光电开关的检测方法
光电开关的检测方法
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一、光电开关的分类： 1.按检测方法的分类 　　(1)光量法　　目前大多数光电开关用来检测物体有无的均为光量方式，既光源受物体遮蔽或发生反射、辐射和遮光导致受光量变化来检测对象的有无。　　(2)三角测距法　　光量方式容易受到物体表面的光洁度、粗糙度、颜色所影响，因此在一些要求比较高的场合就需要采用距离法检测。　　(3)激光测量法　　由激光器对被测目标发射一个光信号，然后接受目标反射回来的光信号，通
一、光电开关的分类： 1.按检测方法的分类 　　(1)光量法　　目前大多数光电开关用来检测物体有无的均为光量方式，既光源受物体遮蔽或发生反射、辐射和遮光导致受光量变化来检测对象的有无。　　(2)三角测距法　　光量方式容易受到物体表面的光洁度、粗糙度、颜色所影响，因此在一些要求比较高的场合就需要采用距离法检测。　　(3)激光测量法　　由激光器对被测目标发射一个光信号，然后接受目标反射回来的光信号，通过测量光信号往返经过的时间， 计算出目标的距离。　　2.按光源种类的分类　　光源目前采用的大多是发光二极管(LED)，根据不同使用目的的区别使用。　　(1)白炽灯式(可见光)　　用于需要白光的标志检测器，由于寿命与抗震性能，现在使用比较少。　　(2)发光二极管(LED)式(可见光、近红外光)　　具有调制容易、寿命长、小型、功耗小、抗震等优点是光电开关理想的光源，可用于各种用途。　　(3)荧光式(可见光)　　主要用于需要长度的光电系统(图像等)　　(4)紫外光式(不可见光)　　通过照射紫外线用于检测发生可见光的物体(荧光整理疵点、食品中的异物等)。　　(5)气体激光式(可见光)　　光束比较强，用于探伤系统、条形码系统、及强光衰减大的场合，如蒸汽、烟雾、火焰等场合。　　(6)半导体激光式(红光、近红外光)　　具有较强的透射率和容易调制的特性，用于如蒸汽、烟雾、火焰等场合钢铁行业与安防。　　3.按光源调制种类的分类　　(1)直流光式　　使发射器的光线为不变的直流光，包括白炽灯和用直流驱动的发光二极管。这种方式有线路简单、响应速度快的特点，但是抗光干扰比较弱，目前仅在较短的距离检测中使用。　　(2)调制式　　①、脉冲调制式　　使发射器发的出光线为具有一定频率的脉冲波，一般称为调制光，采用这种方式除了可以获得峰值很高的光脉冲功率外，还可以对接收器输出采用具有频率选择的交流放大器进行放大，从而减少周围光线和电气噪声的影响，这是目前国内外使用最广的一种方式。　　②机械旋转调制式　　对光源用棱镜或转盘孔旋转后，提取脉冲信号，如用于区域检测和热金属辐射的扫描检测等。　　③、扫描式　　将多个发射器与接收器组合，通过同步信号逐一扫描，防止相互干扰。如用于光幕。　　4.按供电种类的分类　　(1)直流式　　采用直流电压供电的形式，一般大多采用12-24V(10-30V)的直流电压的供电。　　(2)交流式　　采用交流电压供电，电压范围为90-240V交流电，满足110VAC与220VAC场合的供电　　(3)直流交流混合式　　直流电压与交流电压都可以直接接入同一个供电回路的形式，直流电压范围12-240V，交流电压范围24-240V，此形式适应性比较灵活，不需要考虑配电的问题。　　5.按输出种类的分类　　(1)三极管NPN输出　　(2)三极管PNP输出　　(3)三极管NPN与PNP混合输出　　(4)固态隔离无触点输出　　(5)继电器触点输出　　(6)可控硅输出　　(7)模拟电压　　(8)模拟电流　　(9)数据信号　　6.按结构种类的分类　　(1)内藏放大器式　　即把发光、感光元件和放大、信号处理、开关驱动装配在一个壳体里，接通直流电源就可以获取ON-OFF开关输出，不需要专用放大器，抗噪音能力强，寿命长，电缆线可延长等优点，是主流的一种光电开关。　　