TELCO光束传感器SMR 3215 TB-J的工作原理分析

        丹麦telco是一家成立于1975年的高科技集团公司，是光电产品生产商之一。telco的光电产品共有两大类，包括光电开关和光幕。光电开关有分为内置放大器和外置放大器等多个系列，检测距离从70米到6米不等，所有的光电开关都具有抗强光、抗震荡、抗冲击、安装方便等特点，并具有不同尺寸和外形的型号以供选择。本次，主要以SMR 3215 TB-J光束传感器为例，讲解该产品的工作原理。

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工业光束传感器根据检测方式的不同，可分为对射式、反射式、近程式三大类，各类别工作原理基于核心逻辑，结合结构差异形成独特检测方式，适配不同工业场景。

（一）对射式光束传感器（Through-beam）

这是最基础、可靠性类型，核心特征是发射器与接收器分离安装，分别置于检测路径的两侧，形成“光电门"式检测结构[3][7]。其工作原理为“光束中断即触发"：无检测物体时，发射器发出的光束畅通无阻，完整抵达接收器，接收器检测到稳定的光信号，输出初始状态（如断开）；当有物体进入发射器与接收器之间的光路，光束被部分或遮挡，接收器检测到的光强度显著下降或消失，立即切换输出状态（如接通），向控制系统发送“检测到物体"的信号。

该类型检测距离长（可达数米甚至数十米），抗干扰能力强，不受检测物体的颜色、材质、表面反光率影响，只要物体能遮挡光束即可稳定检测，常用于大型物流线、机械臂定位、安全光幕等场景。

（二）反射式光束传感器（Reflex）

核心特征是发射器与接收器集成在同一个外壳中，需配合反射板使用（部分特殊型号可无需反射板），结构紧凑、安装便捷，适合空间有限的场景[2][6]。其工作原理为“光束反射中断即触发"：发射器发出的光束经反射板反射后，精准返回接收器，此时接收器处于初始状态；当有物体经过光路，遮挡住光束的反射路径，接收器无法接收到反射光（或接收光强度大幅下降），立即触发输出信号切换。

针对表面光亮的物体，偏光反射式传感器会增加偏光滤波器，确保接收器只识别来自反射板的光线，避免物体表面反光模拟反射板信号，导致误检。该类型检测距离中等，擅长透明物体检测，常用于包装行业检测透明玻璃瓶、塑料薄膜等场景。

（三）近程式光束传感器（Proximity）

与反射式类似，发射器与接收器集成在同一外壳中，但无需反射板，核心原理与前两种相反——“光束反射接收即触发"，即只有当光束被检测物体反射并返回接收器时，才判定为检测到目标[2]。根据光学排列差异，可分为漫射式、会聚光束式、背景抑制式等子类型：

1.  漫射式：近程类型，发射器发出的光束经物体表面漫反射后，被接收器接收，无需精准对准，安装便捷，但检测距离较短，受物体表面反光率、粗糙度影响较大，适合检测表面粗糙、颜色差异大的物体；

2.  会聚光束式：通过透镜将发射光和接收光聚焦到同一点，形成明确的检测区域，可检测反射率极低的小物体，适合精确定位小型零部件；

3.  背景抑制式：通过比较两个接收元件的光接收量，忽略超过设定截止距离的背景物体，避免背景反光导致的误检，适合背景复杂的场景（如白色传送带上的深色物体检测）。

四、关键技术及抗干扰原理

工业场景中存在杂散光、振动、粉尘等干扰因素，光束传感器能稳定工作，核心依赖两大关键技术：

1.  光束调制与解调技术：发射器发出高频脉冲调制光，接收器内部的解调器仅识别该特定频率的光信号，将日光、车间灯光等杂散光视为“噪音"过滤，大幅提升抗干扰能力；

2.  光学滤波技术：接收器内置光学滤光片，仅允许发射器发出的特定波长光线通过，进一步隔绝杂散光，确保光信号接收的准确性。

总结：工业光束传感器的核心工作原理，本质是“利用光的传输与作用规律，实现光信号到电信号的转换"，通过发射器、接收器及辅助部件的协同运作，完成对物体的非接触式检测。不同类型的传感器通过调整结构设计，适配不同工业场景，但均遵循“发射—作用—接收—转换—输出"的核心逻辑，凭借非接触、响应快、精度高、抗干扰强的优势，成为工业自动化核心检测设备。

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