在工業自動化設備、CNC 工具機、食品包裝產線、物流輸送系統及智慧製造環境中，光電感測器（Photoelectric Sensor） 是常見的非接觸式檢測元件，可用於物體有無確認、產品計數、位置檢測及自動化設備控制。
然而，光電感測器在實際使用時，經常出現感測距離不足、黑色物體偵測不到、反光金屬造成誤判，以及背景物體干擾等問題。
例如，某款光電感測器標示最大感測距離為 1,200 mm，但在實際檢測黑色塑膠盒時，必須將物體移到更靠近感測器的位置，才能取得穩定訊號。
也有設備原本能夠正常檢測紙箱，更換成亮面金屬包裝後，卻因為光線反射方向不同，造成漏檢或重複觸發。
除此之外，當光電感測器安裝於輸送帶上方，若後方有白色輸送帶、金屬支架或高反射率背景，也可能造成感測器沒有物體時持續輸出 ON。
這些問題不一定表示光電感測器已經損壞，而可能與物體反射率、光學感測方式、背景距離、感測器靈敏度、反射板對光、光學污染或 PLC 接線邏輯有關。
究竟光電感測器為什麼感測距離不足？黑色與白色物體的感測距離為什麼不同？反光金屬如何造成感測器誤判？背景抑制型能否改善這些問題？
本文由台晉股份有限公司整理光電感測器的感測原理、常見異常原因、黑白色差、鏡面反射、背景抑制及故障排除方法，並介紹瑞士 CONTRINEX 光電感測器的相關技術，協助機械設備製造商、電控工程師、設備維護人員及採購人員選擇合適的光電檢測方案。
光電感測器感測距離不足，是指感測器在現場能夠穩定偵測目標物的距離，比設備預期或產品型錄標示的距離短。
常見原因包括：
被測物顏色較深，反射光不足。
被測物具有高反光或鏡面表面。
感測器原本以白色標準目標測試。
感測器光軸沒有正確對準。
反射板尺寸或規格不符合要求。
感測器的靈敏度或 Teach 設定不適當。
輸送帶或機械背景產生反射干擾。
感測器鏡面、反射板受到灰塵或油污污染。
多顆感測器之間產生光學干擾。
物體尺寸、移動速度或 PLC 訊號處理方式不符合要求。
| 現場問題 | 可能原因 | 建議改善方式 |
|---|---|---|
| 白色物體正常、黑色物體漏檢 | 黑色表面回光較少 | 評估背景抑制型或對照式 |
| 亮面金屬沒有被偵測 | 鏡面回光使反射式誤判 | 評估偏光反射式或對照式 |
| 沒有產品時仍持續 ON | 背景被當成目標 | 調整背景抑制或感測方式 |
| 感測距離突然變短 | 鏡面或反射板污染 | 清潔並檢查光學裕度 |
| 訊號反覆跳動 | 接近切換門檻或光軸振動 | 改善安裝、設定與裕度 |
| 產線高速運轉時漏計 | 感測器或 PLC 反應不足 | 確認反應時間與取樣方式 |
| 兩顆光電開關互相干擾 | 光束進入其他受光器 | 調整光軸、間距或使用抗干擾功能 |
| LED 正常但 PLC 沒訊號 | PNP／NPN、接線或邏輯不相容 | 檢查輸出與 PLC 輸入 |
重點：感測距離不足與誤觸發不一定是同一種故障。 距離不足可能是感測器接收不到足夠光線；誤觸發則可能是接收到不該被判斷為目標的光學訊號。
因此，應先確認故障現象，再選擇適當的改善方法。
光電感測器主要透過發光元件與受光元件，判斷光線是否被遮斷、反射或產生其他變化。
常見光源包括：
紅光 LED
紅外線 LED
雷射
其他專用光學光源
依光學工作方式不同，光電感測器可以分成對照式、鏡片反射式、漫反射式及背景抑制型。
對照式使用獨立的發光器與受光器，通常安裝於檢測區域兩側。
當物體遮斷光束時，感測器輸出改變。
主要特色：
適合較長距離物體檢測。
對能有效遮光的物體，通常較不受表面顏色影響。
適合輸送帶與產品計數。
需要兩側安裝及正確對光。
鏡片反射式將發光器與受光器整合在同一外殼，並利用另一側的反射板產生回光。
當物體遮斷回光時，感測器輸出改變。
主要特色：
只需在感測器側配置電氣線路。
適合包裝及輸送設備。
需要相容的反射板。
高反光物體可能造成特殊的誤判問題。
漫反射式使用被測物表面反射回來的光線進行檢測。
主要特色：
