5V	━	━	10	uA
	发光波长		入P	IF=20mA	━	940	━	nm
受光	暗电流		ICEO	VCE=16V IF=0	━	5	100	nA
	感度波长		入P	━	━	870	━	nm
运行特性	指向半角值		θ1/2	IF=20mA	━	±7	━	°
	变动效率		IL/IF	L=10mm,IF=10mA	23	85	250	％
	集电极-发射极饱和电压		VCE	E=0.1mW/cm	━	0.15	0.4	V
	应答时间	上升时间	tr	VCC=5V IC=2mA RL=100Ω	━	6	━	us
		下降时间	tf		━	6	━	us

分离式光控传感器，为光电开关的一种，属于非接触型的光电开关。将发光组件与受光组件分别设置在两个封装体中，发光组件发出光被受光组件感应。当有检测物体通过时就会产生遮光，从而实现检测功能。

• 反射型光控传感器--OH-118-A5

绝对最大定格：

项目	记号	定格	单位
电源电压	VCC	DC7	V
出力电压	VO	-0.33	V
出力电流	IO	5	mA
动作温度	Topr	-25～+85℃	℃
保存温度	Tstg	-40～+85℃	℃

电气/光学特性：

项目			记号	测定条件	最小	标准	最大	单位
动作电源电压			VCC	━	4.5	━	5.5	V
高位出力电压			VOH	VCC=5VE（非检出时）	4.9	━	━	V
低位出力电压			VOL	IOL=16mA（检出时）	4.9	━	━	V
发光波长			入P	IF=20mA	━	5	100	nA
感度波长			入P	━	━	940	━	nm
检出距离	KODAK90％反射纸		LHLS	VCC=5V	━	━	1	mm
			LHLL		9	━	━
	明度N5.5无光尺		LHLS	VCC=5V	━	━	3	mm
			LHLL		7	━	━
外界光照干扰容许度			EV	━	3000	━	━	LX
消费电流			CC	平滑值VCC=5.0V，VOUT=Open	━	━	15	mA
应答时间	上升时间		tPLH	90％反射纸 VCC=5.0V	━	━	1.0	ms
	下降时间		tPHL	━	━	━	1.0	ms

反射型光控传感器，为光电开关的一种，属于非接触型的光电开关。此类开关通常采用将发光组件与受光组件分别设置于同一封装里面，发光组件发射光通过检测物体后反射回来，被受光组件接收，从而得以实现检查功能。

• 透光型光控传感器--OJ-451-N23

绝对最大定格：

项目		记号	定格	单位
发光侧	直流顺电流	IF	50	mA
	直流顺电流低减率	△IF/℃	-0.33	mA/℃
	直流逆电压	VR	5	V
受光侧	集电极-发射极电压	VCEO	30	V
	发射极-集电极电压	VECO	5	V
	集电极电流	Ic	50	mA
	集电极耗散功率	Pc	75	mW
	集电极损失低减率	△Pc/℃	-1	mW/℃
动作温度		Topr	-25～+85	℃
保存温度		Tstg	-40～+85	℃

电气/光学特性：

项目			记号	测定条件	最小	标准	最大	单位
发光	顺电压		VF	IF=10mA	1.00	1.15	1.30	V
	逆电压		IR	VR=3V	━	━	10	uA
	发光波长		入P	IF=20mA	━	940	━	nm
受光	暗电流		ICEO	VCE=16V IF=0	━	5	100	nA
	感度波长		入P	━	━	870	━	nm
运行特性	光电流		IL	VCE=5V IF=20mA	0.5	━	━	mA
	集电极-发射极饱和电压		VCE	IF=20mA IC=1mA	━	0.15	0.4	V
	应答时间	上升时间	tr	VCC=5V IF=1mA RL=1KΩ	━	15	50	us
		下降时间	tf		━	15	50	us

透光型光控传感器，为光电开关的一种，属于非接触型的光电开关。将发光组件与受光组件面对面排列并设置于同一封装内（封装原料均采用透光材料），利用检测物体通过时会遮光的原理，从而实现检测功能。

• 光遮断器--OJ-511-A8

绝对最大定格：

项目		记号	定格	单位
发光侧	直流顺电流	IF	50	mA
	直流顺电流低减率	△IF/℃	-0.67	mA/℃
	直流逆电压	VR	6	V
受光侧	集电极-发射极电压	VCEO	35	V
	发射极-集电极电压	VECO	6	V
	集电极电流	Ic	20	mA
	集电极耗散功率	Pc	75	mW
	集电极损失低减率	△Pc/℃	-1	mW/℃
动作温度		Topr	-25～+85	℃
保存温度		Tstg	-40～+85	℃

