安全光栅的红外线原理
安全光栅的红外线原理基于红外光束的发射、接收与信号分析，通过非接触式检测实现设备的安全防护，具体机制如下：
一、红外光幕的形成
发射与接收结构
安全光栅由发射器和接收器组成，发射器内置多颗红外LED（如940nm波长），以平行排列方式发射密集红外光束；接收器对应设置相同数量的光电传感器，用于实时接收光束信号。
发射器与接收器对射安装，形成覆盖危险区域的“光幕”，光轴间距（如14mm或30mm）决定检测精度与保护范围。
光幕类型
直线扫描：光束垂直排列，适用于通用防护场景。
交叉扫描：光束交错排列，提升中心区域检测精度，最小可识别物体高度降低至直线扫描的2/3。
二、红外信号的调制与抗干扰
调制技术
采用时分检测或高频脉冲调制（如38kHz），通过编码区分有效信号与环境光干扰，确保检测稳定性。
例如，发射器以特定频率发射脉冲信号，接收器仅响应同步调制的光信号，避免误触发。
抗干扰设计
屏蔽电缆和滤波电路减少电磁干扰；部分型号支持环境光自适应补偿，适应强光或粉尘环境。
三、遮挡检测与安全响应
遮挡判定逻辑
当人员或物体进入光幕区域时，遮挡至少两束相邻光束且持续时间超过阈值（如30ms），接收器判定为有效侵入。
单束光遮挡（如小动物通过）通常不会触发报警，避免误动作。
信号处理与输出
接收器将光信号转换为电信号，通过NPN/PNP或继电器接口传输至设备控制系统（如PLC）。
控制系统在毫秒级响应时间内触发紧急停机或报警，强制设备进入安全状态。
四、安全冗余与可靠性设计
多光束冗余检测
采用多通道光幕（如48束光）和双电路设计（Type 4安全等级），即使部分光束故障，仍能维持防护功能。
逻辑同步与自检
发射器与接收器通过同步信号确保光幕逻辑一致；设备定期自检光束完整性，异常时自动锁定或报警。
核心优势
非接触防护：避免物理接触损伤，适用于高速冲压、机器人协作等场景。
高精度与灵活性：光轴间距可调，适配不同设备需求；支持区域分级保护（如警告区与停机区）。
工业级可靠性：符合ISO 13849等安全标准，保障复杂环境下的稳定运行。
通过上述红外线原理，安全光栅在工业生产中实现了高效、精准的安全防护，平衡了设备效率与人员安全。
