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光栅传感器，又称安全光栅、安全光幕或光电保护装置，是一种利用红外线光束形成保护平面的光电保护装置。它通过发射器和接收器之间形成密集、不可见的光幕，当光线被物体（如人手、身体）遮挡时，传感器能迅速检测到并输出信号，控制机器设备停止运行或发出警报，从而起到安全防护或检测作用。

信息栏

中文名：光栅传感器

外文名：Light Curtain Sensor

别 名：安全光栅、安全光幕、光电保护装置

应用领域：机械制造、汽车工业、物流仓储、包装设备等等

工作原理：光电效应，红外对射

基本概念与辨析      

1.光栅传感器

核心目的是安全：它的存在是为了保护人员安全，防止他们进入危险区域（如机械手、冲压点）。它不关心物体在里面的具体位置，只关心有没有人或物体闯入。

工作原理简单直接：发射器产生一排密集的红外光束，接收器对应接收。当有足够大的不透明物体（如人的手臂）遮挡住一根或几根光束时，内部的安全继电器会立即动作，向机器发出停止运行的信号。

关键参数是安全性能：它的设计和认证围绕国际安全标准（如ISO 13849, IEC 61496），确保其在需要时能可靠地发挥作用。其分辨率指的是相邻光束中心的间距，这决定了能检测到的最小物体直径。

总结：光栅传感器是一个安全保护装置。

2. 光栅式传感器

核心目的是测量：它的存在是为了进行极高精度的位置、位移或角度测量。它广泛应用于需要闭环控制的精密制造和检测设备中。

工作原理基于物理光学：它通常由一个主光栅尺（标尺光栅）和一个读数头（指示光栅）组成。当两者发生相对移动时，它们上面刻划的精密刻线会产生明暗相间的莫尔条纹。读数头内的光电元件检测这些条纹的变化，并经过电子细分处理后，输出精确的位移数字信号。

关键参数是测量精度：其性能以微米（µm）、纳米（nm）甚至更高来衡量。分辨率和精度是其最重要的指标。

总结：光栅式传感器是一个精密测量装置。

工作原理    

光栅传感器的核心工作原理是 红外光束矩阵防护：

主要由发射器、接收器、控制器（可选） 及连接线缆组成。

发射器：内置多个红外发光二极管，按固定间距依次发射调制红外光束，形成连续的 防护光幕；

接收器：与发射器对射安装，内置光敏元件对应接收光束，实时监测光束通断状态；

信号处理：接收器通过内置芯片分析光束信号，正常工作时所有光束导通，输出 允许运行 信号；

安全触发：当人员肢体、工具或其他物体侵入防护区域，遮挡任意一束或多束光束时，接收器立即切断 允许运行 信号，输出 紧急停机 信号（通常为无源触点或 NPN/PNP 信号），控制设备在安全时间内停止运转；

系统构成    

一套完整的光栅传感器系统通常包括：

发射器：产生红外光幕。

接收器：接收并判断光幕状态。

控制器（可选）：部分高端型号配有独立控制器，用于处理复杂逻辑和提供更多接口。

安装支架：用于固定发射器和接收器，确保对齐。

连接电缆：用于供电以及发射器与接收器之间的同步信号传输。 

主要分类    

根据功能和用途，用于安全防护的光栅传感器（安全光栅） 可分为以下几类

安全型光栅：主要用于人身安全保护。具备高安全性、高可靠性，通常符合ISO 13849、IEC 61496等安全标准。具有自检功能、冗余电路设计，确保在出现故障时也能导向安全状态。根据保护高度和分辨率（光束间距），又可分为：

