光電センサーの種類と使い方

2023年7月19日

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光電センサーの種類

光電センサーは、レーザー光を照射して、その光の受光状態でモノの有無を認識するセンサーです。

金属やガラス、液体入りペットボトルなど様々な物質を認識できます。

光電センサーの種類は大きく3つに分かれます。

種類取り付け位置電源配線箇所計測距離検出が難しい物質
透過型2か所2か所長距離薄く透明
回帰反射型2か所1か所中距離反射する
拡散型1か所1か所短距離サイズや形状、色による
代表的な光電センサーの比較

透過型

透過型センサーは、投光部と受光部の2つの部分から成り立っています。

投光部から光(通常は赤外線)が放射され、受光部がこの光をキャッチします。

物体が投光部と受光部の間に入ると光の経路が遮断され、受光部が受け取る光が減少または消えます。

これにより、物体の存在を検出します。

投光型の場合、投光部と受光部の2点で電源を取る必要があるため比較的コストが高くなります。

また薄く透明なワークは光を透過してしまい検出できません。

回帰反射型

回帰反射型センサーは、投光部と受光部が一つのユニットに統合されています。

光は投光部からリフレクターに向けて放射され、リフレクターから反射して受光部に戻ります。

物体が光の経路に入ると反射光が遮断され、受光部が受け取る光が減少または消えます。

これにより、物体の存在を検出します。

回帰反射型の場合、反射するワークは反射板の役割をしてしまい検出できません。

ただしセンサーとワークの位置を角度をつけて斜めから照射するようにすれば解消する場合もあります。

拡散反射型

拡散反射型センサーも回帰反射型と同様に投光部と受光部が一つのユニットに統合されていますが、リフレクターは使用しません。

代わりに、投光部からの光は直接物体に当たり、反射光が受光部に戻ります。

そのため取り付けスペースは1か所で良いことが最大のメリットです。

物体が存在すると、反射光が増加し、これにより物体の存在が検出されます。

拡散反射型の場合、特にサイズや形状、色で反射量が変わってしまうため感度を調節する必要があります。

光電センサーの調子が悪い時

光電センサーは光を直接検出する原理です。

それに関係した分かりやすい不具合の原因がいくつかあります。

センサーの汚れ

センサーのレンズまたは受光部が汚れていると、光の強度が低下してセンサーが正確に機能しない可能性があります。

軽い汚れであればソフトな布やエアブロウを使って清掃します。

位置ずれ

透過型や回帰反射型の場合、2つのユニットの位置関係がずれてくると検出が出来なくなります。

例えば投光側のユニットの角度を調節できるブラケットの場合、ねじが緩んで回ってしまう可能性もあります。

外部の光を検出

光電センサーは光の検出ですので、照明や太陽光にも反応する可能性があります。

この場合は光を実際に遮ってみて正しく動作を確認します。

ただし光は投光面の近くで遮って行います。

仮に受光面近くを遮ってしまうと照明や日光など外部の光の影響があるかどうかの確認ができません。

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