(2)放大器分离式　　这是种早期采用比较多的方式，发光、感光元件装在探头内，用屏蔽线与专用放大器(光电开关主体)连接。主要是探头可以安装在比较狭小的空间对比较小的物体进行检测，但是有抗噪声能力的问题。随着技术的发展，内藏放大器式的光电开关的体积越来越小;这种形式采用相对较少，尤其是光纤的发展。　　(3)光纤式　　这种光电开关是放大器分离式与内藏放大器式结合的产品，通过光纤才传输光信号，光电开关主体上套上光纤线，另一头光纤探头可以对被检测物体进行检测，其优点光纤探头比较小，可以检测比较微小的物体，光纤线传输的只是光信号，所以不用考虑放大器分离式那样需要考虑抗噪声能力的问题。　　(4)自控式　　这种光电开关是具有一定功能性的。把发光、感光元件和放大、信号处理、开关驱动、电源、继电器等都装配在一起，接上交流或直流电源就可以工作。同时还具有其他一些功能如动作信号的延时、光电开关的信号灵敏度调节等。　　二、光电开关特点：　　1、检测距离长：与电感式接近开关相比，可以获得很长的检测距离，例如：对射型开关检测距离可达数十米，反射已从几厘米到几米，由于是非接触检测，所以不损伤被测物，也不受其影响。　　2、检测对象广泛：因为是根据检测对象的反射和透光检测，所以不管是金属、即使是玻璃、橡胶、木材、液体、气体等几乎都可以检测。　　3、响应速度快：检测介质本身是高速的，因为几乎不包含机械动作，因而可以获得非常高的检测速度。　　4、分辨能力高：因为光是直线传播，且波长短，因而分辨率高，适用于微小物体和高精度位置检测。　　5、容易取得规则的检测区：采用了透镜等光学系统，可以比较容易的聚光、扩散和折射，对应不同的检测对象和不同的使用环境，可以适当的选取具有某种检测区域的产品。　　6、不受磁场和振动的影响：检测开关一般较多地安装在具有较强磁场和振动的场所，从本质上说，光电开关受其影响很少，因而能够可靠的动作。　　7、利用光的特性检测：可以做色标、形状特征的选择检测。　　8、寿命长：由于是非接触检测，所以寿命长，特别是用发光二极管做为光源，控制输出采用无接点方式，寿命就更长。　　但，光电开关也有下述一些缺点：　　9、透镜容易受到粉尘和油污的污染，透镜一旦弄脏，不仅使光束散乱，又挡住了一部分光，因而在恶劣环境下，必须采取切实可行的保护措施。　　10、周围光线强弱对开关的影响，对于通常的照明光，目前光电开关几乎不受影响，但是如果背景光太强以致超过数万勒克斯，就会引起开关误动作而造成损失。　　11、成本比其它检测开关要高一些。　　三、光电开关应用方法　　1：输入电源电压的波动　　对直流输入方式，也要注意其波动值，通常可以允许±10%。　　2：配线　　正确地进行配线自然不用说，在有规定的情况下，使用电缆应在规定的长度以内，在配线上大多出防噪声方面考虑，但为安全起见，还应当注意与动力线隔离，高压线、动力线和光电的配线不应放在同一配线管或用线槽内，否则会由于感应而造成(有时)光电开关的误动作或损坏，所以原则上要分别单独配线。　　3：响应时间　　根据被测物体的大小与移动速度来选择在响应速度上有余力的光电开关，另外，关于对射式，由于光束的粗细对检测有影响，因此要预先计算好对整个光束遮光的时间。　　4：灵敏度　　关于设定距离，在环境恶劣的情况下，使用对射式时，必须留出4倍以上的余地，使用反射式时也必须留出倍以上的余地。　　5：保护措施　　通常，对于直流供电的光电开关里都设有逆极性，交流无须要极性保护。　　直流供电的光电开关晶体管输出的均有过流、短路保护。保护方式有节拍式或自锁式，各有特点，节拍式在输出最大电流临界点产生节拍保护，使用时候负载电流需要控制在光电开关额定输出电流内。