光電傳感器及其應(yīng)用課件

1、 光電傳感器及其應(yīng)用 光電傳感器按其接收狀態(tài)可分為模擬式和脈沖式光電傳感器兩大類。模擬式光電傳感器 模擬式光電傳感器的工作原理是基于光電元件的光電特性，其光通量是隨被測(cè)量而變，光電流就成為被測(cè)量的函數(shù)，故稱為光電傳感器的函數(shù)運(yùn)用狀態(tài)。它的形式有吸收式、反射式、遮光式和輻射式。 光電傳感器及其應(yīng)用 光電傳感器按光源被測(cè)物光電元件 吸收式被吸收的光通量與被測(cè)物體的透明度有關(guān)。常用來(lái)測(cè)物體的混濁度光源被測(cè)物光電元件 吸收式被吸收的光通量與被測(cè)物體的透明度光源被測(cè)物光電元件 反射式反射光通量取決于反向表面的性質(zhì)、狀態(tài)和光源之間的距離。表面粗糙度光源被測(cè)物光電元件 反射式反射光通量取決于反向表面的性質(zhì)、

2、光源被測(cè)物光電元件 遮光式 光原發(fā)出的光經(jīng)過(guò)被測(cè)物體時(shí)被遮擋部分，使得光電元件上的光通量減弱，減弱的程度與被測(cè)物體在光學(xué)通路中的位置有關(guān)。x測(cè)位移例如：光電測(cè)微計(jì)。光源被測(cè)物光電元件 遮光式 光原發(fā)出的光經(jīng)光電測(cè)微裝置示意圖被測(cè)零件樣板環(huán)光源調(diào)制盤(pán)光電管光電測(cè)微計(jì)調(diào)制盤(pán)光電測(cè)微裝置示意圖被測(cè)零件樣板環(huán)光源調(diào)制盤(pán)光電管光電測(cè)微計(jì)調(diào)被測(cè)物（光源）光電元件 輻射式被測(cè)物體本身就是輻射源，所發(fā)出的光直接照在光電元件上，（或經(jīng)過(guò)一定的光通路照在光電元件上），輻射強(qiáng)度與溫度具有一定的關(guān)系。高溫計(jì)例如：比色測(cè)溫計(jì)。？被測(cè)物（光源）光電元件 輻射式被測(cè)物體本身就是輻射源，所發(fā)WDS型光電比色高溫計(jì)原理圖非接觸

3、式高溫儀表8002000WDS型光電比色高溫計(jì)原理圖非接觸式高溫儀表8002000脈沖式光電傳感器 脈沖式光電傳感器的作用方式是光電元件的輸出僅有兩種穩(wěn)定狀態(tài)，即通與斷的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，所以也稱為光電元件的開(kāi)關(guān)運(yùn)用狀態(tài)。 光電式轉(zhuǎn)速計(jì) 天幕靶例：脈沖式光電傳感器 光電式轉(zhuǎn)速計(jì)例：光電開(kāi)關(guān)光電開(kāi)關(guān)光電式轉(zhuǎn)速計(jì)光電式轉(zhuǎn)速計(jì)旋轉(zhuǎn)物體光源透鏡半透明膜透鏡透鏡光電元件光電式轉(zhuǎn)速計(jì)光電式轉(zhuǎn)速計(jì)旋轉(zhuǎn)物體光源透鏡半透明膜透鏡透鏡光電 光學(xué)編碼器又稱碼盤(pán)，是一種數(shù)字式角位移傳感器。通常使用時(shí)，將其安裝在旋轉(zhuǎn)在旋轉(zhuǎn)軸上，按旋轉(zhuǎn)角度大小直接編碼。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，在空間技術(shù)、數(shù)字控機(jī)械系統(tǒng)等方面有廣泛應(yīng)用。光學(xué)

4、編碼器 光學(xué)編碼器又稱碼盤(pán)，是一種數(shù)字式角位移傳感器工作原理光源透鏡碼盤(pán)狹縫光電元件工作原理光源透鏡碼盤(pán)狹縫光電元件碼制與碼盤(pán)C6C10碼制與碼盤(pán)C6C10碼盤(pán)按其所用碼制可分為二進(jìn)碼、循環(huán)碼、十進(jìn)碼、六十進(jìn)（度、分、秒制）碼等。圖表示一種6位二進(jìn)制碼盤(pán)。最內(nèi)圈稱為C6碼道，一半透光，一半不透光。最外圈稱為C1碼道，共分成26=64個(gè)黑白間隔。每一個(gè)角度方位對(duì)應(yīng)于不同的編碼，例如，零方位對(duì)應(yīng)于000000（全黑）；第一方位對(duì)應(yīng)于000001；第23方位對(duì)應(yīng)于010111。測(cè)量時(shí)，只要根據(jù)碼盤(pán)的起始和終止位置就可確定轉(zhuǎn)角大小，而與轉(zhuǎn)動(dòng)的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。碼盤(pán)按其所用碼制可分為二進(jìn)碼、循環(huán)碼、十進(jìn)碼、

5、六十進(jìn)（度、分n位二進(jìn)制碼盤(pán)具有2 n種不同編碼，其最小分辨力為：若要提高碼盤(pán)分辨力，必須增加n值。增大n值，必將給碼盤(pán)制作造成很大困難。n位二進(jìn)制碼盤(pán)具有2 n種不同編碼，其最小分辨力為：若要提高二進(jìn)制碼盤(pán)微小的制作誤差，將會(huì)使個(gè)別碼道提前或延后，這佞造成輸出信號(hào)的誤差。究其原因，是因?yàn)楫?dāng)某一較高位的數(shù)碼改變時(shí)，所有比它低的各位數(shù)碼應(yīng)同時(shí)改變。圖表示4位二進(jìn)制碼盤(pán)的展開(kāi)圖。當(dāng)讀數(shù)窄縫處于A-A位置時(shí)，正確讀數(shù)為0111（十進(jìn)制數(shù)7）。若碼道C4 黑區(qū)制作得太短，就會(huì)誤讀為1111（十進(jìn)制數(shù)15 ）。反之，若碼道C4的黑區(qū)太長(zhǎng)，當(dāng)窄縫處于A-A位置時(shí)，就會(huì)將1000讀為0000；在這兩種情況下都將產(chǎn)生粗誤差。為了消除粗誤差，較好的方法是用循環(huán)碼取代二進(jìn)碼。二進(jìn)制碼盤(pán)微小的制作誤差，將會(huì)使個(gè)別碼道提前或延后，這佞造成圖是光學(xué)碼盤(pán)測(cè)角信的原理圖。光學(xué)系統(tǒng)部分與圖一樣。光電元件輸出的電信號(hào)經(jīng)放大、鑒幅（鑒測(cè)“0”或“1”電平）、整形后，再經(jīng)當(dāng)量變換，最后進(jìn)行譯碼顯示。需要時(shí)還應(yīng)采用糾錯(cuò)電路和寄存電路。圖是光學(xué)碼盤(pán)測(cè)角信的原理圖。光學(xué)系統(tǒng)部分與圖一樣。光電元件輸空心軸編碼器空心軸編碼器絕對(duì)直線位移、角位移編碼器絕對(duì)直線位移、角位移編碼器 天幕