光電器件應(yīng)用舉例剖析

1、光電器件的應(yīng)用舉例由于光電測(cè)量方法靈活多樣，可測(cè)參數(shù)眾多, 又具有非接觸、高精度、高分辨率、高可靠 性和響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，加之激光光源、光柵、 光學(xué)碼盤、CCD器件、光導(dǎo)纖維等的相繼出 現(xiàn)和成功應(yīng)用，使得光電器件在檢測(cè)和控制 領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。按其接收狀態(tài)可分 為模擬式光電器件和脈沖光電器件。光電器件在工業(yè)上的應(yīng)用可歸納為吸 收式、遮光式、反射式、輻射式四 種基本形式。下圖表明了四種形式 的工作方式。例1:直射式光電轉(zhuǎn)速器件它由開孔圓盤、光源、光敏元件及縫隙板等組 成。開孔圓盤的輸入軸與被測(cè)軸相連接，光源 發(fā)出的光通過(guò)開孔圓盤和縫隙板照射到光敏元 件上，光敏元件將其轉(zhuǎn)為電信號(hào)輸出。通過(guò)測(cè)量光敏

2、元件輸出的脈沖頻率，得被測(cè)轉(zhuǎn) 速 n=f/N一轉(zhuǎn)速；J脈沖頻率；N一圓盤孔數(shù)。測(cè)速也可以采用反射式：只要用白紙畫上 黑道的圓紙貼在旋轉(zhuǎn)體上即可。其測(cè)量電路與透射式相同例2:光電液位檢測(cè)在液體未升到發(fā)光二極管及光電三極管平 面時(shí)，紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線不會(huì) 被光電三極管接收；當(dāng)液位上升到發(fā)光二 極管及光電三極管平面時(shí)，出于液體的折例3：感煙器件（火災(zāi)報(bào)警器的一部分）由紅外發(fā) 光二極管及光電三極管組成，但二者不在同一平 面上（有一定角度）。在無(wú)煙狀態(tài)時(shí)，光電三極管 接收不到紅外線；當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，產(chǎn)生大量煙霧，煙霧粒子進(jìn)入感 煙器件時(shí)，由于紅外線受煙霧粒于折射作用，光 電三極管接收到紅外線，給出

3、煙霧報(bào)警信號(hào)。發(fā)光二極管門;里;“芫敏三極管A例4:光電開關(guān)的應(yīng)用下圖為檢測(cè)生產(chǎn)流水線上瓶蓋及商標(biāo)的實(shí) 例。除記數(shù)外，還可進(jìn)行位置檢測(cè)（如裝配傳 I道及商標(biāo)的槍1M體有沒(méi)有到位）、質(zhì)量檢查（如瓶蓋是否壓上，標(biāo)簽是否漏貼等）。下圖為為自動(dòng)切斷控制的實(shí)例?？梢愿鶕?jù)被測(cè)物的特定標(biāo)記進(jìn)行自動(dòng)控制 （如根據(jù)特定的標(biāo)記檢測(cè)后進(jìn)行自動(dòng)切斷、光電開關(guān)主要用于自動(dòng)包裝機(jī)、自動(dòng)灌裝封口等）。機(jī)、自動(dòng)封裝機(jī)、自 動(dòng)或半自動(dòng)裝配流水 線等自動(dòng)化機(jī)械裝置。例5:防盜報(bào)警電路將光電斷路器安裝于抽屜的背后，并設(shè)一電源 開關(guān)于隱蔽的地方，當(dāng)需要防盜時(shí)將開關(guān)合上。 平時(shí)由于擋板插入槽口，光電三極管僅有暗電 流，BG不導(dǎo)通，繼電

4、器J不吸合。當(dāng)小偷撬開 抽屜時(shí)，一拉開抽屜則擋板離開槽口，光電三 極管的光電流使R?上產(chǎn)生接近電源的電壓， BG導(dǎo)通，繼電器吸合，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。這種裝置同樣可以安裝在門窗上起防盜報(bào) 警作用。例6:自動(dòng)照明燈Di為觸發(fā)二極管，觸發(fā)電壓約30V左右。在白天 時(shí)，光敏電阻的阻值低，其分壓低于30V（A點(diǎn)）， 觸發(fā)二極管截止，雙向可控硅無(wú)觸發(fā)電流，叫、 之間呈斷開狀態(tài)；天暗后，光敏電阻阻值增加,A點(diǎn)電壓大于30v,觸發(fā)二極管導(dǎo)通，雙向可控 硅呈導(dǎo)通狀態(tài)，電燈亮。Ri、Ci為保護(hù)雙向可控硅 的吸收電路。暗光街燈電路正常強(qiáng)度光照在光敏電阻上，因阻值較小，端壓小 于0.5V,電路中三極管截止，即流過(guò)三極管T