不需要反射板。
通常可以單側安裝。
適合一般紙箱、塑膠及多種物體。
感測距離可能受到物體顏色與反射率影響。
背景抑制型透過光學距離判斷等專用技術，降低指定距離以外的背景造成誤觸發。
主要特色：
可以區分部分目標物與後方背景。
適合背景複雜的輸送設備。
通常能降低黑白色差造成的影響。
仍需確認目標反射率、最短距離及背景間隔。
| 感測方式 | 是否需要反射板 | 黑白色差影響 | 反光物體問題 | 背景干擾 |
|---|---|---|---|---|
| 對照式 | 不需要 | 通常較小 | 遮光不足時仍可能漏檢 | 通常較少 |
| 鏡片反射式 | 需要 | 通常較小 | 亮面物體可能模擬反射板回光 | 需注意光路 |
| 漫反射式 | 不需要 | 可能明顯 | 回光角度與強度不穩定 | 可能較明顯 |
| 背景抑制型 | 不需要 | 通常較小 | 依鏡面角度及光學設計 | 主要改善項目 |
如果主要問題是黑色物體感測不到，可以優先評估背景抑制型或對照式。
如果主要問題是反光金屬沒有遮斷鏡片反射式的有效回光，則應評估偏光反射式、改變安裝角度或對照式。
黑色物體感測距離不足，是因為部分黑色或深色材料對感測器使用的光源反射率較低，使受光元件收到的光能量減少。
這種現象對一般漫反射式光電感測器尤其重要。
一般情況下，白色表面對部分可見光波段具有較高的反射率，黑色表面則吸收較多光線。
當同一顆漫反射式感測器分別檢測白色與黑色物體時：
白色物體
可能反射較多光線，使感測器在較遠距離仍能取得足夠回光。
黑色物體
可能反射較少光線，因此必須靠近感測器才能達到相同判定門檻。
實際差異仍會受到材料配方、光源波長、表面光澤及感測器技術影響。
部分漫反射式感測器的標稱感測距離，是依指定的白色標準目標物或其他原廠測試條件建立。
假設某感測器對標準白色目標的額定距離為 1,200 mm，不代表它對相同大小的黑色塑膠盒，也能在 1,200 mm 穩定動作。
黑色目標的實際工作距離，應依該產品的黑白色差曲線、感測距離圖與現場測試確認。
可以依序評估：
方法一：調整感測器位置
在符合設備安全距離與機械空間的條件下，縮短感測器與物體的距離。
方法二：重新確認靈敏度
在適當條件下調整感測器門檻，使黑色目標也能產生有效檢測。
但不宜只將靈敏度調到最大，否則可能同時增加背景誤觸發。
方法三：改用背景抑制型
若設備有白色輸送帶或亮色背景，可以評估適當的背景抑制型產品。
方法四：改用對照式
如果設備允許在物體兩側安裝發光器與受光器，對照式可以降低部分物體反射率造成的影響。
方法五：使用實際黑色產品測試
應選擇反射率最低、尺寸最小、表面最不利的產品進行驗證。
建議確認：
黑色物體的實際材料。
表面是霧面還是亮面。
感測距離。
目標物最小尺寸。
後方背景的顏色與距離。
感測器光源與光學形式。
是否具有背景抑制功能。
選型建議：黑色物體不一定需要更高功率的感測器，選擇適當的光學感測方式，通常更重要。
高反光金屬、鏡面不鏽鋼、鋁箔包裝與亮面塑膠，都可能造成不同的光學檢測問題。
這些材料反射光線的方式，與一般霧面紙箱或白色塑膠不同。
漫反射（Diffuse Reflection）
光線照射到表面後，向多個方向散射。
鏡面反射（Specular Reflection）
光線主要依表面角度，朝特定方向反射。
高光澤金屬及鏡面塑膠可能具有較強鏡面反射特性。
鏡片反射式的正常狀態，是受光器接收來自反射板的回光。
當不透明物體進入光路時，正常情況下會遮斷回光，使輸出切換。
但是，某些高反光物體會像反射板一樣，將足夠光線送回感測器。
感測器便可能誤以為光束沒有被物體遮斷，導致漏檢。
這種現象在光電檢測中也稱為 Proxing。
金屬工件通過但沒有輸出。
不同金屬表面產生不同的偵測結果。
工件角度改變時訊號突然切換。
同一個工件經過時重複輸出。
亮面背景造成非預期的回光。
方法一：調整感測器與工件角度
避免鏡面反射直接返回受光器。
但角度調整仍需確保反射板有足夠回光，不能只任意傾斜感測器。