电气/光学特性：

项目			记号	测定条件	最小	标准	最大	单位
发光	顺电压		VF	IF=20mA	━	1.2	1.4	V
	逆电压		IR	VR=3V	━	━	10	uA
	发光波长		入P	IF=5mA	━	950	━	nm
受光	暗电流		ICEO	VCE=5V IF=0	━	━	0.4	nA
	感度波长		入P	━	━	910	━	nm
运行特性	光电流		IL	VCE=5V IF=20mA	1.0	3.0	15	mA
	集电极-发射极饱和电压		VCE	IF=20mA IC=0.5mA	━	0.1	0.4	V
	应答时间	上升时间	tr	VCC=2V IF=2mA RL=100Ω	━	3.0	━	us
		下降时间	tf		━	3.5	━	us

光遮断器，又称光电断续器，为光电开关的一种，属于非接触型的光电开关。将发光组件与受光组件面对面排列并设置于同一封装内，利用检测物体通过时会遮光的原理，从而实现检测功能。

• 反射型光控传感器OM-191

绝对最大定格：

项目		记号	定格	单位
发光侧	直流顺电流	IF	50	mA
	直流顺电流低减率	△IF/℃	-0.33	mA/℃
	直流逆电压	VR	5	V
受光侧	集电极-发射极电压	VCEO	30	V
	发射极-集电极电压	VECO	5	V
	集电极电流	Ic	50	mA
	集电极耗散功率	Pc	75	mW
	集电极损失低减率	△Pc/℃	-1	mW/℃
动作温度		Topr	-25～+85	℃
保存温度		Tstg	-40～+85	℃

电气/光学特性：

项目			记号	测定条件	最小	标准	最大	单位
发光	顺电压		VF	IF=10mA	1.00	1.15	1.30	V
	逆电压		IR	VR=5V	━	━	10	uA
	发光波长		入p	IF=20mA	━	940	━	nm
受光	暗电流		ICEO	VCE=16V / IF=0	━	5	100	nA
	感度波长		入p	━	━	870	━	nm
运行特性	光电流		IL	VCE=5V/L=6mm/IF=20mA	0.5	━	━	mA
	漏电流		ILEAK	VCE=20mA/IF=20mA	━	1	0.4	uA
	集极-发射极饱和电压		VCE	IF=20mA/IC=50uA	━	0.15	0.4	V
	应答时间	上升时间	tr	VCC=5V/IC=2mA/RL=100Ω	━	6	━	us
		下降时间	tf		━	6	━	us

反射型光控传感器，为光电开关的一种，属于非接触型的光电开关。此类开关通常采用将发光组件与受光组件分别设置于同一封装里面，发光组件发射光通过检测物体后反射回来，被受光组件接收，从而得以实现检查功能。

• 回归反射型光控传感器ON-111-N24

绝对最大定格：

项目		记号	定格	单位
发光侧	直流顺电流	IF	50	mA
	直流逆电压	VR	5	V
	直流顺电流低减率	△IF/℃	-0.67	mA/℃
	脉动直流电流	IFP	300	mA
受光侧	集电极-发射极电压	VCEO	30	V
	发射极-集电极电压	VECO	5	V
	集电极电流	Ic	20	mA
	集电极耗散功率	Pc	75	mW
动作温度		Topr	-10～+60	℃
保存温度		Tstg	-30～+65	℃

电气/光学特性：

项目		记号	测定条件	最小	标准	最大	单位
发光	顺电压	VF	IF=20mA	━	1.22	1.4	V
	逆电压	IR	VR=5V	━	━	10	uA
	发光波长	入p	IF=20mA	━	950	━	nm
受光	暗电流	Iceo	VCE=10V/IF=0	━	━	100	nA
	感度波长	入p	━	━	880	━	nm
运行特性	光电流	IL	VCE=5V/IF=20mA/L1=10mm	1.8	━	━	mA
	遮断电流	ICUT	VCE=5V/IF=20mA/L2=5.5mm	━	━	0.45	mA
	集电极-发射极饱和电压	Vce	E=10mW/cm2/IC=0.5mA	━	0.1	━	V

回归反射型光控传感器，为光电开关的一种，属于非接触型的光电开关。此类开关通常采用将发光组件与受光组件分别设置于同一封装里面，发光组件发射光通过检测物体后反射回来，被受光组件接收，从而得以实现检查功能。

