单边光栅的输出方式有多少种

单边光栅的输出方式有多少种

在浙江一家电子组装厂的车间里，刚换上的单边光栅总跟流水线控制器 “闹别扭”—— 光栅检测到物体时，控制器没反应。师傅们排查半天才发现，是光栅的输出方式和控制器不匹配：光栅用的是 NPN 输出，而控制器只认 PNP 信号。单边光栅的输出方式就像设备之间的 “语言”，选对了才能顺畅沟通，选错了再先进的设备也发挥不了作用。目前常见的输出方式有四种，各有各的脾气和适用场景。

一、开关量输出：最常用的 “简单语言”

开关量输出是单边光栅里最基础也最常用的 “表达方式”，就像电灯开关，只有 “开” 和 “关” 两种状态：检测到物体时输出信号（比如导通），没检测到时无信号（比如断开）。它又分两种 “方言”，适配不同的控制器。

1. NPN 输出

这种输出方式就像 “拉低电位”—— 光栅内部的三极管导通时，信号端会和 0V 电源接通，把电压拉低到接近 0V，告诉控制器 “有情况”。它就像用 “低电压” 说话，适合和日系 PLC（比如三菱、欧姆龙）搭配，在电子、精密仪器车间里很常见。

江苏一家半导体厂的光刻车间，用 NPN 输出的单边光栅检测硅片位置，每当硅片偏离轨道，光栅就输出低电平信号，PLC 收到后立刻让传送带停下，反应速度比人工监控快 10 倍。

2. PNP 输出

和 NPN 相反，PNP 输出是 “拉高电位”—— 检测到物体时，信号端会和 24V 电源接通，输出接近 24V 的高电压。这种 “语言” 更对欧系 PLC（比如西门子、施耐德）的 “胃口”，在汽车零部件、重型机械厂用得较多。

两种开关量输出都很 “直白”，接线简单（通常只需要 3 根线：电源正、电源负、信号线），成本也低，但缺点是只能传递 “有无物体” 的信息，没法告诉设备 “物体离多远”。

二、模拟量输出：能 “说清距离” 的连续信号

有些场景光知道 “有无” 还不够，得知道 “多远”。比如 AGV 小车避障时，需要根据物体距离调整减速幅度，这时候单边光栅就得用模拟量输出 —— 像温度计显示温度那样，用连续变化的信号表示距离。

1. 电压输出（0-10V）

物体离得越近，输出电压越低；离得越远，电压越高。比如检测距离 0-6 米的光栅，物体在 0 米时输出 0V，3 米时输出 5V，6 米时输出 10V。这种方式适合短距离传输（比如 10 米内），在仓储货架的防撞检测中常用。

2. 电流输出（4-20mA）

电流信号比电压信号更 “抗干扰”，适合长距离传输（几十米甚至上百米）。物体在最远处时输出 4mA，最近处输出 20mA，中间距离按比例变化。在水泥厂的长传送带旁，粉尘多、线路长，电流输出的光栅比电压输出的稳定得多。

模拟量输出能传递更丰富的信息，但需要控制器支持模拟量输入，接线也比开关量复杂些，成本相对高一点。

三、数字量输出：能 “传数据” 的高级对话

数字量输出就像设备之间发 “短信”，能传递具体的数字信息，比如 “检测距离 3.2 米”“第 5 束光被遮挡”。最常用的是 RS485 接口，通过 Modbus 协议通信，一根线就能传多种数据，适合需要联网监控的场景。

山东一家轮胎厂的硫化车间，8 台硫化机旁都装了单边光栅，用 RS485 数字量输出连到中控室。屏幕上能实时显示每台光栅的检测距离、工作状态，哪台出了故障，中控室立刻就能知道，不用师傅们挨个去查，维护效率提高了一大截。

数字量输出的缺点是需要设置通信协议，对操作人员有一定技术要求，不像开关量那样 “插上就能用”。

四、特殊输出：应对复杂场景的 “定制语言”

有些工业场景比较特殊，需要单边光栅用更特别的方式 “说话”。比如在防爆车间，光栅得用本安型输出，信号经过安全栅隔离，防止电火花引发危险；在快速流水线（比如饮料灌装线），需要脉冲输出，每检测到一个瓶子就发一个脉冲，方便计数器统计数量。

还有些光栅支持双输出 —— 同时带开关量和数字量输出，既能直接控制设备停机，又能给中控室传数据，像个 “双语翻译”，在自动化程度高的车间很受欢迎。

单边光栅输出方式对比表

五、选对输出方式的三个小技巧

1.看控制器 “懂哪种语言”：先查设备控制器的输入类型，是 NPN 还是 PNP，支持模拟量还是数字量，别买回去 “对不上话”。

2.算传输距离：开关量和模拟量电压输出适合短距离（10 米内），电流输出和数字量能传得更远（50 米以上），远距离传输优先选 RS485 数字量。

3.想清楚要传什么信息：只需要 “停机 / 不停机” 信号，选开关量就行；要知道距离或多组状态，就得选模拟量或数字量。

安协科技的单边光栅支持多种输出方式，还能根据车间需求定制，比如给需要双输出的客户做 “开关量 + RS485” 组合，既满足设备控制，又方便中控监控。

结语

单边光栅的输出方式没有 “最好”，只有 “最合适”。就像人与人沟通，说对了语言才能高效协作。选的时候多看看设备控制器、传输距离和信息需求，实在拿不准，也可以把车间情况告诉安协科技的工程师，他们会帮忙推荐合适的 “语言”。想了解更多输出方式的接线图或兼容表，欢迎访问官网 www.anxiekeji.cn 查询。