方法二：選擇偏光鏡片反射式
偏光反射式利用光學偏振特性，降低部分亮面物體模擬反射板回光的問題。
方法三：改用對照式
如果工件可以有效遮斷光束，對照式通常更容易避開物體表面反光的問題。
方法四：評估背景抑制型或專用距離感測器
當系統需要以距離區分工件與背景時，可以評估具有適當光學設計的產品。
但鏡面金屬仍可能因光線未返回受光器而造成檢測困難。
方法五：實際測試最不利角度
應以金屬工件可能出現的不同位置與傾斜角度，確認感測器不會漏檢。
不一定。
偏光技術主要用於區分特定反射特性，仍可能受物體表面、光線角度、反射板及安裝距離限制。
應依原廠的適用條件確認，必要時改用其他感測方式。
背景干擾是指感測器在沒有目標物的情況下，卻因為後方輸送帶、設備支架、牆面或其他物體反射光線，而錯誤判斷目標存在。
這是一般漫反射式感測器常見的應用難題之一。
例如：
白色輸送帶。
亮面金屬支架。
反光不鏽鋼板。
白色機械外殼。
塑膠托盤。
高反射率包裝材料。
與目標距離相近的其他物件。
以一般漫反射式感測器為例：
感測器向前方發射光線。
即使目標物不在檢測位置，後方背景仍可能將光線反射回感測器。
若背景回光強度達到設定門檻，感測器就可能輸出 ON。
當工程師為了檢測黑色物體而提高靈敏度時，感測器可能開始辨識原本不會觸發的背景回光。
結果可能變成：
黑色物體可以感測到了。
白色輸送帶卻也被當成物體。
目標物消失後訊號仍然 ON。
因此，靈敏度越高不代表檢測越穩定。
縮短有效檢測距離
讓感測器只需要偵測較近的目標。
降低不必要的靈敏度
在仍能穩定檢測最不利目標的前提下，避免背景回光跨過判定門檻。
調整感測器角度
避免高反射率背景將光線直接送回感測器。
改善背景反射條件
在可行且不影響設備功能的情況下，調整背景材質、位置或遮光結構。
使用背景抑制型感測器
當背景距離足以與目標區分時，背景抑制型通常是更適合的方案。
背景抑制型（Background Suppression，BGS）是一種可以依照光學距離條件，降低指定界線以外背景造成誤偵測的感測技術。
部分背景抑制型利用三角測量原理，透過返回光點在受光元件上的位置，判斷物體距離。
相較於單純依反射光量判斷的一般漫反射式，背景抑制型在目標與背景分離的情況下，通常較能降低物體顏色變化造成的影響。
例如設備具有以下條件：
目標物距離感測器 100 mm。
輸送帶背景距離感測器 180 mm。
感測器的有效設定界線假設為 140 mm。
理想情況下：
目標物在 100 mm
位於設定的有效檢測區內，因此可以被判斷為目標。
背景位於 180 mm
位於設定界線之外，因此不應觸發感測器。
以上為原理示例，不代表任一 BGS 感測器都有足夠精度區分這些距離。
實際是否能穩定辨識，必須確認切換點誤差、遲滯、黑白色差、光斑尺寸及目標物反射率。
黑色塑膠盒位於白色輸送帶上。
不同顏色包裝產品混合通過。
產品後方存在金屬支架。
紙箱與輸送帶顏色相近。
需要排除固定距離之外的背景物體。
產品高度具有可辨識差異的設備。
依產品設計，可能使用：
電位計。
Teach 教導按鈕。
IO-Link 參數設定。
原廠專用設定工具。
第一步：安裝在適當位置
確認感測器光軸能照射目標物，且目標與背景之間有足夠的距離差。
第二步：將實際目標放在最遠位置
使用反射率最低、尺寸最小或最不利表面的產品測試。
第三步：確認背景位置
將輸送帶或金屬背景調整至實際設備中最靠近目標的位置。
第四步：設定切換界線
依原廠操作方法，使設定距離可以包含目標，但排除背景。
第五步：使用不同顏色測試
至少確認最深色與最淺色產品，避免只有白色物體能正常動作。
第六步：確認所有運轉位置
檢查物體晃動、傾斜及尺寸公差對檢測結果的影響。
第七步：確認訊號裕度
避免讓實際工作條件長期處於切換門檻附近。
第八步：保存設定
如果產品支援參數備份或 IO-Link 設定管理，可依設備維護程序保存設定資料。
不能。