自锁式过载、短路后，保护启动后，无输出，需要断电重新加电后才恢复正常。　　无接点输出极的保护，通常采用续流保护晶体管的集电极。如果有大功率的感性负载最好还是外部设置电涌吸收给予保护。　　6：抗振与冲击　　若振动为0-2000次/分，复振宽度为2mm左右时，对一般光电开关没什么影响，但是对采用白炽灯做光源需要采用不受振动的装备结构。　　7：干扰光　　由于光电开关的光源与调制的问题，因此抗干扰光的能力也是不同的;通常红外光电开关抗环境光白炽灯光3,000Lux,太阳光10,000Lux。若强烈太阳光直接照射的，由于太阳光含有红外波段的光线，如果采用光学滤色镜提高抗光干扰能力是不够的。teopto光电产品中有具备100,000Lux专门用于强烈环境光的产品。那直流光式，需要尽量避开环境光的直接照射，由于环境光的干扰，还需要对灵敏度细调后满足实际使用的需要。在不能改变光电开关(接收器)光轴与强光源的角度时，可在光电开关上方四周加装遮光板或套上遮光长筒。　　8：防止相互干扰　　对射式防止相互干扰最有效的办法是发射器和接收器交叉设置，超过2组时还拉开组距。当然，也可选择使用不同频率的机种。反射式需要隔开一定的间距,根据产品参数的指向角与检测距离来确定相邻的间距。　　9：镜面角度影响　　当被测物体有光泽或遇到光滑金属面时，一般反射率都很高，有近似镜面的作用，这时应将发射器与检测物体安装成10～20°的夹角，以使其光轴不垂直于被检测物体，从而防止误动作。　　10：排除背景物影响　　使用反射式扩散型发射器、接收器时，有时由于检出物离背景物较近，光电开关或者背景是光滑等反射率较高的物体而可能会使光电开关不能稳定检测。　　因此可以改用距离限定型发射器、接收器，或者采用远离背景物、拆除背景物、将背景物涂成无光黑色、或设法使背景物粗糙、灰暗等方法加以排除。　　11：自诊断功能使用　　在安装或使用时，有时可能会由于台面或背景影响以及使用振动等原因而造成光轴的微小偏移、透镜沾污、积尘、外部噪声、环境温度超出范围等问题。这些问题有可能会使光电开关偏离稳定工作区，这时可以利用光电开关的自诊断功能而使其通过STABLITY绿色稳定指示灯发出通知，以提醒使用者及时对其进行调整。　　12：消除台面影响　　发射器与接收器在贴近台面安装时，可能会出现台面反射的部分光束照到接收器而造成工作不稳定。对此可使发射器与接收器离开台面一定距离并加装遮光板。　　13：镜面的维护　　定期清理镜面或者反光板表面的灰尘，使光电开关的光量不受损耗，保证光电开关正常工作，擦拭镜头严禁用稀释剂等化学物品，以免损坏塑料镜与反光板。　　14：温度特性　　一般工作的环境温度在-20℃~55℃(未结冰)，在环境复杂的条件下检测时需要注意，比如温度比较高的环境下需要采取冷却。冷却方式有多种，风冷却、水冷切、电致冷等;温度比较低的环境超过产品额定值的，需要加热防止检测镜面冻霜、结冰;这些条件的使用时，若需要技术支持请与teopto的应用工程师进行技术的咨询，选择合适的产品应用在项目上。　　15：光轴校准　　为了便于校准光轴，有效防止偏移，只要做到一下几点就能满足要求：　　①设定检测距离(灵敏度)时要大幅度留有余地。　　②发射器与接收器的光学系统能扩展。　　③装配上井然有序，坚固耐用。　　④对于采用微逢、遮光板的窄光轴形式的或光学上调整平行光线的以及设定距离没有余地的，要细致调整，完成校准后在机械上牢固地加以固定。　　16：检测的S/N比的问题　　S/N比，就是信号(signal)和噪声(noise)的比，这个问题比较容易被忽略，光电开关主要的利用光的入射与遮光差进行ON-OFF转换的，因此在光的入射时尽可能选择入射光量较多的角度与位置;在遮光时，需要入射光的光量趋近于零，以进行稳定的检测。　　17：其他问题　　下列场所，一般有可能造成光电开关的误动作，应尽量避开：　　①灰尘较多的场所;　　②腐蚀性气体较多的场所;　　③水、油、化学品有可能直接飞溅的场所;　　④户外或太阳光等有强光直射而无遮光措施的场所。　　⑤环境温度变化超出产品规定范围的场所;　　⑥振动、冲击大，而未采取避震措施的场所。　　以上是大体的应用方法，具体细节如检测体的材料表面的粗糙度、色泽、透明度等等
