西克SICK光电黑科技 | 红光、红外光及蓝光,选啥?

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西克SICK光电黑科技 | 红光、红外光及蓝光,选啥? 西克SICK光电黑科技 | 红光、红外光及蓝光,选啥? 西克SICK光电黑科技 | 红光、红外光及蓝光,选啥? 西克SICK光电黑科技 | 红光、红外光及蓝光,选啥?我们先来简单科普一下“光”--光是一种电磁波。整个电磁波谱包括了无线电波、可见光、红外线、紫外线以及X射线等。它们的波长不同,其中波长在400~760纳米之间就是一般的可见光。可见光由红、橙、黄、绿、靛、蓝、紫 七种不同颜色的光组成。颜色不同,波长也不同:波长最长的是红色光,接下来是橙、黄、绿、靛、蓝、紫。也就是说紫色光波长最短。而紫外光和红外光分别位于可见光谱两端的外延,属于不可见光。传感器技术

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常见的光电开关光源有红光、红外光、蓝光、绿光、白光等。我们今天讨论前三种。
漫反射光电开关
整个系统的性能依赖于:·发射端的功率(发射出多少光)·物体的反光率 (物体反射多少光)

·接收端的灵敏度/效率(由一定量的光入射产生多少光电流)

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红光(Visible red light)红外光(Infrared light)
在过去,使用红外光光源的漫反射光电开关更为强大,因为红外LED和接收元件(光电探测器)对红外光具有更高的效率。后来,基于 PinPoint类激光等新技术,红光LED已经明显追赶上来了。如今,红外光LED和红光LED之间的差距已经非常小。

SICK PinPoint红光类激光光点非常清晰、明亮、小而集中,方便对光调试,且对于检测细小物体及黑色物体更有优势。传感器技术

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有关 PinPoint 类激光,请参阅我们往期内容《那年SICK光电黑科技之PinPoint LED》
而红外光光点的劣势是不可视,调试相对不便,且光斑偏大,应用受限。但针对一些特殊的物体(例如高亮物体),其检测性能稍胜一筹。在同一产品系列中,红外光相较于红光往往拥有更远的检测距离。西克SICK光电黑科技 | 红光、红外光及蓝光,选啥?
 
蓝光
具有蓝光光源的漫反射光电开关(目前在W2S-2/W4-3家族中有提供)在检测蓝色太阳能硅片方面拥有巨大优势——因为对于深蓝色的太阳能硅片而言,由于其非常吸光,只有少量的蓝光能被反射回来,而其他色光几乎会被完全吸收掉。
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下图为硅片的光谱分析图,横坐标代表波长值,纵坐标代表回光量。可以看出,对于硅片,特别是深蓝色硅片,对红光的反射率最弱,红外光次之。而对蓝光则有明显的增强。
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但对于所有其他物体而言,蓝光却并不是一个好选择,哪怕蓝色的表面所反射的蓝光比反射的红光要多。
镜面反射光电开关
由于工业用途的IR红外光偏光滤镜尚未面世,目前市面上几乎没有采用红外光光源的镜面反射光电开关。也就是说,市面上99%的镜面反射光电开关都是红光光源的。SICK的PowerWL传感器(WL4-3 Power,例如WL4-3P3010S23)是个例外,因为这种传感器配备了特殊的能量平衡FGS技术,能够稳定检测高亮及去极化材料,检测距离达到 9 m,且光源不可见,适用于闸机等要求不可见光的场合/设备上。
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对射光电开关
红光 优点:  光点可视,方便对光。红外光 优点:光点不可视,在例如闸机等要求不可见光的场合/设备上应用广泛。传感器技术对液体的敏感度:

光的波长越长,在水中的衰减越大,穿透力越差,故红外光对例如雨水干扰的敏感性要大于红光:

光谱图。曲线为不同波长的光所对应的水穿透能力典型的红光传感器波长:650 nm左右      典型的红外光传感器波长:850 nm左右

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