人体检测型：光束间距较大（通常为20mm、30mm、40mm），用于防止整个身体进入危险区域。

手指保护型：光束间距小（通常为10mm、14mm），用于检测手指等细小部位，保护级别更高。

检测型光栅：主要用于物体检测、计数、定位等非安全领域。例如，用于检测流水线上物体的通过、测量物体尺寸、小物体计数等。其安全等级和响应速度要求通常低于安全型光栅。 

技术特点    

非接触检测：不影响设备运行和生产流程。

响应迅速：响应时间通常在毫秒级，能实现快速保护。

安装灵活：可根据保护区域的大小和形状进行定制和安装。

高可靠性：抗光干扰能力强（采用调制光），寿命长。

多功能性：兼具安全防护与逻辑检测功能。 

主要参数    

在选择和使用光栅传感器时，需关注以下关键参数：

保护高度：光栅的有效防护高度。

光轴间距：相邻两束光束的中心距离，决定了能检测到的最小物体尺寸。

分辨率：光栅能够可靠检测到的最小物体直径。

检测距离：发射器与接收器之间能稳定工作的最大距离。

输出信号：通常为NPN/PNP晶体管输出、继电器输出或安全双通道输出。

响应时间：从光束被遮挡到输出信号变化所需的时间。

安全等级：如SIL2、SIL3、PLd、PLe等，表示其达到的安全性能水平。

外壳防护等级：如IP65、IP67，表示其防尘防水能力。 

应用领域    

光栅传感器广泛应用于各种存在潜在危险的自动化设备和场景：

锂电池生产：电芯装配、模组组装、电池包焊接、注液及化成测试等工序的设备操作区域防护，规避高压环境、机械联动及化学物料接触带来的安全风险。

冲压机械：用于机械压力机、液压机的操作区域保护。

注塑机：保护模具合模区域，防止夹伤。

机器人工作站：为工业机器人设置安全围栏或区域监控。

装配线：在自动化装配、检测工位保护操作员。

包装机械：在物料通道、封口等危险点进行防护。

汽车制造：焊接、喷涂、搬运等工序的安全防护。

木材加工：锯床、木工机械的送料区域保护。

选型要点

明确应用目的：是用于人身安全保护还是物体检测？

确定保护高度和分辨率。

根据安装空间确定检测距离。

根据现场环境选择适当的防护等级。

确认输出信号类型与设备控制系统匹配。

产品推荐

为满足不同工业场景的安全防护需求，我们提供以下四个系列的安全光栅产品，各具特色，精准适配多种应用环境：

1.EFP系列无盲区四级安全光栅

EFP系列（以型号EFP1620为例）是一款高性能安全光栅，其核心优势在于无盲区设计，能为空间狭小的危险设备提供贴身的极致防护。它支持线同步和光同步两种模式，安装灵活性强，并采用冗余双独立双回路输出，确保信号的高度可靠。该系列还支持可配置的外部EDM（监控功能） 和联锁复位功能，安全等级达到最高的四级，特别适合对盲区有严苛要求、或需要出口到国际市场的设备。

2. ESV系列四级安全光栅

ESV系列（如ESV1620）同样是一款符合四级安全标准的高可靠性产品。它采用光同步技术，并具备完善的自检与交叉互检功能，能持续监控自身状态，安全性能出众。除了与EFP系列类似的冗余双输出和可配置功能外，ESV系列还配备了LED数码管显示，能够直观地显示工作状态和故障信息，便于快速调试与维护，是各类危险工业设备的理想选择。

3. ESN系列通用型安全光栅

ESN系列（例如ESN1020）主打高性价比与实用耐用，旨在满足常规工业环境下的安全防护需求。它采用双回路自检输出方式，保证了基本的安全可靠性，同时具备安装便捷和独特的抗震结构设计，能在震动较大的环境中稳定工作。此系列非常适合用于普通冲压机械、装配线、包装机械等场景，为操作人员的手掌及身体提供有效的基础防护。

4. EFB系列防爆安全光栅

EFB系列（代表型号EFB-EX-N1620）专为极端恶劣环境设计，是一款符合国标标准的防爆安全光栅。其外壳采用优质的钢板或不锈钢焊接成型，结构坚固，密封性好，能够有效隔离内部电路与危险环境。该系列主要应用于存在爆炸性气体或可燃性粉尘的场所，如冶金、化工、医疗以及军事等有特殊防爆要求的行业，为高危作业提供至关重要的安全保障。