背景抑制型能減少部分反射率差異造成的影響，但對極黑材料、鏡面金屬、透明物體或特殊角度，仍可能需要其他感測技術。
此外，若目標物與背景距離太接近，超出感測器的距離分辨能力，也可能無法穩定分開。
重點：BGS 的主要用途是利用距離區分目標與背景，不是讓所有材質都具有完全相同的感測距離。
瑞士 CONTRINEX C23 系列提供多種光電感測技術，其中背景抑制型適合用於物體顏色不同、背景複雜及需要單側檢測的自動化設備。
依原廠型號，具有以下設計：
小型方形外殼。
紅色 Pinpoint LED 光源。
背景抑制光學技術。
電位計或 Teach 設定方式。
PNP、NPN 等不同輸出版本。
部分型號具有 IO-Link。
部分型號具有穩定性警告輸出。
適合包裝與輸送設備。
以下以原廠的特定背景抑制型號為例。
CONTRINEX LHR-C23PA-TMS-60C
| 規格項目 | 代表產品規格 |
|---|---|
| 產品型號 | LHR-C23PA-TMS-60C |
| 感測方式 | 背景抑制型 |
| 工作距離 | 15～250 mm |
| 原廠列示最大感測範圍 | 10～300 mm |
| 光源 | 紅色 Pinpoint LED，640 nm |
| 工作電壓 | 10～30V DC |
| 輸出形式 | PNP |
| 輸出功能 | Light-ON／IO-Link 與穩定性警告 |
| 設定方式 | Teach 按鈕 |
| 接頭 | M8，4-pin |
| 最大切換頻率 | 1,000 Hz |
| 外殼尺寸 | C23，約 20 × 30 mm 正面 |
| 防護等級 | IP67 |
| 工作溫度 | -25°C～+65°C |
以上為特定型號的原廠資料，實際使用距離需依完整規格、物體與背景條件確認。
電位計型
可依原廠調整方式，以旋鈕設定相應檢測條件。
Teach 型
可依產品操作程序，透過教導按鈕或支援的通訊介面設定。
選擇時應考慮：
現場是否方便人工調整。
是否需要保存設定值。
不同產品是否經常切換。
是否希望進行遠端參數管理。
是否需要診斷資料。
部分 C23 產品提供穩定性警告輸出。
當光學檢測條件接近不穩定狀態時，可依產品設計提供相應訊號，協助維護人員檢查感測面、對光與檢測設定。
例如：
感測器鏡面污染。
目標物回光不足。
設定過於接近判定門檻。
部分光學條件變化。
但穩定性警告不能直接視為可辨識所有故障的完整診斷系統。
自動化包裝機械。
輸送帶產品檢測。
黑色產品與白色背景的區分。
產品到位確認。
不同顏色產品混合產線。
特定包裝高度與位置檢測。
除了 C23 方形感測器，CONTRINEX 也提供 M18 圓柱形與智慧光電感測器產品。
M18 系列採用圓柱形安裝形式，適合設備已具有相容螺牙孔位或圓柱式支架的應用。
其產品依型號提供：
漫反射式。
鏡片反射式。
對照式。
背景抑制型。
不同光源與輸出。
部分 IO-Link 版本。
例如原廠 M18 背景抑制型具有約 15～210 mm 的特定版本，其他 M18 結構也有不同距離及材料設計。
CONTRINEX 於 2025 年介紹的 SMART BASIC 智慧光電產品，提供背景抑制與鏡片反射等版本。
部分 SMART BASIC 背景抑制型具有約 10～300 mm 的檢測範圍，並支援相應的數位設定與 IO-Link 功能。
依產品版本，可提供：
感測設定點調整。
數位 Teach。
開關邏輯設定。
警報設定。
相關設備診斷資訊。
與控制系統的數位資料交換。
實際功能以個別型號的規格書與 IODD 為準。
| 產品方向 | 主要特色 | 適合應用 |
|---|---|---|
| C23 標準背景抑制型 | 小型方形、背景抑制 | 包裝、輸送、一般物體檢測 |
| M18 背景抑制型 | 圓柱形安裝 | 機械設備與既有孔位 |
| SMART BASIC 背景抑制型 | 數位設定及智慧功能 | 多品項產線、智慧自動化 |
