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光電開關原理一看就懂，圖文解析“光控魔法”背后的秘密

• 時間：2025-08-04 14:11:31
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你是否好奇超市自動門如何感知你的接近？流水線上的產品計數如何精準無誤？快遞分揀系統怎樣識別包裹位置？這背后，一個默默無聞卻至關重要的“感知之眼”在高效運作——它就是光電開關。本文將通過直觀的原理圖片與清晰解析，為你揭開這種神奇傳感器如何利用光線變化實現非接觸式檢測。

一、核心原理：光路即是信息通道

光電開關工作的基石，在于光的發射、傳輸與接收的完整鏈路。其基本原理可概括為：

1. 光發射器（Emitter）：通常使用紅外光發射二極管（IRED），發出特定波長（多為不可見紅外光）的調制光束。調制技術可有效抵抗環境光干擾，提升穩定性。
2. 光接收器（Receiver）：由光敏元件（如光電二極管、光電三極管）構成，核心作用是偵測光束狀態的變化。
3. 檢測邏輯判定（Logic Circuit）：接收器后的電路負責處理光敏元件的信號變化。當光束狀態（存在/被遮擋、強度變化）滿足預設條件，即觸發開關量輸出信號（ON/OFF）。

二、主流結構類型圖解與原理詳解

根據光發射器與接收器的相對位置及檢測方式，光電開關主要分為以下幾大類：

1. 對射式（Through-Beam）：

• 結構特點：發射器與接收器獨立分置于檢測區域兩側，嚴格對正。
• 工作原理：發射器發出的光束直達對面接收器。當檢測物體穿過光路并完全阻斷光束時，接收器接收到的光信號急劇減弱或消失。此“無光”狀態被檢測電路識別，觸發輸出狀態改變（常開型變為導通，常閉型變為斷開）。
• 關鍵優勢：
• 檢測距離長（可達幾十米甚至上百米）。
• 抗干擾能力極強（只關注光束存在與否）。
• 對物體表面特性（顏色、材質、反光度）幾乎無要求。
• 典型應用：傳送帶物體到位檢測、大型物體計數、安全防護光幕。

1. 反射式（Reflective）：

• a. 鏡反射式（Retroreflective）：
• 結構特點：發射器與接收器集成在同一殼體內。檢測區域對面安裝專用反射鏡/反光板（具有特殊棱鏡結構，高效原路返回光束）。
• 工作原理：發射器發出的光束射向反光鏡，被精確反射回接收器。當檢測物體阻斷通往反光鏡的光路或