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一、光学传感器技术指标：实时信号采集与信号处理
（1）适用激光器的功率范围宽：
（2）感光范围：350nm~1750nm：从可见光到红外光
（3）信号类型：
（4）可扩展模块：
（5）兼容激光光源：
（6）兼容激光头
（8）采样率：1K~200K
（9）通信：TCP/IP
（10）接口类型：千兆以太网
（11）供电：+/-15V
（12）识别的缺陷类型
（13）环境温度:
（14）相对湿度：<90%
二、通信模块技术指标：高速数据传输与通信
（1）IO信号电平：5V或24V
（2）模拟信号电平：+/-10V
（3）ADC最高采用频率：200K
（4）固定方式：DIN标准卡槽安装
（4）防护等级IP50
（5）通信方式：
（6）接口类型
三、工控机技术指标：实时分析、诊断、检测
（1）操作系统：Windows/Linux
（2）硬盘分区与大小
（3）CPU: i5, 3470 (3.6GHz）
（4）内存：16G
（6）通信端口
（7）其他功能
一、光学传感器技术指标：实时信号采集与信号处理
备注：
（1）适用激光器的功率范围宽：
从20W-10KW，主要通过如下的技术手段实现宽功率支持
- 根据业务场景不同，现场增减不同透过率的衰减片
- 根据业务场景不同，现场调整硬件和软件的放大倍数
（2）感光范围：350nm~1750nm：从可见光到红外光
（3）信号类型：
- 可见光：来自于熔池，波长为350nm-800nm
- 激光器反射光：来自于熔池，波长为为1064或1080nm
- 红外热辐射：来自于熔池，波长为：1100-1800nm
- 激光器功率反馈：该信号来自于激光器控制板卡的PWM出光指示信号, 该信号的幅度值，一定程度上反应了激光器的出光控制功率。
（4）可扩展模块：
CCD或光谱仪，即该传感器会分一路光给后续接入的设备，如CCD，用于可视化光斑，或光谱仪，用于检测进入传感器的光信号的光谱。因此，传感器的转接件至少支持三通。
（5）兼容激光光源：
光纤激光器、DISK激光器、diode激光器、YAG激光器以及蓝光激光器的波长因具体型号、工作物质及应用场景的不同而有所差异。以下是对这些激光器波长的一般性介绍：
光纤激光器
- 波长：光纤激光器的波长通常可以根据具体设计而调整，但常见的波长包括1064nm。这是因为许多光纤激光器使用Nd:YAG（钕钇铝石榴石）作为增益介质，该介质在泵浦光的作用下能发出1064nm的红外光。
- 特点：光纤激光器具有高光束质量、高效率、长寿命等优点，广泛应用于工业加工、通信、医疗等领域。
DISK激光器（Thin Disk激光器）
- 波长：DISK激光器（也称为薄片激光器）的波长同样取决于增益介质。以Yb:YAG为例，其波长可以达到1030nm。这种激光器因其高效的热管理能力和高功率输出而备受关注。
- 特点：DISK激光器具有出色的热管理性能，能够在高功率下长时间稳定运行，适用于科学研究、工业加工等领域。
Diode激光器（二极管激光器）
- 波长：二极管激光器的波长范围很广，常见的有808nm、915nm、980nm、1064nm等。这些波长涵盖了红外光到近红外光的范围。
- 特点：二极管激光器具有体积小、重量轻、效率高等优点，广泛应用于通信、医疗、工业加工等领域。
YAG激光器
- 波长：YAG激光器（钇铝石榴石激光器）的波长通常为1064nm，这是由其增益介质Nd:YAG所决定的。
- 特点：YAG激光器具有良好的光束质量和稳定性，广泛应用于医疗（如激光祛斑、激光手术等）、工业加工（如激光切割、激光焊接等）等领域。
蓝光激光器
