11 传感器在机电产品中的应用（课件）- 《传感器与检测技术》同步教学（清华大学版）

项目十一 传感器在机电产品中的应用 任务11.1　光电传感器在自动化生产线上的应用 项目十一 传感器在机电产品中的应用 任务11.2 传感器在全自动洗衣机中的应用 任务11.3 YL-235A型光机电一体化实 训设备上的传感器 项目分析 1.通过练习了解各种常见传感器的安装接线。 2.了解各种传感器在机电产品中的应用。 3.掌握各种常见传感器的安装调试方法。 任务分析 1 任务一 传感器技术基础 任务11.1　光电传感器在自动化生产线上的应用 相关知识 2 技能训练 3 任务分析 本任务主要介绍光电传感器在自动化生产线上的应用。包括光电式带材跑偏检测器、包装充填物高度检测、光电色质检测。通过光电式传感器在自动感应式干手器上的应用掌握常见的光电传感器安装、接线、调试。 相关知识 光电式带材跑偏检测器原理如图11-1所示。光源发出的光线经过透镜1会聚为平行光束，投向透镜2，随后被会聚到光敏电阻上。在平行光束到达透镜2的途中，有部分光线受到被测带材的遮挡，使传到光敏电阻的光通量减少。 1．光电式带材跑偏检测器 1）、检测原理 图11-1 光电式带材跑偏检测器原理 光源发出的光线经过透镜1会聚为随后被会聚到光敏电阻平行光束，投向透镜2，上。在平行光束到达透镜2的途中，有部分光线受到被测带材的遮挡，使传到光敏电阻的光通量减少。 2）、检测电路及原理 R1、R2是同型号的光敏电阻。R1作为测量元件装在带材下方，R2用遮光罩罩住，起温度补偿作用。当带材处于正确位置（中间位）时，由R1、R2、R3、R4组成的电桥平衡，使放大器输出电压U0为0。当带材左偏时，遮光面积减少，光敏电阻R1阻值减少，电桥失去平衡。差动放大器将这一不平衡电压加以放大，输出电压为负值，它反映了带材跑偏的方向及大小。反之，当带材右偏时，U0为正值。输出信号U0一方面由显示器显示出来，另一方面被送到执行机构，为纠偏控制系统提供纠偏信号。 图11--2 光电式带材跑偏 测器的测量电路 2．包装充填物高度检测 图11-3 包装充填物高度检测原理 用容积法计量包装的成品，除了对重量有一定误差范围要求外，一般还对充填高度有一定的要求，以保证商品的外观质量，不符合充填高度的成品将不许出厂。图11-3所示为借助光电检测技术控制充填高度的原理。当充填高度h偏差太大时，光电接头没有电信号，即由执行机构将包装物品推出进行处理。 3．光电色质检测 图11-4包装物料的光电色质检测原理 若包装物品规定底色为白色，因质量不佳，有的出现泛黄，在产品包装前先由光电检测色质，物品泛黄时就有比较电压差输出，接通电磁阀，由压缩空气将泛黄物品吹出。 技能训练 训练目的 训练器材 原理简介 训练内容与步骤 了解光电传感器在自动感应干手器中的应用； 掌握光电传感器的使用方法。 1．训练目的 图11－5欧姆龙E3F3-T16型光电传感器、图11－6欧姆龙E3Z-T61-D/L系列光电传感器、图11－7欧姆龙Z4D-F04A型光电传感器、图11－8施克WL45型光电传感器、图11－10欧姆龙公司的E3Z-D61型光电传感器、三菱FX2N-48MR可编程序控制器。 2．训练器材 图11-7欧姆龙Z4D-F04A型光电传感器 图11-8施克WL45系列光电传感器 图11-5欧姆龙E3F3-T16型光电传感器 图11-6欧姆龙E3Z-T61-D/L系列光电传感器 在卫浴间中，自动感应干手器是常见用来烘干或吹干双手的洁具电器。当洗手后，将双手伸在自动干手器的出风口下，自动干手器会自动送出舒适的暖风，迅速使您的双手去湿变干，而当您把手一离开自动干手器风口时它又自动停风关机。可达到不要毛巾擦干手上水分和防止疾病交叉感染的要求。 干手器的工作过程一般为当手伸到吹风口时，干手器打开加热器及吹风器，开始加热、吹风。当传感器检测的信号消失时，释放触点，加热电路及吹风电路继电器断开，停止加热、吹风。而用来检测吹风口是否有手伸到的装置，即为光电式传感器。 3．原理简介 1）元器件的选用 4．训练内容与步骤 图11-9 自动感应干手器 图11-10 欧姆龙E3Z-D61型光电传感器 4．训练内容与步骤 2）光电传感器的使用 图11-11 光电传感器与PLC之间的连接 E3Z-D61型光电传感器为三线制传感器，接线时，红色线接电源正、黑色线接PLC的输入点、蓝色接PLC输入的COM端；二线制传感器接线时，红色线接PLC的输入点、蓝色接PLC输入的COM端，具体的连接