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光電センサとは?

光電センサとは、光を使い、非接触で物体の有無を検出するセンサです。 検出する対象物体による入光/非入光によって生ずる受光量の大きさによって電気信号を出力します。 主に工場の自動化、省力化(FA:Factory Automation)に役立っています。

光電センサの特徴

非接触で検出
検出距離が長い
微小物の検出
検出対象に制約がない
応答時間が短い
油やほこりなどレンズの汚れに弱い

どうやって選べばいいの?

選定目的・条件 留意点 最適機種
検出用途から選ぶ 位置決め有無検出 ・動作位置精度の良いもの
・動作位置設定の簡単なもの
・透過型
・レーザ型
・距離設定型
微小物体検出 ・スポット光の小さいもの
・微調整トリマ付
・ファイバ型
・レーザ型
高速検出 ・短い応答時間 ・ファイバ型
透明体検出 ・高感度反射型/回帰反射型 ・透明体検出型
凹凸検出 ・応差距離の小さいもの ・限定反射型/BGS型/変位センサ
色マーク検出 ・検出する色マークと下地色、
センサの光源色
・応答時間の短いもの
・カラーマークセンサ
・アンプ分離型
・ファイバ型
色の濃淡検出 ・高分解能型 ・コントラストスキャナ
蛍光成分検出 ・紫外光を投光するもの ・蛍光検出センサ
色に関係なく検出 ・PSDやC-MOS素子を使っているもの ・BGS型
設置場所から選ぶ 狭い所 ・小型の投受光器 ・アンプ分離型・ファイバ型
・小型、薄型のアンプ内蔵型
片側より検出   ・拡散反射型・限定反射型
・回帰反射型・BGS型
背景の影響を受ける ・応差距離の小さいもの ・BGS型
外乱光の影響を受ける ・使用周囲照度範囲の広いもの ・LED/レーザ光源
堅牢性の要求   ・樹脂充填タイプ/ダイカストボディ
水のかかる場所 ・防水性の高いもの ・IP67g、IP68、IP69K

どんな種類があるの?

種 類 検出方法 特 長 主な型式
センサの検出方式 透過型 投光器と受光器をセットで使用。投/受光間を遮ることでON/OFFする。光量が強いため粉塵の影響をうけにくい。 ZT-L3000N
ZT-1200N
JT-H1000N
ET-500ND
V2T-2000
回帰反射型 センサ本体と反射ミラーをセットで使用。センサ・ミラー間を遮ることでON/OFFする。透過型に比べ配線工数が半分ですむ。 ZR-L1000N
ZR-350N
ZR-X250N
JR-H300N
V2R-800
拡散反射型 投光部の光が検出物体にあたり、受光部に戻ってくることでON/OFFする。投受光一体のため省スペースで設置可能。 ZD-L40N
ZD-70N
JD-HR80N
ED-100NL
広角反射型 開口角を広げているため、わずかな受光量でもON/OFF可能。透明体、すき間のあるワーク検出に最適。 ZD-W20N
JD-HW08N
BGS型
(距離設定型)
受光部にPSDやC-MOSを使用しているため、任意の設定距離でON/OFF可能。検出物体の色材質による影響をうけない。 BGS-DL10TN
BGS-ZL10N
BGS-Z10N
BGS-S08N
BGS-V50
透明体検出型 応差を小さくすることで、受光量がほとんど変化しない検出物体でも使用可能。透明フィルム、ガラスの検出に最適。 DR-Q400TN
ZR-QX200N
KR-Q50NW
KR-Q300NW
JR-HQ50NW
アンプ分離型 仕様に応じたアンプとヘッドをセットで使用。省スペースで設置可能。
ケーブルが電線のため断線の心配が少ない。