- 波长：蓝光激光器的波长通常位于蓝光光谱范围内，具体波长可能因不同制造商和产品而异。但一般来说，蓝光激光器的波长会接近或位于450nm至473nm之间。
- 特点：蓝光激光器在显示技术、数据存储、医疗等领域具有广泛应用。例如，蓝光激光器在蓝光光盘技术中起到了关键作用。
需要注意的是，以上提到的波长仅为这些激光器可能的工作波长之一，实际波长可能因具体型号、工作条件及应用场景的不同而有所变化。此外，随着激光技术的不断发展，新的波长和激光器类型也在不断涌现。
（6）兼容激光头
垂直激光头、转角激光头、摆动激光头、扫描振镜激光头是激光技术中常见的几种激光头类型，它们各自具有不同的特点和应用场景。以下是对这四种激光头的详细解析：
1. 垂直激光头
特点：
- 垂直激光头通常指能够发出垂直方向（即90度角）激光束的激光头。
- 它主要用于需要精确垂直定位或标记的场合，如工业自动化、机器人导航、3D打印等。
应用：
- 激光定位与测量。
- 自动化生产线上的精确装配与检测。
- 3D打印中的垂直层构建。
2. 转角激光头
特点：
- 转角激光头通常具有可旋转或可调节角度的设计，能够实现多角度的激光输出。
- 它可能结合了精密的机械结构和控制系统，以实现复杂的激光加工路径。
应用：
- 激光打标与雕刻，特别是在需要不同角度标记的复杂工件上。
- 激光焊接与切割，特别是当工件形状复杂或需要多角度加工时。
示例：
- 广州德擎光学科技有限公司的“转角激光头”专利产品，该产品用于利用激光光束进行产品加工，如焊接、切割、打标等（来源：爱企查首页）。
3. 摆动激光头
特点：
- 摆动激光头能够在一定范围内进行摆动或扫描，实现更广泛的加工面积或更复杂的加工图案。
- 它通常具有较高的灵活性和适应性，能够满足不同加工需求。
应用：
- 激光切割与雕刻，特别是在需要大范围扫描或复杂图案加工的场合。
- 激光焊接与熔覆，特别是在需要精确控制焊接路径或熔覆厚度的场合。
市场情况：
- 在市场上，摆动激光头的价格根据品牌、型号和性能有所不同，从几千元到几十万元不等（来源：百度爱采购）。
4. 扫描振镜激光头（激光振镜）
特点：
- 扫描振镜激光头，也称为激光振镜或激光扫描器，由X-Y光学扫描头、电子驱动放大器和光学反射镜片组成。
- 它能够在X-Y平面内快速、精确地控制激光束的偏转，实现高速、高精度的激光加工。
工作原理：
- 电脑控制器提供的信号通过驱动放大电路驱动光学扫描头，从而在X-Y平面控制激光束的偏转。扫描图案是二维效果图案，扫描电机采用X、Y两个电机控制，通过扫描频率控制不同时刻点的位置达到整个扫描图案的变换（来源：百度百科）。
应用：
- 激光打标与雕刻，特别是在大批量、高效率的加工场合。
- 激光内雕与3D打印，实现复杂的三维结构加工。
- 舞台灯光控制与激光表演，创造丰富的视觉效果。
综上所述，垂直激光头、转角激光头、摆动激光头和扫描振镜激光头在激光技术领域中各有其独特的应用场景和优势。选择哪种类型的激光头取决于具体的加工需求、工件形状和加工精度要求。
（7）防护等级
防护等级IP65是电气设备外壳防护等级的一个标准，由国际电工委员会（IEC）制定，并在2004年被美国采用为国家标准。这个标准主要用于评估电气设备外壳对异物侵入的防护能力，包括防尘和防水两个方面。以下是关于防护等级IP65的详细解释：
一、基本概念
- IP：Ingress Protection的缩写，即防护等级。
- IP65：由IP加两个数字组成，第一个数字6表示防尘等级，第二个数字5表示防水等级。
二、防护等级说明
1. 防尘等级（第一个数字6）
- 6级防尘：表示完全防止粉尘进入。在进行IP6X测试时，样品需要外壳与内部元器件之间抽真空，造成负气压现象，然后放入防尘箱中进行防尘测试，以确保完全防止粉尘侵入。
