光電傳感器PPT

1、PPT模板下載： 行業(yè)PPT模板： 節(jié)日PPT模板： PPT素材下載： PPT圖表下載： 優(yōu)秀PPT下載： PPT教程： Word教程： Excel教程： 資料下載： PPT課件下載： 范文下載： 試卷下載： 教案下載： 光電傳感器概述光電式傳感器是以光電器件作為轉換元件的傳感器。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優(yōu)點，而且可測參數(shù)多

2、，傳感器的結構簡單，形式靈活多樣，因此,光電式傳感器在檢測和控制中應用非常廣泛。光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)光電轉換的關鍵元件，它是把光信號（紅外、可見及紫外鐳射光）轉變成為電信號的器件。原理由光通量對光電元件的作用原理不同所制成的光學測控系統(tǒng)是多種多樣的,按光電元件(光學測控系統(tǒng))輸出量性質可分二類,即模擬式光電傳感器和脈沖(開關)式光電傳感器.模擬式光電傳感器是將被測量轉換成連續(xù)變化的光電流,它與被測量間呈單值關系.模擬式光電傳感器按被測量(檢測目標物體)方法可分為透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻檔)三大類.所謂透射式是指被測物體放在光路中,恒光源發(fā)出的光能量穿過被測物,部份

3、被吸收后,透射光投射到光電元件上;所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測物上,再從被測物體表面反射后投射到光電元件上;所謂遮光式是指當光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測物光遮其中一部份,使投射到光電元件上的光通量改變,改變的程度與被測物體在光路位置有關.光敏二極管是最常見的光傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管一樣，當無光照時，它與普通二極管一樣，反向電流很?。?amp;micro;A），稱為光敏二極管的暗電流；當有光照時，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生電子-空穴，稱為光電載流子。光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉換成電信號的功能外，還有對電信號放大的功能。光敏三級管的外型與一般三極管相差不大，一般光敏三極管

4、只引出兩個極發(fā)射極和集電極，基極不引出，管殼同樣開窗口，以便光線射入。為增大光照，基區(qū)面積做得很大，發(fā)射區(qū)較小，入射光主要被基區(qū)吸收。工作時集電結反偏，發(fā)射結正偏。在無光照時管子流過的電流為暗電流Iceo=（1+）Icbo（很?。?，比一般三極管的穿透電流還??；當有光照時，激發(fā)大量的電子-空穴對，使得基極產(chǎn)生的電流Ib增大，此刻流過管子的電流稱為光電流，集電極電流Ic=（1+）Ib，可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。光電傳感器在一般情況下，有三部分構成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。發(fā)送器對準目標發(fā)射光束，發(fā)射的光束

5、一般來源于半導體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。槽型光電傳感器把一個光發(fā)射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側組成槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光，在無阻情況下光接收器能收到光。但當被檢測物體從槽中通過時，光被遮擋，光電開關便動作，輸出一個開關控制信號，切斷或接通負載電流，從而完成一次控制動作。槽形開關的檢測距離因為受整體結構的限制一般只有幾厘米。對射型光電傳感器，若把發(fā)光器和收光器分離開，就

6、可使檢測距離加大，一個發(fā)光器和一個收光器組成對射分離式光電開關，簡稱對射式光電開關。對射式光電開關的檢測距離可達幾米乃至幾十米。使用對射式光電開關時把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側，檢測物通過時阻擋光路，收光器就動作輸出一個開關控制信號。反光板型光電開關把發(fā)光器和收光器裝入同一個裝置內(nèi)，在前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用，稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關。正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光源被反光板反射回來再被收光器收到;一旦被檢測物擋住光路，收光器收不到光時，光電開關就動作，輸出一個開關控制信號。擴散反射型光電開關擴散反射型光電開關的檢測頭里也裝有一個發(fā)光器和一個

7、收光器，但擴散反射型光電開關前方?jīng)]有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的。在檢測時，當檢測物通過時擋住了光，并把光部分反射回來，收光器就收到光信號，輸出一個開關信號。結構分析光電傳感器通常由三部分構成，它們分別為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。發(fā)射器帶一個校準鏡頭，將光聚焦射向接收器，接收器出電纜將這套裝置接到一個真空管放大器上。在金屬圓筒內(nèi)有一個小的白熾燈做為光源，這些小而堅固的白熾燈傳感器就是如今光電傳感器的雛形。接收器有光電二極管、光電三極管及光電池組成。光敏二極管是現(xiàn)在最常見的傳感器。光電傳感器光敏二極管的外型與一般二極管一樣，只是它的管殼上開有一個嵌著玻璃的窗口，以便于光線射