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电路故障的检测方法
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谈电子电路的调试方法及其故障处理
学习啦【电子机械】 编辑：旷灿华
　　摘要：在电子设备的使用过程中，电路的调试占有重要地位，这是理论联系实际的重要环节。电路只有通过了调试，各项性能指标都能够满足要求，电子设备才能正常的工作，因此我们应该重视电路的调试工作，以及调试过程中的技巧。使之更为完善，这一过程为电子技术在社会生活和实践应用中发挥巨大作用提供了现实性和可能性。
　　关键词：调试；测试；精度和可靠性；故障分析与处理
　　在电子工业中，电子电路的安装与调试在电子工程技术中占有重要地位，它是把理论付诸于实践的进程，是把人们的主观设想转变为电路和电子设备的过程，是把设计转变为产品的过程。正是这一过程为电子技术在社会生活和生产实践应用中发挥巨大作用提供了现实性和可能性。当然，这一过程也是对理论设计做出检验、修改，使之更加完善的过程。所谓电子电路的调试，就是以达到电路设计指标为目的而进行的一系列的&测量&判断&调整&再测量&反复进行的过程。电路测试和调整是电子设备的一个重要环节。通过调试发现和纠正设计方案的不足和安装的不合理，然后采取措施加以改进，使电子电路或电子装置达到预定的技术指标。
　　一、电子电路的调试
　　一般的测试的步骤和方法如下：
　　1．不通电检查。检查连线电路安装完毕后，不要急于通电，先认真检查接线是否正确，包括错线、少线、多线。多线一般是因接线时看错引脚，或者改接线时忘记去掉原来的旧线造成的，在实验中经常发生，而查线时又不易发现，调试时往往会给人造成错觉，以为问题是由元气件造成的。例如TTL两个门电路的输出端无意中接在一起，引起电平不高不低，人们很容易认为是元器件坏了。为了避免做出错误判断，通常采用2种查线方法：一种方法是按照设计的电路图检查安装的线路，把电路图上的连线按一定顺序在安装好的线路中逐一对应检查，这种方法比较容易找出错线和少线；另一种方法是按实际线路来对照电路原理图，按照2个元件引脚连线的去向查清，查找每个去处在电路图上是否存在，这种方法不但能查出错线和少线，还能检查出是否多线。
　　2．通电观察把经过准确测量的电源电压加入电路，但信号源暂不接入，电源接通之后不要急于测量数据和观察结果，首先要观察有无异常现象，包括有无冒烟，是否闻到异常气味，手模元件是否发烫，电源是否有短路现象等。如果出现异常现象，应立即关断电源，待排除故障后方可重新通电。然后再测量各元件引脚的电源电压，而不是只测量各路总电源电压，以保证元器件正常工作。
　　3．分块调试调试包括测试和调整两个方面。测试是在安装后对电路的参数及工作状态进行测量，调整是指在测试的基础上对电路的参数进行修正，使之满足设计要求。为了使测试顺利进行，设计的电路图上应标出各点的电位值、相应的波形以及其它数据。测试方法有2种：第一种是采用边安装边调试的方法，也就是把复杂的电路按原理图上的功能分成块进行安装调试，在分块调试的基础上逐步扩大安装调试的范围，最后完成整机调试，这种方法称为分块调试。采用这种方法能及时发现问题，因此是常用的方法，对于新设计的电路更是如此。另一种方法是整个集成电路安装完毕，实行一次性调试。这种方法适用于简单电路或定型产品。本文仅介绍分块调试。分块调试是把电路按功能分成不同的部分，把每个部分看成一个模块。比较理想的调试程序是按信号的流向进行，这样可以把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号，为最后的联调创造条件。分块调试包括静态调试和动态调试。