5、和小 白熾燈泡的電流趨于零，燈暗，當(dāng)光照逐漸變暗， 光敏電阻阻值變大，三極管逐漸導(dǎo)通，流過(guò)三極管 和燈的電流逐漸變大，燈D逐漸變亮。入射光敏電 阻的照度為零時(shí)，燈最亮。二極管D的作用是保護(hù) 三極管，防止大反向電 壓加在三極管的be兩極。例7:路障燈、航標(biāo)指示燈電路白天光敏電阻阻值低，BG截止，BG2也截止，雙向可控硅處于斷的狀態(tài)，當(dāng)天黑時(shí)，光敏電阻阻值增加，BG與BG2相繼導(dǎo)通，雙向可控硅有觸發(fā)電流而處于導(dǎo)通狀態(tài)，燈亮。例8:路燈自動(dòng)控制器天黑：BG1導(dǎo)通，J動(dòng)作，路燈亮；天亮：光電池電動(dòng)勢(shì)，BG1截止J釋放，路燈滅。交流負(fù)載直流負(fù)載阻塞二極管蓄電池疝陽(yáng)池陣太電方發(fā)電裝置：?jiǎn)误w太陽(yáng)能電池太陽(yáng)電

6、池組件陣列調(diào)節(jié)控制器：充放電自動(dòng)控制阻塞二極管：避免蓄電池對(duì)太陽(yáng)電池放電例10:光電管在電影放映機(jī)上的應(yīng)用Y影片聲音重放過(guò)程錄制：聲音-機(jī)械振動(dòng)-通過(guò)光束寬度變換-記錄在電影膠片上-寬度不同的影像聲跡重放：光-聲跡-光電管聲跡寬度起伏變化-光線強(qiáng)弱變化-光電流變化例11:注油液位控制裝置發(fā)射光反射光手指力光發(fā)射然光檢測(cè)器例12:測(cè)量心率脈搏跳動(dòng)-生物組織血液 量變化-傳輸光的性能變化 變化速率-心率手指光反射強(qiáng)度變化的測(cè)量例13:條形碼掃描筆報(bào)警系統(tǒng)V有人遮擋：報(bào)警例15:大米分選機(jī)大米及雜質(zhì) 在光照下， 發(fā)出不同 光信號(hào)例16:可逆計(jì)數(shù)器出入場(chǎng)人數(shù)統(tǒng)計(jì)運(yùn)動(dòng)方向可逆計(jì)數(shù)器電路原理圖A?二 UW

7、JU O匕+ D Q1C>CD40HI4II_I_I_I_IBia?j1nnBi各點(diǎn)波形邏輯關(guān)系其他應(yīng)用對(duì)射式光電開關(guān)門窗防盜控制自動(dòng)扶梯自動(dòng)啟停汽車通過(guò)檢測(cè)汽車噴涂控制鑒別不同高度物體高度判別料位控制缺件剔除遠(yuǎn)距對(duì)射式光電開關(guān)圍墻監(jiān)護(hù)警戒庫(kù)房衛(wèi)士安全警戒擴(kuò)散反射式光電開關(guān)料位控制煙霧報(bào)警帶材對(duì)中控制缺料檢測(cè)擴(kuò)散反射式光電開關(guān)鏡面反射式光電開關(guān)透明玻璃瓶檢測(cè)長(zhǎng)度控制限距式光電開關(guān)限距式光電開關(guān)料徑控制行程控制轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)超速或滯速判別槽型光電開關(guān)脈沖發(fā)生器起重機(jī)位置控制光電開關(guān)式標(biāo)志器件透明薄膜上標(biāo)志檢測(cè)電度表轉(zhuǎn)速檢測(cè)標(biāo)志檢測(cè)儀表指針位置檢測(cè)光幕器件自動(dòng)裝配機(jī)的侵入檢測(cè)機(jī)器人工作區(qū)安全檢測(cè)車庫(kù)門車輛通過(guò)檢測(cè)上料機(jī)和卸料機(jī)的侵入檢測(cè)光幕器件攝像機(jī)信號(hào)戔零件尺寸石用CCD線陣型開Hi1作流水線:仕紋;他泱9象器件的四用:戰(zhàn)陣式CCD攝像機(jī)二色化圖像圖像 處理圖3.117 CCD線陣攝象機(jī)作二維零件尺