倍加福 PEPPERL+FUCHS 光電傳感器全解析

一、產品概述

二、主要類型與特點對比

1. 對射型 (Through-Beam)

• 原理：發射器與接收器分離，物體阻斷光路時觸發信號

• 優勢：檢測距離最長 (可達 100m+)，精度高，抗干擾能力強，適合不透明物體檢測

• 劣勢：需兩邊布線，安裝空間要求大

• 典型應用：大型物流分揀線、包裝機械、安全防護區域

2. 反射板式 (Retroreflective)

• 原理：發射與接收一體，配合反光板使用，物體遮擋光路時信號變化

• 優勢：只需單邊安裝，檢測距離中等 (可達 10m)，安裝簡便

• 注意：需避免高反光背景，可選偏振濾波型號增強抗干擾

• 典型應用：輸送線檢測、物料計數、AGV 導航

3. 漫反射型 (Diffuse)

• 原理：發射與接收一體，依靠物體表面反射光工作

• 優勢：安裝，無需反光板

• 劣勢：檢測距離短 (通常 < 1m)，受物體顏色和表面影響大

• 典型應用：小零件檢測、包裝填充檢測、液位監控

4. 背景抑制型 (BGS)

• 原理：基于漫反射原理，通過光學技術識別目標與背景距離差

• 特點：只檢測設定距離內物體，忽略背景干擾 (如傳送帶)

• 典型應用：物流分揀、復雜背景下的精準檢測 (如 R100 系列)

5. 槽型 (U 型)

• 原理：內置發射器和接收器，物體通過槽口阻斷光路觸發信號

• 特點：檢測精度，響應速度快，適合檢測微小零件

• 典型應用：電子元件計數、小物體定位、打印機紙張檢測

6. 光纖傳感器 (Fiber Optic)

• 原理：光電元件與光纖分離，通過光纖傳輸光束

• 優勢：適應超小空間、高溫 (可達 200℃)、強電磁干擾環境

• 典型應用：精密加工、汽車焊接、食品加工設備

三、核心技術與系列產品

R10x/R20x 系列 (革命性型)

• 特點：全功能集成于統一外殼，多種檢測原理可選

• 技術亮點：

1. DuraBeam 激光技術：眼安全激光，精度高，壽命長，耐高溫 (≤60℃)

2. MultiPixel 技術：多像素陣列，精確距離測量，背景抑制功能

3. Pulse Ranging 技術：激光脈沖測距，超長距離精確檢測 (如 R200 可達 60m)

4. IO-Link 接口：智能參數設置、遠程監控、故障診斷

• 適用場景：工業 4.0 智能制造、機器人引導、智能倉儲

PEPPERL+FUCHS 光電傳感器其他經典系列

四、技術參數與選型要點

1. 關鍵參數

• 檢測距離：實際應用中建議預留 20-30% 余量 (理想條件下的標稱值會受材質影響)

• 光源類型：

• 紅光 (RT, 650nm)：可見光，便于調試

• 紅外 (IR, 880nm)：抗環境光干擾強，適合戶外 / 強光環境

• 激光：精度高，光斑小，適合微小物體檢測

• 輸出類型：

• NPN/PNP：對應不同 PLC 系統 (日系多用 NPN，歐系多用 PNP)

• 常開 (NO)/ 常閉 (NC)：根據控制邏輯選擇

• 模擬量 (4-20mA/0-10V)：適用于連續距離測量

• 防護等級：IP67 (防塵防水)、IP69K (耐高溫高壓沖洗，適合食品行業)

2. 選型四步法

• 材質 (金屬 / 塑料 / 液體 / 透明)

• 形狀與尺寸

• 檢測目的 (存在 / 計數 / 定位 / 測厚)

• 長距離、高精度 → 對射型

• 單端安裝、中等距離 → 反射板式

• 安裝簡便、無反光板 → 漫反射型

• 復雜背景、精準檢測 → 背景抑制型 (BGS)

• 微小物體、高速檢測 → 槽型 / 光纖型

• 檢測距離 (根據實際需求 ×1.3)

• 響應時間 (高速生產線需 < 1ms)

• 環境要求 (溫度 / 濕度 / 防護等級)

• 電源電壓 (通常 10-30V DC)

• 輸出形式 (NPN/PNP/ 模擬量)

• 通信接口 (標準輸出 / IO-Link)

五、安裝與維護指南

1. 安裝要點

• 位置選擇：

• 避免陽光 / 強光直射，防止誤觸發

• 遠離強電磁場 (如變頻器、電機)

• 預留≥20cm 維護空間

• 確保安裝面穩定，減少振動影響

• 對射型安裝：

• 發射器與接收器嚴格對準 (偏差 < 1°)

• 光路周圍無障礙物

• 必要時增加保護罩

• 反射板式安裝：

• 反光板與傳感器角度垂直 (誤差 < 5°)

• 避免背景中有高反光物體

• 檢測區域內無干擾光

• 漫反射型 / BGS 安裝：

• 傳感器光軸垂直于被測物表面

• BGS 型需精確調整檢測距離，避開背景干擾

2. 維護保養

• 日常檢查：

• 清潔光學表面 (使用干凈軟布，禁用酒精等溶劑)

• 檢查連接線是否松動

• 確認指示燈狀態正常

• 定期維護：

• 每季度清潔一次內部光學系統 (專業人員操作)

• 檢查并清理周圍可能的干擾源

• 測試檢測性能，必要時重新校準

六、常見故障排查

七、典型應用場景

1. 物流與倉儲

• R100 系列 BGS 技術精確檢測傳送帶上的包裹，排除傳送帶背景干擾

• 對射型傳感器監控大型貨架，實現自動出入庫管理

2. 包裝行業

• 槽型傳感器檢測藥品 / 食品包裝內物品是否缺失

• 反射板式傳感器計數包裝盒數量

3. 汽車制造

• 激光測距傳感器引導機器人精準抓取零部件

• 背景抑制傳感器檢測車身焊點位置

4. 電子行業

• 光纖傳感器檢測 PCB 板上微小元件

• 槽型傳感器精確控制 SMT 貼片位置

八、選型推薦速查表

總結