〈アンプ〉
D2SA-MN
RSA-N

〈ヘッド〉
DSD-100
RT-1500
RD-150
RM-16G

ファイバ型
(ファイバユニット)
光ファイバは、中心のコアと屈折率の異なるクラッドから構成されています。光は、ファイバ内で全反射を繰り返しながら進みます。 〈ファイバ ユニット〉
NF-DB01
NF-DF03
ファイバ型
(アンプユニット)
仕様に応じたアンプとファイバをセットで使用。省スペースで設置可能。ヘッドにより、色/段差判別、液面検出も可能。 〈ファイバアンプ〉
D2RF-TN
BRF-N
JRF-N
カラーマークセンサ 高分解のため、微妙な色判別が可能。
同色の濃淡でも判別することができる。
DM-18TN
CS84-N1112
KT5G-2N1111
KT5W-2N1116
KT10W-2N1115
ルミネスセンサ 蛍光成分を有する検出物体を検出し、ON/OFFする。ワークの振れ、色の影響を受けない。 LUT3
LUT2

これだけは知っておきたい基本用語

用語 解説 用語 解説
検出距離
<透過>
投光器と受光器間の距離。
ライトON
(入光時ON)
受光器に光が一定量入ってきたとき出力。
<回帰反射>
センサ本体と反射ミラー間の距離。
ダークON
(しゃ光時ON)
受光器に入ってきた光が、一定量しゃ光されたとき出力。
<反射>
センサ本体から標準検出物体までの距離。
自己診断出力機能
レンズ面の汚れなどにより、受光量が不安定になった時、制御出力は止めずにアラーム出力を出す機能。
最小検出物体
検出可能な最小感度まで下げた状態での、
検出できる物体のサイズ。
投光停止入力
投光器の黒色リード線を0Vに接続すると投光用発光ダイオードが発光を停止し、電気的にしゃ光状態を作ることができます。光電センサを検出物体によって動作させなくても動作点検が行える機能です。
応答時間
センサが検出物体があると判断できる時間。
同期入力
同期入力線を短絡させることで、センサを必要なタイミングで動作させる機能。
応差距離
反射型センサを標準検出物体に正面から近づけONする位置と、そこから離していきOFFする位置との距離の差。
ティーチ入力
本体のボタンを押さずに外部で感度調整が可能な機能。
繰り返し精度
センサがまさにONする位置のバラつき量。
オフディレイタイマ
出力がOFFする時間を遅らせるタイマ機能。取り込みの遅い機器へ入力する際に使用。

制御出力について

  使用地域 電流の流れ
NPN 主に日本 コレクタ(C)⇒エミッタ(E)
     
PNP 主に海外 エミッタ(E)⇒コレクタ(C)
光電センサには、一般にNPN出力タイプとPNP出力タイプがあります。NPN出力タイプは日本で多く使われ、PNP出力タイプは海外で多く使われます。これらの違いは、センサ内のトランジスタの電流の流れの違いです。NPN出力タイプの場合、電流はコレクタ(C)からエミッタ(E)に流れるのに対して、PNP出力タイプは、その逆方向に流れます。
NPN
NPNの場合、負荷がセンサ用電源で働けばセンサの動力線と共通にできますが、それ以外の電圧で働く負荷の場合は、それ用の電源さえ用意すれば簡単に使用できます。
PNP
PNPの場合、負荷を動かす電源は、センサの電源と必ず共通となります。従ってNPNと比べて融通がききません。

接続形態について

光電センサの接続形態には、コード式とコネクタ式および端子台式があります。
コード式
ケーブル長は2mが標準です。延長も可能ですので、別途お問合せください。
コネクタ式
ほとんどの機種でM8×4ピンコネクタケーブルが標準になっていますが、M12×4ピンコネクタケーブル仕様のセンサもあります。
※適用されるコネクタケーブルの種類については、各センサの仕様表内“接続形態”の欄を参照ください。
端子台式
Vシリーズ、SICK社のW24, W34, W45が該当します。φ6〜10mmのケーブルを用いての接続となります。