8、入，為增加受光面積，PN結的面積做得較大，光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態(tài)下，并與負載電阻相串聯(lián)，當無光照時，它與普通二極管一樣，反向電流很小稱為光敏二極管的暗電流;當有光照時，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生電子-空穴，稱為光電載流子。應用一、煙塵濁度監(jiān)測儀一、煙塵濁度監(jiān)測儀防止工業(yè)煙塵污染是環(huán)保的重要任防止工業(yè)煙塵污染是環(huán)保的重要任務之一。為了消除工業(yè)煙塵污染，首務之一。為了消除工業(yè)煙塵污染，首先要知道煙塵排放量，因此必須對煙先要知道煙塵排放量，因此必須對煙塵源進行監(jiān)測、自動顯示和超標報警。塵源進行監(jiān)測、自動顯示和超標報警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的

9、變化大小來檢測的。里傳輸過程中的變化大小來檢測的。如果煙道濁度增加，光源發(fā)出的光被如果煙道濁度增加，光源發(fā)出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達光煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達光檢測器的光減少，因而光檢測器輸出檢測器的光減少，因而光檢測器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。二、條形碼掃描筆二、條形碼掃描筆當掃描筆頭在條形碼上移動時，若當掃描筆頭在條形碼上移動時，若遇到黑色線條，發(fā)光二極管的光線將遇到黑色線條，發(fā)光二極管的光線將被黑線吸收，光敏三極管接收不到反被黑線吸收，光敏三極管接收不到反射光，呈高阻抗，處于截止狀態(tài)。當射光，呈高阻抗，處于截止狀態(tài)。當遇到白

10、色間隔時，發(fā)光二極管所發(fā)出遇到白色間隔時，發(fā)光二極管所發(fā)出的光線，被反射到光敏三極管的基極，的光線，被反射到光敏三極管的基極，光敏三極管產(chǎn)生光電流而導通。整個光敏三極管產(chǎn)生光電流而導通。整個條形碼被掃描過之后，光敏三極管將條形碼被掃描過之后，光敏三極管將條形碼變形一個個電脈沖信號，該信條形碼變形一個個電脈沖信號，該信號經(jīng)放大、整形后便形成脈沖列，再號經(jīng)放大、整形后便形成脈沖列，再經(jīng)計算機處理，完成對條形碼信息的經(jīng)計算機處理，完成對條形碼信息的識別。識別。三、產(chǎn)品計數(shù)器三、產(chǎn)品計數(shù)器產(chǎn)品在傳送帶上運行時，不產(chǎn)品在傳送帶上運行時，不斷地遮擋光源到光電傳感器的斷地遮擋光源到光電傳感器的光路，使光電脈

11、沖電路產(chǎn)生一光路，使光電脈沖電路產(chǎn)生一個個電脈沖信號。產(chǎn)品每遮光個個電脈沖信號。產(chǎn)品每遮光一次，光電傳感器電路便產(chǎn)生一次，光電傳感器電路便產(chǎn)生一個脈沖信號，因此，輸出的一個脈沖信號，因此，輸出的脈沖數(shù)即代表產(chǎn)品的數(shù)目，該脈沖數(shù)即代表產(chǎn)品的數(shù)目，該脈沖經(jīng)計數(shù)電路計數(shù)并由顯示脈沖經(jīng)計數(shù)電路計數(shù)并由顯示電路顯示出來。電路顯示出來。四、光電式煙霧報警器四、光電式煙霧報警器沒有煙霧時，發(fā)光二極管發(fā)出的光沒有煙霧時，發(fā)光二極管發(fā)出的光線直線傳播，光電三極管沒有接收信線直線傳播，光電三極管沒有接收信號。沒有輸出，有煙霧時，發(fā)光二極號。沒有輸出，有煙霧時，發(fā)光二極管發(fā)出的光線被煙霧顆粒折射，使三管發(fā)出的光線被煙霧顆粒折射，使三極管接受到光線，有信號輸出，發(fā)出極管接受到光線，有信號輸出，發(fā)出報警。報警。六、光電池在光電檢測和自動控制方面的應用六、光電池在光電檢測和自動控制方面的應用光電池作為光電探測使用時，其基本原理與光敏二極光電池作為光電探測使用時，其基本原理與光敏二極管相同，但它們的基本結構和制造工藝不完全相同。由管相同，但它們的基本結構和制造工藝不完全相同。由于光電池工作時不需要外加電壓；光電轉換效率高，光于光電池工作時不需要外加電壓；光電轉換效率高，光譜范圍寬，頻率特性好，噪聲低等，它已廣泛地用于光譜范圍寬，頻率特性好，噪聲低等，它已廣泛地用于光電讀出、光電耦合、光