分析仪器位置检测器 —— 光电开关

安平

2022/11/30
红小豆

私聊

气相色谱（GC）

分析仪器位置检测器 —— 光电开关
概述

光电耦合器件由发光元件和光电接收元件组成，以光为媒介传输信号的光电器件。其发光元件通常是半导体材质的发光二极管，光电接收元件为光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管或光敏复合管等。根据其结构和用途，分为用户实现电隔离的光电耦合器和检测位置的光电开关。

简介

光电开关是利用感光元件对变化的入射光线加以接受并进行光电转换，最终输出“开关”信号的器件，其典型结构如图1所示。图1-a为投射型光电开关，发光元件与接收元件处于同一光轴上，当不透明的物体经过二者中间时，光路被阻断，接收元件不能接收到光线向后级控制线路输出响应信号；图1-b为反射式光电开关，其发光元件和接收元件的光轴处于同一平面并且相交于监测点，当目标物体运动经过检测点时，接收元件可以接收到目标物反射的光线，向后级控制线路输出对应信号。

图1 光电开关基本原理图

光电开关一般用于气相色谱仪或者液相色谱仪的机械运动部件原点和运行位置监测，例如自动进样器样品架原点、样品瓶位置、进样针运行原点、色谱柱温箱门原点、进样或切换阀原点和运行位置等部件，被检测部件一般需要设计有圆形挡片、矩形挡片、阻光刻线或者透光狭缝，用来遮挡或者透过光线，从而确定机械部件运动的位置或原点，如图2所示。

图2 透射式光电传感器的典型应用

反射式光电开关可监测物体，一般需要有足够的反射光线能力，在其原点或者确定位置上做刻槽或者涂黑，以利于物体位置检测，如图3所示。反射式光电开关如果其光源采用可见光区的有色光（例如红色），需要注意对于同色的待测物体位置检测可能会出现问题。

例如某些型号气相色谱仪的自动进样器检测样品瓶位置使用了红色可见光，如果样品瓶盖或密封垫采用红色材质，可能会造成定位错误。

图3 反射式光电开关的典型应用

光电开关体积较小，检测速度快，无机械部件，与待测物体无接触，电路设计简易，在分析仪器中使用较为广泛，但需要注意光电开关对灰尘或者固体颗粒物较为敏感，如果仪器长期运行过程中积累较多灰尘，可能会造成部件原点位置或者运行位置检测发生错误。

小结

光电开关的使用注意事项。