광전 센서 종류와 분류 방법 (센서의 종류)

이전 포스팅에서는 광전 센서 (빔 센서) 가 어떤 원리로 대상물을 검지하는지, 광전 센서에는 어떤 방식이 있는지를 알아봤습니다. 광전 센서는 매우 다양하며, 그 분류 방법도 목적에 따라 다릅니다. 이번에는 아래의 4가지 분류 방법에 따라 설명하겠습니다.

분류 방법

(1)구성에 따른 분류📌
전자회로의 각 구성요소가 어떻게 내장 혹은 분리되어 있는지에 따라 구분합니다.
설치 공간, 공급 전원 및 내소음성 강약 등에 대한 선택에 유효합니다.

(2)검출 형태에 따른 분류📌
투광과 수광 방법 및 형상의 차이로 구분합니다.
검출 물체의 크기 및 주위 상황(배선 등) 등에 대한 선택에 유효합니다.

(3)광원색에 따른 분류 📌
광원색의 종류에 따라 분류합니다. 검출 용도에 대한 선택에 유효합니다.
투광 소자에는 LED를 사용하고 있습니다만, 반도체 레이저를 사용한 레이저 센서도 있습니다.

(4)출력 회로에 의한 분류 📌
출력 회로의 차이 및 전원 전압의 차이로 구분합니다.센서의 출력을 접속하는 기기나 장치의 입력 조건에 대해 어떤 기종이 적합한지를 선택할 경우에 유용합니다.

분 류

개요와 특징

(1) 구성에 따른 분류

종류	개요와 특징
앰프 내장형		앰프 내장으로 직류 전력을 가하는 것만으로 무접점 출력을 얻을 수 있습니다.
전원 내장형		광전센서(빔센서)에 필요한 기능을 모두 내장하고 있어서 상용전력(100V/200V AC)만 주어도 릴레이 접점 출력을 얻을 수 있습니다.
앰프 분리형		투·수광 소자만을 센서 헤드로 분리하고 있으므로 검출부를 작게 할 수 있습니다. 또한, 감도 조정이 떨어진 장소에서도 가능합니다.
화이버 형		검출부(화이버)에는 전기적인 부분이 전혀 없으므로 내환경성이 우수합니다.

(2) 검출 형태에 따른 분류

① 투과형

종류	개요와 특징
범용		대향하는 투·수광기 사이의 광망을 검출 물체가 차단함으로써 검출합니다. • 검출 거리가 길다 • 검출 정밀도가 높다 • 작은 물체를 검출할 수 있다 • 검출 물체의 형상, 색상, 재질에 관계없이 검출할 수 있다 (불투명체) • 렌즈의 오염·쓰레기 등에 강하다
ㄷ자형		투광부, 수광부가 일체화된 타입 • 광축 어긋남이 없다 • 검출 정밀도가 높다 • 작은 물체를 검출할 수 있다 • 검출 물체의 형상, 색상, 재질에 관계없이 검출할 수 있다 (불투명체) • 렌즈의 오염 쓰레기 등에 강하다
에어리어형		투광부, 수광부를 여러 개 나열한 타입 • 검출 에어리어 내라면 어디를 통과해도 검출할 수 있다 • 검출 물체의 형상, 색상, 재질에 관계없이 검출할 수 있다 (불투명체) • 렌즈의 오염 쓰레기 등에 강하다 • 엽서나 명함 등 얇은 물건 검출이 가능 (크로스빔 스캐닝 방식만)

② 미러 반사형

종류	개요와 특징
범용		반사 미러에 빛을 조사해, 반사 미러보다 반사율이 낮은 물체가 센서·반사 미러 사이의 광축을 차단함으로써 검출합니다. • 광축 맞춤이 용이함 • 배선이 한쪽에서 끝남 • 투과형에 비해 설치 공간이 작다 • 검출 물체의 형상, 색상, 재질에 관계없이 검출할 수 있다 (불투명체)
편광필터 부착		투광부, 수광부에 편광 필터를 부착해 경면체에서도 검출할 수 있도록 한 타입 • 경면체를 검출할 수 있다 • 광축 맞춤이 용이함 • 배선이 한쪽에서 끝남 • 투과형에 비해 설치 공간이 작다 • 검출 물체의 형상, 색상, 재질에 관계없이 검출할 수 있다 (불투명체)
투명체 검출용		광학계를 고안해, 투명체에서도 검출할 수 있도록 한 타입. • 투명체를 검출할 수 있다 • 광축 맞춤이 용이함 • 배선이 한쪽에서 끝남 • 투과형에 비해 설치 공간이 작다 • 검출 물체의 형상, 색상, 재질에 관계없이 검출할 수 있다

