欧姆龙E3S - C光电传感器：长距离、耐油防水的工业利器

在工业自动化领域，传感器的性能直接影响着生产的效率和质量。今天，我们来深入了解一下欧姆龙的E3S - C系列光电传感器，它以其卓越的性能和广泛的适用性，成为众多工业场景中的理想选择。

文件下载：E3S-CD11-M1J 0.3M.pdf

一、产品概述

E3S - C系列是一款具有金属外壳的光电传感器，专为长距离传感而设计，具备出色的防水和耐油性能，即使在充满油雾的环境中也能稳定工作。其长距离传感能力可达30米（对射式型号），同时具有1000m/s²的抗冲击能力，产品阵容还包括金属M12预接线连接器型号，并且提供NPN/PNP选择开关输出。

二、产品选型

2.1 传感器选型

该系列传感器有对射式、反射式和漫反射式等多种传感方式，每种方式又有水平和垂直外观，以及预接线和预接线连接器（M12）等不同连接方式，传感距离也因型号而异。例如，对射式水平型号E3S - CT11的传感距离可达30米，而漫反射式水平型号E3S - CD11的传感距离为700mm。具体选型可参考以下表格：	传感方式	外观	连接方式	传感距离	型号
对射式（发射器 + 接收器）	水平	预接线	30 m	E3S - CT11 2M发射器、E3S - CT11 - L 2M接收器、E3S - CT11 - D 2M
		预接线连接器（M12）		E3S - CT11 - M1J 0.3M发射器、E3S - CT11 - L - M1J 0.3M接收器、E3S - CT11 - D - M1J 0.3M
	垂直	预接线		E3S - CT61 2M发射器、E3S - CT61 - L 2M接收器、E3S - CT61 - D 2M
		预接线连接器（M12）		E3S - CT61 - M1J 0.3M发射器、E3S - CT61 - L - M1J 0.3M接收器、E3S - CT61 - D - M1J 0.3M
反射式	水平	预接线		E3S - CR11 2M
		预接线连接器（M12）		E3S - CR11 - M1J 0.3M
	垂直	预接线	3 m	E3S - CR61 2M
		预接线连接器（M12）		E3S - CR61 - M1J 0.3M
漫反射式	水平	预接线	700 mm	E3S - CD11 2M
			2 m	E3S - CD12 2M
		预接线连接器（M12）	700 mm	E3S - CD11 - M1J 0.3M
			2 m	E3S - CD12 - M1J 0.3M
	垂直	预接线	700 mm	E3S - CD61 2M
			2 m	E3S - CD62 2M
		预接线连接器（M12）	700 mm	E3S - CD61 - M1J 0.3M
			2 m	E3S - CD62 - M1J 0.3M

2.2 配件选型

除了传感器本身，还需要根据实际需求选择合适的配件，如狭缝、反射器、安装支架和传感器I/O连接器等。

• 狭缝：对射式传感器不提供狭缝，需要单独订购。不同宽度的狭缝适用于不同的传感距离和最小可检测物体，例如0.5mm×11mm的狭缝适用于1.8m的传感距离，可检测0.5mm直径的物体。
• 反射器：反射式传感器需要配备反射器，E39 - R1反射器随传感器提供，若需要其他反射器则需单独订购。不同反射器的传感距离不同，如E39 - R1的额定传感距离为3m。
• 安装支架：部分安装支架随传感器提供，其他支架需单独订购。不同外观的传感器对应不同型号的安装支架，如水平型号配备E39 - L102，垂直型号配备E39 - L103。
• 传感器I/O连接器：预接线连接器型号的传感器不提供连接器，需单独订购。连接器有不同的电缆长度和形状可供选择，如2m和5m的直形或L形电缆。

三、技术参数

3.1 基本参数

• 传感距离：对射式可达30m，反射式（使用E39 - R1反射器）为3m，漫反射式为700mm（300×300mm白纸）或2m（300×300mm白纸）。
• 标准传感物体：对射式要求不透明、最小直径15mm；反射式要求不透明、最小直径75mm。
• 差动行程：最大为传感距离的20%。
• 指向角：对射式发射器和接收器为3°至15°，反射式为3°至10°。