• 反射型光控开关ON-171-A8

绝对最大定格：

项目		记号	定格	单位
发光侧	直流顺电流	IF	50	mA
	直流顺电流低减率	△IF/℃	-0.33	mA/℃
	直流逆电压	VR	5	V
	脉动顺电流	IFP	600	mA
受光侧	集电极-发射极电压	VCEO	30	V
	发射极-集电极电压	VECO	5	V
	集电极电流	Ic	50	mA
	集电极耗散功率	Pc	75	mW
动作温度		Topr	-25～+85	℃
保存温度		Tstg	-40～+85	℃

电气/光学特性：

项目		记号	测定条件	最小	标准	最大	单位
发光	顺电压	VF	IF=10mA	1.00	1.15	1.30	V
	逆电压	IR	VR=5V	━	━	10	uA
	发光波长	入p	IF=20mA	━	940	━	nm
受光	暗电流	ICEO	VCE=16V IF=0	━	5	100	nA
	感度波长	入p	━	━	870	━	nm
运行特性	光电流	IL	VCE=5V/ IF=20mA/L=6mm	0.5	━	━	mA
	漏电流	ILEAK	IF=20mA/ VCE=5V	━	━	50	uA
	集电极-发射极饱和电压	VCE	IC=10uA/ E=0.1mW/cm2	━	0.15	0.4	━

反射型光控开关,为光电开关的一种，属于非接触型的光电开关，发光素子和受光素子向同一方向构造光控开关。用检测物对准发光素子的光,用受光素子检测接受反射回的光，适合检测形状大的物品或平面。

塑胶弓型光控传感器--OS-311A-N2

绝对最大定格：

项目		记号	定格	单位
发光侧	直流顺电流	IF	50	mA
	直流逆电压	VR	5	V
	直流顺电流低减率	△IF/℃	-0.33	mA/℃
受光侧	集电极-发射极电压	VCEO	30	V
	发射极-集电极电压	VECO	5	V
	集电极电流	Ic	20	mA
	集电极耗散功率	Pc	75	mW
	集电极耗散功率低减率	△PC/℃	-1	mW/℃
动作温度		Topr	-25～+85	℃
保存温度		Tstg	-40～+85	℃

电气/光学特性：

项目		记号	测定条件	最小	标准	最大	单位
发光	顺电压	VF	IF=20mA	━	1.2	1.5	V
	逆电压	IR	VR=5V	━	━	10	uA
	发光波长	入P	IF=5mA	━	940	━	nm
受光	暗电流	Iceo	VCE=20V IF=0	━	━	100	nA
	感度波长	入P	━	━	940	━	nm
运行特性	光电流	IL	VCE=5V IF=20mA	0.5	2.0	15	mA
	集电极-发射极饱和电压	Vce	IF=20mA IC=0.4mA	━	━	0.4	V

机械特性：

动作式样	动作位置与静止位置夹角18°±3°
初始扭转力	6.9×10-3±5.0×10-3N.cm
动作回数	106回以上（无负荷、动作位置与静止位置之间）

塑胶弓型光控传感器，为光电开关的一种，属于非接触型的光电开关。将发光组件与受光组件面对面排列并设置于同一封装内，通过塑胶弓与弹簧的配合可以灵活控制遮光的强度，从而检测功能更加强大。

• 长距离对射光电传感器--OZ-53T/R6-30

技术参数：

型 式	OS-03
使 用 电 源	DC 12.0～24V(±10%)
消 費 电流（DC 12V时）	投光：18mA以下 受光：6mA以下
检 测 距 离	3m
输 出 方 式	NPN常开,阻断ON
検 知 方 式	近红外透过型
光斑直径(角度）	Ø500.0 3m（9.5º)
使用光学系	非球面片凸透镜
投 光 波 长	890nm
投光脉冲间隔	約 70u sec
投光脉冲宽度	約 5u sec
LED指示	投光:Red LED (工作指示） 受光:Green LED(信号指示) Red LED（输出指示）
控制输出	NPN 集电极开路输出 100mAmax./DC30.0V 入光时ON/遮光时ON开关切换式
接 続 方 式	Brown:Vcc+ Blue:Vcc- Black:Control Out
应答时间	1ms以下
使用周围温度	-25℃ ～ +55℃
保存周围温度	-40℃ ～ +70℃
使用周围湿度	35 ～ 85%RH
保存周围湿度	35 ～ 95%RH
耐外乱光 太陽光	1万 Lx　光軸中心5度以内无误动作
闪光灯・萤光灯	6500 Lx　光軸中心5度以内无误动作
外壳防护等级	IP67
外壳材质	外壳：ABS / LENS：PC
本体寸法｢mm]	31.0x20.0x10.6
安装孔尺寸｢mm]	M3 25.4
Cable寸法｢mm]	300mm

OZ-53T/R6-30产品是一款新型的长距离对射光电传感器