③ 반사형

종류	개요와 특징
확산 반사형		검출 물체에 빛을 조사해, 검출 물체로부터의 반사광을 수광해 검출합니다. • 광축 맞춤이 필요 없음 • 설치 공간이 작다 • 배선이 한쪽에서 끝남 • 검출 물체의 형상, 색상, 재질에 관계없이 검출할 수 있다 (불투명체) • 검출 영역이 넓다
협시계 반사형		광학계로 시야를 좁게 했습니다. • 주위 물체의 영향을 크게 받지 않는다 • 확산 반사형에 비해 검출 정밀도가 높다 • 광축 맞춤이 필요 없음 • 설치 공간이 작다 • 배선이 한쪽에서 끝남
한정 반사형		투광축, 수광축을 교차시켜 광축이 교차하는 한정된 영역만을 검출하는 타입. 스폿광 타입은 교차된 점만을 검출합니다. • 배경 및 주위 물체의 영향이 적다 • 검출 정밀도가 높다 • 광축 맞춤이 필요 없음 • 설치 공간이 작다 • 배선이 한쪽에서 끝남
거리설정 반사형		검출 물체에 스폿광을 조사해, 검출 물체로부터의 반사광의 각도 차이로 검출합니다. • 검출 물체의 형상, 색상, 재질에 관계없이 검출할 수 있다 • 배경 및 주위 물체의 영향이 거의 없다 • 광축 맞춤이 필요 없음 • 설치 공간이 작다 • 배선이 한쪽에서 끝남
마크 검출형		검출물제에 스폿광을 조사해 색성분의 차이 또는 색에 따른 반사광량의 차이를 검출해 색을 판별합니다. [FZ-10시리즈, LX-100시리즈(컬러모드 설정 시)] 는 검출 물체에 스폿광을 조사해 반사 광량의 차이가 아니라 입광량의 비(ZHS트라스트)로 색을 판별합니다. [LX-100 시리즈 (마크 모드 설정 시)] • 색판별을 할 수 있다 • 배경 물체 및 주위 물체의 영향이 거의 없다 • 작은 물체를 고정ALF도로 검출할 수 있다 • 광축 맞춤이 필요 없음 • 설치 공간이 작다 (FZ-10시리즈) • 배선이 한쪽에서 끝남

(3) 광원색에 따른 분류

종 류	특 징
적외광	• 광 파워가 강해 장거리화가 가능 • 사진 필름을 감광하지 않는다
적색광	• 색 마크 검출에 최적 • 빛이 보임 • LED 외에 반도체 레이저를 사용한 레이저 센서 있음
녹색광	• 색 마크 검출에 최적 • 빛의 감쇠율이 크기 때문에 미묘한 검출에 적합 • 빛이 보임
청색광	• 색 마크 검출에 최적 • 빛의 감쇠율이 크기 때문에 미묘한 검출에 적합 • 빛이 보임
3색 (적색, 녹색, 청색)	• 색을 3가지로 분해하여 판별 • 미묘한 색차 판별 가능

(4) 출력 회로에 따른 분류

① ON/OFF 출력

종 류	특 징
NPN 트랜지스터· 오픈 콜렉터	• 릴레이를 비롯해 PLC, TTL, 로직회로 등 대부분의 기기에 접속할 수 있다 • 부하용 전원과 센서용 전원을 분리할 수 있다 • 긴 수명 • 일본과 북미에서 주류 ※ 기호 D : 전원 역접속 보호용 다이오드 ZD : 서지 전압 흡수용 제너 다이오드 (기종에 따라 위치가 다릅니다) Tr : NPN 출력 트랜지스터
PNP 트랜지스터· 오픈 콜렉터	• 유럽에서 널리 이용되고 있는 출력 방식 • 부하용 전원은 불필요 • 긴 수명 • NPN 트랜지스터 오픈 콜렉터에 비해 지락에 대한 안전성이 높다 ※ 기호 D : 전원 역접속 보호용 다이오드 ZD : 서지 전압 흡수용 제너 다이오드 (기종에 따라 위치가 다릅니다) Tr : NPN 출력 트랜지스터
직류2선식	• 절전 배선 • 저소비 전류 • 긴 수명 • 고속 응답 • 부하에 제한이 있음 ※ 기호 ZD : 서지 전압 흡수용 제너 다이오드 Tr : PNP 출력 트랜지스터
릴레이 접점	• 교류 및 직류 부하 모두 접속 가능 • 개폐 용량이 크다(수A) • 무접점 출력에 비해 응답이 느리다

② 아날로그 출력

종 류	특 징
아날로그 출력	• 입광량에 따른 아날로그 전압을 출력 ※ 기호 D1 : 전원 역접속 보호용 다이오드 D2, D3 : 서지 전압 흡수용 제너 다이오드
아날로그 전류 (모니터 전류)	• 입광량에 따른 아날로그 전류(모니터 전류) 출력