分辨率、光束间距、最小可检测物三者关系：为什么14mm护指、40mm只能护手

一句话先答：分辨率（最小可检测物）≈ 光束直径 + 光束间距，它决定了多大的物体一定会遮断至少一束光。本文用几何推导讲清这个关系，给出 14/30/40/90mm 四档分辨率对应的护指、护手、护臂、护身保护部位，结论是按要保护的人体部位反选分辨率，而不是凭价格凑合。

一句话先答：安全光栅（光幕）的「分辨率」就是它能保证检测到的最小物体尺寸，数值上约等于「光束直径 + 相邻光束间距」。正因如此，14mm 分辨率能挡住一根手指、40mm 只能挡住手掌或手臂——不是厂家定的等级标签，而是几何关系决定的物理下限。理解这条关系，选型时就能按要保护的人体部位反选分辨率，而不是看价格表凑一个便宜档位。

先分清三个容易混的名词

很多人把分辨率、光束间距、最小可检测物当成三回事，其实它们指向同一件事的不同侧面：光束直径（beam diameter）是单根红外光束的有效粗细；光束间距 / 光束节距（beam pitch）是相邻两束光中心到中心的距离；分辨率（resolution），在 IEC 61496 语境里也叫最小可检测物（minimum detectable object, 最小检出体），指能保证被光幕检测到的不透明物体的最小直径。规格表上写的「14mm / 30mm / 40mm」就是这个分辨率值。

几何推导：为什么是「直径 + 间距」

把光幕想象成一排平行的光束，每束粗 D，相邻两束中心间隔 p，于是两束光之间存在一条宽度为「p − D」的空隙（盲区缝）。一个直径为 d 的不透明圆柱（近似手指、手腕）放进光幕平面时，最不利的位置是它正好骑在缝中央：要让它在任何水平位置都至少把某一束光完全挡断，物体直径必须不小于「一束光的中心到下一束光中心，再加上覆盖光束本身的宽度」，推导下来正是 d ≥ p + D，即 d ≈ D + p。这就是分辨率的来历。

举个数：若光束直径 D=5mm、间距 p=9mm，则分辨率 d≈14mm，正是典型的「护指级」光幕参数。要做到 14mm 这么细，光束必须排得很密、发射接收对管数量多，所以同样保护高度下，分辨率越细的光幕通常对管越多、价格越高——这是细分辨率成本高的根本原因，而非厂家溢价。

分辨率为什么直接挂钩「保护到哪个部位」

人体不同部位的最小横截面尺寸不同：成人手指约 14mm，手掌 / 手腕约 30mm，手臂 / 肢体约 40mm，躯干 / 整个人体的通过按 ISO 13855 通常以 ≥70mm（常用 90mm 档）来界定。分辨率必须不大于要检测的人体部位尺寸，否则该部位可能从光束缝隙里穿过去而不报警。这就是「14mm 护指、40mm 只能护手 / 护臂」的真正含义——40mm 光幕的缝隙足以让一根手指通过，自然保护不了手指。

四档分辨率对照表：按部位反选

• 14mm（护指级）：保护手指，用于冲床模口、注塑机、折弯机等手指会直接伸入危险区的高风险工位，是最高防护等级
• 30mm（护手级）：保护手掌 / 手腕，适合上下料口、装配工位等以手部进入为主、无需护指的场合
• 40mm（护臂 / 肢体级）：保护手臂等肢体，常用于较大设备的人体接近防护，按 ISO 13855 属手部 / 肢体接近，分辨率附加距离不可忽略
• 90mm（护身 / 通道级）：用于区域 / 通道防护，检测整个人体的进入（如机器人单元周界、AGV 通道），不用于近距离护手护指

需要强调：分辨率越细不等于越「好」，而是越「贵且对管越多」。在通道周界检测整个人体进入，用 90mm 的多光束安全光栅就足够且更经济；非要上 14mm 反而浪费。选型逻辑应当是：先按风险评估确定要保护的人体部位，再由部位反查所需分辨率，最后才比价。

分辨率还会影响安全距离——别只看遮断

分辨率不仅决定「能不能检测到」，还通过 ISO 13855（国标 GB/T 19876）的公式影响光幕该装多远。安全距离 S=K×T+C 中，分辨率附加距离 C=8×(d−14)（结果不小于 0，适用于 d≤40mm）：14mm 时 C=0，30mm 时 C=128mm，40mm 时 C=208mm。也就是说分辨率越粗，光幕必须装得越远才安全，否则手指可能在报警前已侵入一段距离。具体推导与算例见我们的安全距离计算器，安装高度则可参考保护高度工具。名词不清楚也可查术语表。

戴迪斯科 / 金恩士的对应产品

护指级 14mm 高风险工位推荐 DQE 手部防护装置，密排光束、响应快；冲床、注塑等通用场合可用 DQC 通用安全光幕，分辨率可按手指 / 手掌选配；高振动、重载工况选机身更壮的 DQS 工程款；机器人单元周界、AGV 通道的整人体检测则用 90mm 级的多光束区域 / 多光束安全光栅。把工位的危险动作、要保护的部位和危险区尺寸告诉戴迪工程师，可按 ISO 12100 风险评估给出分辨率与安全距离的完整选型。

最后提醒：分辨率与安全距离的任何计算结果，都应由具资质的安全工程师按现行有效标准与现场实测停止时间复核后再施工，本文公式与参数仅供工程估算与原理理解。

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