| 對照式系列 | 物體遮斷光束 | 長距離、不透明物體計數 |
| 鏡片反射式系列 | 反射板回光檢測 | 中長距離輸送設備 |
| 透明物體專用型 | 特殊透明材質檢測 | 玻璃瓶、PET 瓶、薄膜 |
選型重點：C23、M18 與 SMART 並不是單純依價格或尺寸區分，應依安裝空間、物體條件、設定方式及 PLC 整合需求選擇。
現場光電感測器的異常，常見可分成三種：
沒有物體卻持續 ON。
有物體卻無法輸出 ON。
物體經過時輸出反覆切換。
不同現象應採取不同的排除方式。
可能原因：
背景反射造成誤觸發。
靈敏度設定過高。
Light-ON／Dark-ON 邏輯與預期不同。
光學鏡面受光條件異常。
PLC 程式具有反相判斷。
輸出線或 PLC 輸入存在電氣問題。
改善方式：
先確認輸出模式，再檢查背景、感測距離與 PLC 輸入狀態。
可能原因：
黑色物體反射光不足。
感測器距離過遠。
發光器與受光器沒有對準。
反射板不相容或污染。
目標物太小。
反光物體將光線反射到非預期方向。
輸出接線不相容。
改善方式：
確認感測器實際光學方式、有效距離與目標物材質，避免只從 PLC 程式尋找問題。
可能原因：
感測距離接近切換界線。
目標物機械振動。
光軸不穩定。
背景與目標距離太接近。
工件表面反射角度反覆改變。
其他感測器光束干擾。
電源、接線或電磁干擾。
控制器取樣與濾波設定不適當。
改善方式：
應優先改善感測器位置、感測裕度、光學方式與安裝穩定性。
部分控制器可以使用適當的輸入濾波、延遲或去彈跳邏輯，減少不必要的訊號變化。
但如果根本原因是目標漏檢或光軸錯誤，不應只靠增加 PLC 延遲時間掩蓋問題，因為可能造成高速產線漏計或控制時序異常。
在光電感測技術中，**Excess Gain（過量增益／感測裕度指標）**用來描述感測器取得的有效光能量，相對於完成切換所需最小光能量的比例。
概念上可以理解為：
Excess Gain = 實際有效受光量 ÷ 最低切換所需受光量
這是便於理解的概念公式；實際參數定義與曲線應依原廠技術資料為準。
在相同檢測模式與適當目標條件下，較高的受光裕度通常有助於抵抗部分污染、距離變動或光學衰減。
例如：
鏡面有少量灰塵。
反射板回光減弱。
感測器光軸稍有偏移。
現場存在部分煙霧或水氣。
如果感測器剛好取得足以切換的光量，一旦鏡面稍微髒污，就可能造成感測距離縮短或訊號不穩定。
因此，實際選型應避免讓感測器長期工作在光學門檻邊緣。
不一定。
例如透明物體檢測需要辨識很小的光量衰減，如果感測器回光裕度或靈敏度設定過高，反而可能無法辨識透明物體進入光路時的差異。
此外，一般漫反射式若過度提高靈敏度，也可能將背景視為目標。
因此，感測裕度應與光學方式、物體材質及現場條件一起評估。
可以評估：
縮短適當的檢測距離。
正確對準光軸。
使用相容反射板。
定期清潔光學鏡面。
選擇適合材質的光學技術。
降低背景反射干擾。
選擇具有足夠受光裕度的產品。
重點：穩定檢測不是只讓感測器可以 ON，而是要在最不利的物體、距離、角度及環境條件下，仍能正確區分目標存在與不存在。
當自動化設備使用多顆光電感測器時，如果光束進入其他感測器的受光區域，可能造成交互干擾。
這種現象稱為 Mutual Interference（相互干擾） 或光學串擾。
多組對照式感測器並排。
相鄰光電感測器朝相近方向照射。
兩顆感測器相對安裝。
高反射率物體將其他光束反射至受光器。
狹小機械空間內密集配置感測器。
沒有物體時誤觸發。
物體通過時沒有切換。
訊號不規則跳動。
感測器偶發漏計。
特定設備運轉時才出現異常。
可以依原廠規範評估：
增加感測器間距
避免相鄰光束進入其他受光器。
交錯配置發光器與受光器
部分對照式應用可利用適當交錯配置減少互相干擾。
調整光軸方向
減少光束直接互相照射。
使用遮光結構
在不影響正常檢測的情況下，阻隔不必要光線。
選用抗相互干擾功能
部分產品具有特定發光調變或干擾抑制設計。
但實際可並排安裝的數量、距離與配置，仍應依個別產品規格確認。