　　二、系统的精度及其可靠性
　　测试系统精度是设计电路很重要的一个指标。测量电路的精度校准元件应该由高于测量电路精度的仪器进行测试后，才能作为校准元器件接入电路校准精度。例如，测量电路中，校准精度时所用的电容不能以标称值计算，而要经过高精度的电容表测量其准确值后，才能作为校准电容。对于正式产品，应该就以下几方面进行可靠性测试：抗干扰能力；电网电压及环境温度变化对装置的影响；长期运行实验的稳定性；抗机械振动的能力。四、电子电路的故障分析与处理在实验过程中，故障常常是不可避免的，分析和处理故障可以提高分析和解决问题的能力。分析和处理故障的过程就是从故障现象出发，通过反复测试，做出分析判断，逐步找出问题的过程。
　　三、调试中应注意的事项
　　在调试过程中，自始至终都必须具有严谨细致的科学作风，不能存在侥幸心理，当出现故障时，不要手忙脚乱，要认真查找故障的原因，仔细分析作出判断，切忌一遇到故障，解决不了问题就要拆掉线路而重新安装，或者盲目的更换元器件。因为即使重新安装，线路的问题可能依然存在，何况在原理上，问题并不是重新安装就能够解决的。再则，重新安装而找不出原因，会使自己失去一次分析和解决问题的锻炼机会，要认真查找故障原因，仔细分析判断，根据原电路原理找出解决问题的办法。
　　在调试过程中，要注意安全，接线、拆线和仪器仪表的连接一定要在断电的情况下进行，注意仪器仪表电压电流的量程，彻底杜绝人身事故和仪器仪表损坏事故的发生。
　　综上所述，我们即可对于电子设备等进行调试，通过调试过程，使电路的各项性能指标达到要求，使系统能够正常的工作。
　　【参考文献】
　　[1]王慧玲.《电子技术实验低频、高频、数字、集成》[M].北京:机械工业出版社．2004.
　　[2]毕满清.《电子技术实验与课程设计》[M].北京:机械工业出版社．2001.
　　[3]王廷才，赵德申.《电子技术实训》[M].北京:出版社．2003.
　　[4]陈梓城.《电子技术实训》[M].北京:机械工业出版社．2002.&
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LED显示屏维修的检测方法
　一、维修的检测方法　　1、短路检测法，将调到短路检测挡(一般具有报警功能，如导通则发出鸣叫声)，检测是否有短路的现象出现，发现短路后应马上解决，短路现象也是最常见的模块故障。有的通过观察IC引脚和排针引脚就能发现。短路检测应在电路断电的情况下操作，避免损坏万用表。这个方法是最常用到的方法，简单、高效。90%的故障都可以通过这个方法检测判断。　　2、电阻检测法，将万用表调到电阻档，检测一块正常的电路板的某点的到地电阻值，再检测另一块相同的电路板的同一个点测试与正常的电阻值是否有不同，若不同则就确定了问题的范围。　　3、电压检测法，将万用表调到电压档，检测怀疑有问题的电路的某个点的到地电压，比较是否与正常值相似，可以方便的确定问题的范围。　　4、压降检测法，将万用表调到压降检测档，因为所有的IC都是由基本的众多单元件组成，只是小型化了，所以在当它的某引脚上有电流通过时，就会在引脚上存在电压降。一般同一型号的IC相同引脚上的压降相似，根据引脚上的压降值比较好坏，须在电路断电的情况下操作。 检测, 维修,
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