2. 防水等级（第二个数字5）
- 5级防水：表示任何角度低压喷射无影响。即设备在受到来自各方向由喷嘴喷射出的水时，能够防止水进入产品内部造成损坏。
三、测试要求
- 防尘试验（IP6X）：要求完全防止粉尘进入。
- 防水试验（IPX5）：要求产品在各表面喷水后，无水滴进入。
四、应用场景
由于IP65防护等级具有优异的防尘和防水能力，因此被广泛应用于各个领域，包括但不限于：
- 工业自动化：如触摸屏、控制面板等设备，能够在工业生产线上安全使用，抵御灰尘和喷射水流的侵害。
- 户外广告：如LED显示屏，能够在各种天气条件下正常工作，不受雨水和风沙的干扰。
- 物流仓储：如扫描器和PDA设备，能够应对仓库中的灰尘和湿度。
- 交通导航：如车载导航设备，能够适应各种恶劣的道路环境。
五、注意事项
- IP防护等级是一个测试标准，并非认证。产品需要经过相应的测试才能确定其防护等级。
- 在选择产品时，应根据具体的使用环境和需求来选择合适的防护等级。
综上所述，防护等级IP65代表了电气设备外壳在防尘和防水方面的优异性能，能够满足多种复杂环境下的使用需求。
（8）采样率：1K~200K
（9）通信：TCP/IP
工控机与传感器之间采用TCP通信。
（10）接口类型：千兆以太网
（11）供电：+/-15V
采用正负15V，而不是单纯的15V， 主要是放大器的需要。
（12）识别的缺陷类型
-
虚焊
-
功率衰减
-
离焦
-
保护气缺失
-
环境污染
-
表面污染
-
夹层污染
（13）环境温度:
（14）相对湿度：<90%
二、通信模块技术指标：高速数据传输与通信
（1）IO信号电平：5V或24V
（2）模拟信号电平：+/-10V
ADC的采样有两种解决方案：
- 一种是在光学传感器中实现，然后通过以太网传送给工控机，在这种模式下，通信模块只需要进行处理PLC IO数字信号处理，即在PLC IO通信的模式下，该模块才被需要。在PLC 以太网通信模式下，该通信模块只负责给光学传感器提供电源。这种方案的优点是：系统的整体方案简单，且网络传输抗干扰强，总体成本低。缺点是：光学传感器的电路复杂，需要性能强劲的单片机或SOC芯片，可能还需要FPGA进行ADC信号数据接收和滤波,光学传感器的体积稍大。
- 一种是在通信模块中实现，然后通过以太网传送给工控机，在这种模式下，通信模块除了处理PLC IO数字信号通信，还处理模拟信号的ADC采样和硬件程控放大。这种方案的优点是：传感器电路简单，体积小，传感器无需要实现复杂的ADC采用和数据处理。缺点是：远程数据传输的模拟信号，抗干扰能力弱。
（3）ADC最高采用频率：200K
（4）固定方式：DIN标准卡槽安装
（4）防护等级IP50
防护等级IP50是电气设备外壳对异物侵入的防护等级之一，它遵循国际电工委员会（IEC）的标准IEC60529（这个标准在2004年也被采用为美国国家标准）。IP是Ingress Protection（入侵防护）的缩写，用于评估电气设备的防尘和防水性能。在IP50中，IP等级由两个数字组成，第一个数字表示防尘等级，第二个数字表示防水等级。
防尘等级（第一个数字为5）
- 定义：IP50的防尘等级为5，表示电气设备无法完全防止灰尘侵入，但侵入的灰尘量不会影响设备的正常运作。这意味着虽然设备不能阻止所有灰尘进入，但进入的灰尘量不足以对设备的性能或安全造成负面影响。
- 防护能力：根据标准，IP50的防尘能力通常能够防止直径大于一定尺寸的固体物体（如手指或较大的颗粒物）进入设备内部，但无法完全阻止更细小的灰尘颗粒。
防水等级（第二个数字为0）