光電感測器的設定方式，可能因型號而不同。
常見方式包括：
電位計調整。
Teach 教導按鈕。
IO-Link 參數設定。
專用工程軟體。
一般電位計可依原廠說明改變感測門檻或工作距離。
但不同感測器的旋鈕可能控制不同參數，因此不能假設所有電位計都以相同方向增加感測距離。
Teach 是一種透過指定操作流程，讓感測器記錄或設定檢測條件的功能。
例如部分背景抑制型可以依原廠程序，設定相應的距離門檻。
不同產品可能提供單點、雙點或其他 Teach 模式。
應使用設備實際需要檢測的物體，並包含最不利的材料與位置條件。
例如：
最黑的塑膠盒。
最小的紙箱。
表面最亮的金屬工件。
最接近背景的位置。
最遠的正常工作距離。
如果實際生產的是黑色塑膠產品，使用白色紙張設定的結果，不一定能代表黑色物體的實際感測能力。
建議至少確認：
沒有目標物時輸出是否正確。
最黑的物體是否可以穩定檢測。
最亮的物體是否會產生異常反射。
目標物最遠位置是否可以檢測。
背景是否被有效排除。
產線運轉時是否有訊號跳動。
最高設備速度下是否出現漏計。
清潔與維護後設定是否維持一致。
光電感測器的異常不一定來自光學問題，也可能是電氣輸出與 PLC 不相容。
PNP
一般在動作時，將輸出端切換至接近正電源電位。
NPN
一般在動作時，將輸出端拉向 0V。
兩者必須搭配相容的 PLC 輸入電路。
Light-ON
通常在受光條件符合設定時輸出動作。
Dark-ON
通常在光束被遮斷或受光量下降時輸出動作。
若輸出邏輯設定與 PLC 程式預期相反，可能造成「有物體時反而 OFF」的現象。
感測器的 NO／NC 描述輸出動作邏輯。
PLC 梯形圖中的常開或常閉判斷，則是針對輸入位元 TRUE／FALSE 的程式條件。
不能將兩者直接視為相同。
| 線色 | 常見功能 |
|---|---|
| 棕色 BN | 正電源 L+ |
| 藍色 BU | 0V |
| 黑色 BK | 開關輸出 |
| 白色 WH | 部分產品的第二輸出或其他功能 |
實際線色、接頭腳位及供電範圍，均應依原廠型號資料確認。
部分支援 IO-Link 的 CONTRINEX 光電感測器，可依產品功能提供：
感測狀態。
設定參數。
相關診斷資訊。
感測穩定性資料。
遠端設定功能。
對於需要管理多顆光電感測器的設備，可評估相容的 IO-Link 系統。
但並非所有型號都提供相同診斷資料，且 IO-Link 不會自動解決不適當的光學安裝問題。
| 異常現象 | 可能原因 | 優先檢查方向 |
|---|---|---|
| 感測距離比型錄短 | 標準目標與實際物體不同 | 檢查反射率與距離規格 |
| 黑色物體感測不到 | 回光不足 | 調整位置、評估 BGS |
| 白色背景被誤判 | 背景反射 | 設定 BGS 切換界線 |
| 反光金屬漏檢 | 鏡面回光模擬反射板 | 改變角度、偏光或對照式 |
| 鏡片反射式距離縮短 | 反射板污染或對光不良 | 清潔、重新對光 |
| 對照式不穩定 | 發光器與受光器偏移 | 確認光軸與固定 |
| 感測器一直 ON | 背景、邏輯或電氣問題 | 分別確認輸出與 PLC |
| 感測器一直 OFF | 目標未達門檻或接線異常 | 確認光學及輸入 |
| 訊號反覆跳動 | 接近切換門檻 | 檢查裕度與安裝 |
| 多顆一起使用才異常 | 光學相互干擾 | 調整間距與光軸 |
| 高速產品漏計 | 反應速度或 PLC 取樣不足 | 比對設備節拍 |
| 鏡面有灰塵或油膜 | 受光衰減 | 依原廠程序清潔 |
| 有物體時 PLC 反而 OFF | Light-ON／Dark-ON 設定不同 | 確認輸出邏輯 |
| LED 顯示正常，PLC 無訊號 | PNP／NPN、COM 不相容 | 檢查 PLC 輸入 |
| 更換產品後距離變短 | 新舊光學方式或規格不同 | 比對完整料號 |
