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更新时间：2024-11-19 浏览数：29
所属行业：仪器仪表> 控制仪表> 传感器
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SICK施克光电传感器AFM60A- S4NB018x12作用
称为光敏二极管的暗电流;当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电 光电传感器载流子。在外电场的作用下，光电载流子参于导电，形成比暗电流大得多的反向电流，该反向电流称为光电流。光电流的大小与光照强度成正比，于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。 光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外，还有对电信号放大的功能。
⑴槽型光电传感器
把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作。输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。[3]
⑵对射型光电传感器
若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。
光电效应是指用光照射某一物体，可以看作是一连串带有一定能量为的光子轰击在这个物体上，此时光子能量就传递给电子，并且是一个光子的全部能量一次性地被一个电子所吸收，电子得到光子传递的能量后其状态就会发生变化，从而使受光照射的物体产生相应的电效应。
光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为:发送器、接收器和检测电路。
发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。
此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。
SICK施克光电传感器AFM60A- S4NB018x12作用
功能特点：
1）SICK施克光电传感器AFM60A-S4NB018x12采用光电式绝对值编码原理，单圈分辨率达到18位（262144步），多圈计数12位（4096圈），总分辨率30位，确保位置数据零丢失。
2）支持SSI同步串行接口，时钟频率最高2MHz，数据刷新周期＜4μs，适配高速运动控制系统。
3）内置诊断功能，实时监测光窗污染、LED老化及温度超限，故障预判响应时间＜50ms。
4）防护等级IP67，外壳采用不锈钢材质，耐冲洗、抗腐蚀，适用于-20℃至+85℃宽温环境。
5）机械结构抗冲击30g/6ms，抗振动20g（10-2000Hz），满足严苛工况下的长期稳定运行。
适用范围：
1）工业机器人关节定位：配合SSI总线实现多轴绝对位置反馈，重复定位精度±0.01°。
2）数控机床旋转轴：直接替代增量编码器，断电后无需回零，减少停机时间达60%以上。
3）包装机械中凸轮轴控制：高速换向速度达6000rpm，响应延迟≤1ms，提升包装效率15%。
4）风力发电偏航系统：多圈绝对位置记录叶片角度，避免累积误差，维护周期延长至2年。
5）物流分拣线输送滚筒：360°连续旋转角度测量，配合Profibus-DP网关实现集中监控。
与其他产品对比：
| 对比项目 | SICK AFM60A-S4NB018x12 | 传统增量式编码器（如E6B2系列） |
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| 断电记忆 | 多圈绝对位置自动保存，无需电池 | 断电后位置丢失，需重新找零 |
| 分辨率 | 30位（268,435,456步） | 最高20位（1,048,576步） |
| 抗干扰 | 光学码盘+冗余校验，错码率＜1×10?? | 易受电磁干扰，错码率约1×10?? |
| 接口兼容 | SSI、BiSS、CANopen多种协议可选 | 仅ABZ脉冲或串行输出 |
| 寿命周期 | LED光源MTBF＞100,000小时 | 机械触点（如有）寿命约5,000小时 |
| 安装调试 | 即插即用，无需电池仓及编程 | 需配置计数器清零、原点回归 |
核心优势：
1）绝对位置实时校验：每圈读取18位光码数据并对比校验，误码率低于行业平均值两个数量级。
2）无电池多圈技术：利用齿轮传动+光电扫描，免除电池更换维护，设计寿命10年不减精度。
3）抗光学污染涂层：码盘表面镀纳米疏油膜，油雾环境下透光率衰减≤2%/年，清洁周期延长至12个月。
4）紧凑化安装：60mm外径主体，适配38mm轴套及夹紧法兰，可替换同尺寸感应式产品而无需改动机械结构。
5）全温区补偿算法：内置温度传感器自动修正-20℃至+85℃范围内码盘热膨胀误差，全温度段精度≤0.01%FS。
选型与使用注意事项：
1）轴径与键槽匹配：确认被测轴径为12mm（型号后缀x12对应），键槽宽度4mm，深度1.8mm，配合公差H7/g6。
2）轴向与径向负载：动态轴向负载≤40N，径向负载≤80N，超限需加装联轴器或轴承支撑。
3）电缆长度与屏蔽：SSI信号电缆最长50m（0.5mm2双绞屏蔽线），超过需加中继器，避免时钟反射。
4）光窗清洁周期：常规洁净环境每6个月用无水酒精擦拭一次，粉尘环境每3个月一次，禁止用硬物刮擦。
5）接地规范：编码器外壳需单端接地（＜4Ω），避免形成地环路导致信号抖动；电源DC 24V±10%，纹波≤50mVpp。
常见问题解答：
1）AFM60A-S4NB018x12能否替代19位增量编码器？
可以。30位绝对值提供更高的位置分辨率，且无需外部计数器累加，系统成本可降低约20%。但需确认SSI主站是否支持30位数据帧长度（标准32位帧即可）。
2）多圈计数溢出后如何处理？
该型号多圈最大圈数4096圈（12位），当机械旋转超过此范围时，多圈计数值自动回零并保持绝对位置。若需更大行程，建议选用SICK AFS60系列（256圈）或外接长度冗余计算。
3）光窗污染导致读数异常时如何快速恢复？
诊断输出报警信号（错误代码0x04），可使用专用清洁笔（订货号2064490）擦拭码盘表面，擦拭后需重上电完成自检即可恢复。
4）SSI接口信号延迟是否影响高速闭环控制？
单次数据帧传输时间约16μs（2MHz时钟，30位数据+6位校验），加上解码延迟，总延迟＜50μs，适用于伺服周期＜250μs的闭环系统，超出可启用BiSS C模式降低至5μs。
5）出厂默认旋转方向是否为CW？
默认顺时针计数增加（面向轴端，轴顺时针转时数据增大）。若需反向，可通过SSI命令配置参数或购买CW版本，注意现场不可通过外部信号反转。
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