- 定义：IP50的防水等级为0，表示设备对水或湿气无特殊的防护能力。这意味着设备没有设计任何防水措施，如果遇到水或湿气，可能会受到影响或损坏。
- 注意事项：因此，IP50等级的设备通常不适合在潮湿或多水的环境中使用，也不适合在室外或可能接触到水的场合安装。如果需要在这些环境中使用，可能需要额外的防水措施或选择更高防水等级的设备。
总结
防护等级IP50表示电气设备具有一定的防尘能力，但无法完全防止灰尘侵入；同时，该设备对水或湿气没有特殊的防护能力。因此，在选择和使用IP50等级的设备时，需要根据具体的使用环境和要求进行评估和选择。如果需要更高的防尘或防水性能，可以考虑选择更高防护等级的设备。
拓展信息
IP防护等级是一个广泛应用的标准，用于评估各种电气设备的防护能力。除了IP50之外，还有其他多种不同的防护等级组合，如IP65、IP67等，它们分别表示不同的防尘和防水能力。在选择和使用这些设备时，了解它们的防护等级和相应的测试标准是非常重要的。
（5）通信方式：
- 与工控机通信：TCP/IP或UDP/IP
- 与PLC通信：24V IO
- 与激光器通信：5V IO
（6）接口类型
- 工控机：100M或1000M以太网
- 与PLC通信：DB37
- 与激光器通信：DB37
（7）供电电源
- +/-24V直流电源
- +/-15V直流电源
在比较+/-15V直流电源供电与+/-24V直流电源供电的好处时，我们可以从多个方面进行分析，包括电压范围、设备兼容性、能耗、成本、以及应用领域的适应性等。然而，需要注意的是，这些好处的体现往往取决于具体的应用场景和需求。
1. 电压范围与设备兼容性
- +/-15V直流电源：这种电压范围在许多电子设备和电路中非常常见，尤其是模拟电路和精密电子设备。许多传感器、放大器、运算放大器等精密元件都设计为在+/-15V电压下工作，因此使用+/-15V直流电源可以直接供电，无需额外的电压转换，提高了系统的效率和可靠性。
- +/-24V直流电源：虽然在一些工业应用中，如工业自动化、电机驱动等，+/-24V直流电源因其较高的电压和电流能力而受到青睐，但在需要精密控制或低电压工作的场合，+/-24V可能不是最佳选择。
2. 能耗与效率
- 在相同的负载条件下，+/-15V直流电源由于电压较低，通常会产生较小的电流，从而可能在一定程度上降低能耗。然而，这种差异在实际应用中可能并不显著，因为能耗还受到负载特性、电源效率等多种因素的影响。
- 另一方面，如果系统中使用了电压转换电路（如将+/-24V转换为+/-15V），则可能会引入额外的能耗和效率损失。
3. 成本
- 设备成本：使用与设备直接兼容的电压等级（如+/-15V）可以避免额外的电压转换设备，从而可能降低整体成本。然而，这也取决于设备的具体价格和可获得性。
- 电缆和连接成本：在传输相同功率的情况下，由于电压较低，+/-15V直流电源可能需要使用更粗的电缆以减少电阻损失。但这并不总是决定性的因素，因为电缆成本还受到其他多种因素的影响（如电缆类型、长度、安装方式等）。
4. 应用领域的适应性
- +/-15V直流电源：更适用于需要精密控制、低噪声和低功耗的场合，如实验室设备、医疗仪器、音频设备等。
- +/-24V直流电源：更适用于需要高电压、大电流和较长传输距离的场合，如工业自动化、机器人、电动车辆等。
总结
因此，+/-15V直流电源供电相比于+/-24V直流电源的好处主要体现在以下几个方面：
- 设备兼容性：对于许多精密电子设备和模拟电路而言，+/-15V是更直接和高效的电压等级。
- 可能降低的能耗：在相同负载条件下，由于电压较低，可能产生较小的电流和能耗（尽管这种差异可能不显著）。
- 在某些应用中可能降低成本：如果系统中不需要额外的电压转换设备，则可能降低整体成本。