3.2 电气参数

• 电源电压：10至30VDC，包括10%（峰 - 峰值）纹波。
• 电流消耗：对射式最大50mA（发射器最大25mA，接收器最大25mA），反射式最大40mA。
• 控制输出：负载电源电压最大30VDC，开路控制器输出（NPN/PNP可选），可选择亮通/暗通模式，负载电流最大100mA（NPN输出残余电压最大1.2V，PNP输出残余电压最大2.0V）。
• 保护电路：具有电源反极性保护、输出短路保护，反射式还具有相互干扰预防功能。

3.3 环境参数

• 响应时间：操作或复位最大1ms（对射式）或2ms（反射式）。
• 灵敏度调节：对射式和反射式接收器侧分别有单圈调节器和带指示器的两圈无级调节器。
• 环境光照：白炽灯最大5000lx，阳光最大10000lx。
• 环境温度范围：工作温度为 - 25°C至55°C，储存温度为 - 40°C至70°C（无结冰或冷凝）。
• 环境湿度范围：工作湿度为35%至85%，储存湿度为35%至95%（无冷凝）。
• 绝缘电阻：最小20MΩ（500VDC）。
• 介电强度：1000VAC，50/60Hz，持续1分钟。
• 抗振性：破坏条件为10至2000Hz，1.5mm双振幅或300m/s²，在X、Y、Z方向各0.5小时。
• 抗冲击性：破坏条件为1000m/s²，在X、Y、Z方向各3次。
• 防护等级：IEC 60529为IP67（内部标准：耐油），NEMA为6P（仅适用于室内）。

3.4 机械参数

• 连接方式：预接线（标准电缆长度2m）或预接线M12连接器（标准电缆长度0.3m）。
• 重量：预接线电缆约270g，预接线连接器（M12）约230g（不同型号重量略有差异）。
• 材料：外壳为锌压铸，操作面板盖为聚醚砜（PES），透镜为甲基丙烯酸树脂，安装支架为不锈钢（SUS304）。
• 配件：包括安装支架（带螺丝）、调节螺丝刀、说明书，反射式传感器还配备反射器。

四、工程数据与电路

4.1 工程数据

文档中提供了对射式、反射式和漫反射式传感器的平行工作范围、过剩增益与设定距离的关系等工程数据，这些数据对于传感器的安装和调试具有重要的参考价值。

4.2 电路连接

传感器提供NPN和PNP两种输出方式，每种方式又有亮通和暗通两种操作模式。在连接电路时，需要注意引脚的使用和选择，例如对射式传感器的发射器和接收器的引脚安排，以及NPN/PNP选择开关的设置。

五、安全注意事项

5.1 适用范围

该产品并非设计用于直接或间接确保人员安全，请勿将其用于此类目的。

5.2 正确使用

• 环境要求：不要在超过产品额定值的大气或环境中使用产品。
• 布线：使用耐油电缆，电缆弯曲半径不得小于25mm。
• 安装：安装时不要用锤子敲击传感器，以免失去防水性；使用M4螺丝安装，每个螺丝的拧紧扭矩最大为1.18N·m；使用安装支架时，可利用光轴锁定孔确保传感物体在机械轴方向；若无法满足该条件，需调整传感器位置，确保指示灯亮起且稳定指示灯也亮起。
• 光轴调整：对射式传感器使用两个透镜之一，使用狭缝时，狭缝必须位于使用的透镜一侧。
• 防水：为确保防水性，将操作面板盖的螺丝拧紧至0.34N·m至0.54N·m的扭矩。
• 耐油和耐化学性：虽然传感器具有耐油性，但在可能喷油的地方使用前，需参考相关油的运动粘度和pH值。经过测试，传感器能抵抗特定几种油，如Velocite No.3润滑油等。若使用其他油，需确保其运动粘度和pH值与测试油相近，且不含有对传感器有负面影响的添加剂。

六、总结

欧姆龙E3S - C系列光电传感器凭借其长距离传感、耐油防水、抗冲击等优点，在工业自动化领域具有广泛的应用前景。在选择和使用该系列传感器时，需要根据实际需求合理选型，并严格遵守安全注意事项，以确保传感器的正常运行和长期稳定性。你在实际应用中是否遇到过类似传感器的选型和使用问题呢？欢迎分享你的经验和见解。