| IO-Link 無法建立通訊 | Device、Master 或設定不相容 | 確認版本、模式及接線 |
第一步：確認完整感測器型號
包括光學方式、感測距離與輸出形式。
第二步：確認物體材質
記錄顏色、光澤、透明度、尺寸及形狀。
第三步：確認光學檢測路徑
檢查光軸、反射板、感測方向及背景位置。
第四步：確認污染程度
檢查發光鏡面、受光鏡面與反射板是否受到污染。
第五步：確認感測設定
檢查電位計、Teach、背景抑制及輸出模式。
第六步：確認相鄰感測器
排除其他光束造成的相互干擾。
第七步：確認 PLC 輸入
核對 PNP／NPN、NO／NC、Light-ON／Dark-ON 與控制程式。
第八步：使用實際工件驗證
使用最不利物體及設備最高正常運轉速度測試，再評估是否需要更換產品。
例如產品有無、計數、位置確認或實際距離量測。
黑色、白色、金屬、透明及亮面塑膠，都可能產生不同結果。
如果物體具有鏡面反射，應特別評估光學方式與安裝角度。
應根據實際物體與原廠測試條件確認，而不是只看最大距離。
若背景容易被誤偵測，可優先評估背景抑制型。
對照式需要兩側安裝；鏡片反射式需要反射板；漫反射及 BGS 通常可以單側使用。
應考慮物體移動速度、尺寸及 PLC 取樣能力。
粉塵、水滴、油污、外部強光、振動及其他環境因素，都可能影響光學檢測。
包括 PNP、NPN、NO、NC、IO-Link 及其他輸出需求。
如果設備長期運轉，且光學污染不可避免，可評估具有適當感測裕度、穩定性警告或診斷功能的產品。
| 主要問題 | 建議優先評估 | 產品方向 |
|---|---|---|
| 黑色產品感測距離不足 | BGS 或對照式 | CONTRINEX C23 |
| 白色背景誤觸發 | 背景抑制型 | C23、M18 適用系列 |
| 反光金屬漏檢 | 偏光反射式或對照式 | 適當 CONTRINEX 光電系列 |
| 輸送帶高速計數 | 高速對照式 | CONTRINEX 適用型號 |
| 一般紙箱存在檢測 | 漫反射或鏡片反射式 | C23、M18 |
| 透明 PET 瓶漏檢 | 專用透明物體感測器 | CONTRINEX TRU／TRR |
| 鏡面與反射板易污染 | 具足夠裕度及診斷的產品 | 依型號選擇 |
| 多色包裝混合檢測 | BGS | CONTRINEX C23 |
| 需要遠端參數設定 | IO-Link 智慧感測器 | 適用 C23、SMART |
| 需要連續距離數值 | 光學距離感測器 | CONTRINEX C23／C55 距離系列 |
常見原因包括物體反射率不足、顏色較深、光軸偏移、反射板不相容、鏡面污染、背景干擾，以及實際物體與型錄測試條件不同。應先確認光學方式與被測物特性。
部分黑色物體對感測器光源的反射率較低，使一般漫反射式感測器的回光不足。可依設備條件縮短工作距離、重新設定靈敏度，或改用適當背景抑制型、對照式產品。
不一定。一般漫反射式感測器對黑色與白色物體的距離可能不同。背景抑制型通常能降低部分黑白色差，但實際性能仍需依產品與材質確認。
不一定。提高靈敏度可能讓低反射率物體更容易被檢測，但也可能增加背景反射造成的誤觸發。應在目標可以穩定檢測、背景不會觸發的條件下設定。
高反光金屬可能將光束直接反射回感測器，使一般鏡片反射式誤認為反射板仍有回光，也可能因角度改變造成不穩定反射。可評估偏光反射式或對照式。
應先檢查鏡面、反射板、光軸、固定支架及現場污染狀態，再核對目標物顏色、材質及設定。若問題仍存在，應檢查供電、輸出與產品規格。
BGS 是利用光學距離判斷等技術，降低指定距離之外背景造成誤偵測的感測方式。適合目標與後方背景具有足夠距離差的自動化設備。
不能。BGS 通常能減少部分黑白色差，但極黑、透明或高反光物體仍可能受到光學限制，應以實際工件測試。
依型號使用電位計、Teach 按鈕或 IO-Link 設定。建議以最遠的實際目標及最近的背景位置為測試基準，設定可以檢測目標、但不會感測到背景的界線。