然而，这些好处的体现取决于具体的应用场景和需求。在选择电源时，应综合考虑设备兼容性、能耗、成本以及应用领域的适应性等因素。
在比较+/-12V、+/-15V和+/-24V直流电源供电时，我们可以从多个维度进行分析，包括电压范围、设备兼容性、能耗、成本、应用领域以及安全性等方面。以下是对这三者的详细比较：
1. 电压范围
- +/-12V直流电源：提供-12V到+12V的电压范围，适用于需要较低电压和较小电流的应用场景。
- +/-15V直流电源：提供-15V到+15V的电压范围，相比+/-12V具有更宽的电压范围，适用于需要稍高电压的应用。
- +/-24V直流电源：提供-24V到+24V的电压范围，是三者中电压最高的，适用于需要高电压和大电流的应用场景。
2. 设备兼容性
- 不同的电子设备对电压有不同的要求。例如，一些精密仪器和传感器可能设计为在+/-12V或+/-15V下工作，而工业自动化设备和电机驱动系统则可能需要+/-24V的电压。
- 因此，在选择电源时，需要根据设备的电压需求来确定合适的电源类型。
3. 能耗与效率
- 在相同负载条件下，电压越高，通常意味着电流越小（在功率一定的情况下），但这并不直接决定能耗的大小，因为还涉及到电源的效率、负载的功率因数等因素。
- 然而，从传输效率的角度来看，高电压有助于减少传输过程中的能量损失（如电缆电阻引起的损失）。但在实际应用中，这种差异可能并不显著，因为还需要考虑其他多种因素的影响。
4. 成本
- 电源的成本可能受到多种因素的影响，包括电压等级、功率容量、品牌、质量等。
- 一般来说，在相同功率容量下，不同电压等级的电源成本差异可能不大。但需要注意的是，如果系统中需要额外的电压转换设备（如将高电压转换为低电压），则可能会增加整体成本。
5. 应用领域
- +/-12V直流电源：常用于实验室设备、医疗仪器、音频设备等对电压要求较为严格的场合。
- +/-15V直流电源：在需要稍高电压的应用中较为常见，如某些类型的传感器、放大器等。
- +/-24V直流电源：广泛应用于工业自动化、机器人、电动车辆等领域，因为这些领域通常需要高电压和大电流来驱动设备。
6. 安全性
- 在安全性方面，高电压可能会增加触电和电击的风险。因此，在使用高电压电源时，需要采取更加严格的安全措施来确保人员和设备的安全。
- 然而，在现代电子设备中，通常都会配备各种安全保护机制来降低触电和电击的风险。
总结
综上所述，+/-12V、+/-15V和+/-24V直流电源供电各有其优缺点和适用范围。在选择电源时，需要根据具体的应用场景和需求来确定合适的电源类型。同时，还需要注意电源的质量、安全性以及与其他设备的兼容性等因素。
由于参考文章中没有直接提供关于能耗、成本和安全性的具体数据或详细分析，因此上述回答中的相关部分是基于一般性的理解和推断得出的。在实际应用中，建议参考具体产品的技术规格书和用户手册来获取更准确的信息。
三、工控机技术指标：实时分析、诊断、检测
（1）操作系统：Windows/Linux
（2）硬盘分区与大小
- C分区：500G, 用于运行可执行程序
- D分区：2T，用于存放数据库和波形文件
（3）CPU: i5, 3470 (3.6GHz）
（4）内存：16G
（5）数据库
- SQL Lite
- My SQL
（6）通信端口
- 以太网1：千兆以太网，光学传感器通信
- 以太网2：千兆以太网，通信模块通信, 1) PLC IO通信控制； 2）ADC采样数据获取
- 以太网3：千兆以太网，用于PLC以太网通信
- USB：保留或 ADC采样数据获取
（7）其他功能
- 键盘
- 鼠标
- USB软件加密狗