一般漫反射式主要依物體回光強度判斷；背景抑制型則依光學距離等條件區分目標與背景。若背景容易造成誤觸發，通常可優先評估 BGS。
先確認 Light-ON／Dark-ON 及 PLC 輸入邏輯，再檢查背景是否反光、靈敏度是否過高，以及鏡面或接線是否異常。不能只將持續 ON 當成產品故障。
應確認物體是否有效遮光或反射、感測距離是否適當、光軸是否對準，以及感測器輸出與 PLC 是否相容。
可能是物體位於切換門檻附近、機械振動、背景干擾、反光角度變化、多顆感測器串擾或電氣問題。應先改善現場檢測條件，再考慮適當的訊號濾波。
會。反射板的尺寸、反射特性、安裝角度與污染程度，都可能影響回光與可用感測距離。應使用原廠相容配件並正確對光。
有可能。若一顆感測器的光束進入另一顆的受光器，可能造成誤觸發或訊號不穩定。可依原廠安裝規範調整間距、光軸或使用抗干擾功能。
Excess Gain 是描述光電感測器受光能量相對於切換門檻的裕度指標。適當裕度有助於抵抗部分污染與光學衰減，但仍需搭配目標、背景及感測技術評估。
適合依型號評估包裝產線、輸送設備、不同顏色產品有無檢測，以及目標後方具有固定背景的設備。部分 C23 背景抑制型還支援 Teach、IO-Link 與穩定性警告。
應先找出誤觸發原因。若是背景反射，可評估 BGS；若是亮面金屬模擬反射板，可評估偏光反射式或對照式；若是透明物體漏檢，則應選擇透明材質專用產品。若問題來自接線或光軸錯誤，應先改善現有安裝條件。
在工業自動化、食品包裝、物流輸送及智慧製造設備中，光電感測器的檢測穩定性，會直接影響產品計數、物件定位及 PLC 控制訊號。
當設備出現感測距離不足、黑色物體漏檢、反光金屬誤判、背景干擾或訊號跳動時，應先確認實際的光學檢測條件，再選擇合適的感測技術與產品規格。
台晉股份有限公司提供瑞士 CONTRINEX 工業光電感測器相關產品資訊，包括：
CONTRINEX C23 標準型光電感測器。
CONTRINEX M18 圓柱形光電感測器。
CONTRINEX 對照式光電感測器。
CONTRINEX 鏡片反射式光電感測器。
CONTRINEX 漫反射式光電感測器。
CONTRINEX 背景抑制型光電感測器。
CONTRINEX SMART 系列智慧光電感測器。
CONTRINEX 光學距離感測器。
CONTRINEX 小型光電感測器。
CONTRINEX 透明材質感測器。
CONTRINEX 光柵、光纖、叉型及顏色對比感測器。
CONTRINEX 部分支援 IO-Link 的感測產品。
設備種類及主要用途。
現場異常為距離不足、漏檢、誤觸發或訊號跳動。
被測物材質、顏色、表面光澤及透明度。
物體尺寸、形狀與移動方向。
感測器到目標物的實際工作距離。
目標物後方是否有背景物體。
背景材質、顏色及距離。
是否具有反射板及其規格。
現有感測器的光學方式。
感測器的反應時間及產線速度。
是否有粉塵、水滴、油污或外部強光。
PNP、NPN、NO、NC 或 IO-Link 需求。
PLC 品牌與輸入模組型號。
既有感測器的品牌與完整料號。
是否需要 Teach 設定、穩定性警告或遠端參數管理。
透過上述資訊，可以進一步評估適合的 CONTRINEX 光電感測器及檢測方案。
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相關產品與服務：
從黑色物體感測距離不足、反光金屬誤判，到背景抑制與光學干擾排除，正確理解光電感測器的工作原理與實際安裝條件，有助於改善產品漏檢、誤觸發及控制訊號不穩定問題，提升工業自動化設備的檢測可靠性與維護效率。
本文提供工業光電感測器及故障排除的一般技術資訊。實際感測距離、反射率特性、背景抑制性能、光學裕度、切換頻率、輸出形式、IO-Link 功能、防護等級及安全要求，均應以原廠個別型號的最新規格書與現場實測為準。涉及電氣維修、設備停機或重新配線時，應由合格人員依適用的安全程序進行。一般光電感測器不可直接取代經功能安全設計的人員防護裝置。
