光电报警
光电报警实验报告
光电报警实验#### 实验目的：1. 理解光电报警器的工作原理。
2. 掌握光电报警器的组装与调试方法。
3. 学习利用光电传感器实现光控报警功能。
#### 实验时间：2023年10月15日#### 实验地点：实验室#### 实验器材：1. LM555CN芯片2. HG412A砷化镓发光二极管3. 2CU2D硅光敏二极管4. 红外发射管5. 电阻、电容、导线等6. PSPICE仿真软件7. 万用表8. 电源#### 实验原理：光电报警器利用光电传感器检测光线的强度，当光线被阻挡时，传感器输出低电平信号，触发报警电路发出警报。
本实验中，利用LM555CN芯片构成的多谐振荡器产生报警声，红外发射管与硅光敏二极管形成红外探测电路，当红外信号被阻挡时，报警器启动。
1. 组装电路：- 将LM555CN芯片插入电路板，连接电阻、电容等元件。
- 将红外发射管与硅光敏二极管分别安装在发射端和接收端，确保两者之间的红外信号可以正常传输。
- 连接电源，调试电路。
2. 调试电路：- 使用万用表测量LM555CN芯片的输出电压，确保电路工作正常。
- 调整红外发射管与硅光敏二极管之间的距离，观察报警器是否能够正常工作。
3. 仿真分析：- 利用PSPICE软件对电路进行仿真，分析电路性能。
- 调整电路参数，优化报警器性能。
4. 实验数据记录与分析：- 记录不同距离下的报警效果，分析报警器的探测距离。
- 记录不同光照强度下的报警效果，分析报警器的灵敏度。
#### 实验结果：1. 报警器在红外发射管与硅光敏二极管之间距离为1米时，能够正常工作。
2. 当红外信号被阻挡时，报警器能够立即发出警报声。
3. 通过PSPICE仿真，发现报警器的探测距离与灵敏度可以满足实际应用需求。
#### 实验总结：1. 本实验成功组装并调试了一个光电报警器，实现了光控报警功能。
2. 通过实验，加深了对光电报警器工作原理的理解，掌握了光电报警器的组装与调试方法。
光电烟感报警器原理
光电烟感报警器原理光电烟感报警器是一种常见的火灾报警设备，它能够及时发现火灾烟雾并发出警报，起到保护人们生命财产安全的重要作用。
那么，光电烟感报警器是如何工作的呢？接下来，我们将详细介绍光电烟感报警器的原理。
首先，光电烟感报警器由光电传感器和报警控制器两部分组成。
光电传感器内部含有一个发射器和一个接收器，它们分别位于传感器的两端。
当没有烟雾时，发射器发出的光线会直接射向接收器，此时传感器处于正常工作状态。
当有烟雾进入光电传感器时，烟雾中的微小颗粒会散射光线，使得部分光线无法直接射向接收器，从而改变了接收器接收到的光信号强度。
这种光信号强度的改变会被传输到报警控制器中进行分析处理。
报警控制器会对接收到的光信号强度进行实时监测和比较，一旦检测到光信号强度的异常变化，就会判断为有烟雾产生，并立即启动报警装置，发出声光信号，提醒人们注意可能发生的火灾危险。
总的来说，光电烟感报警器的原理是利用光电传感器对烟雾中的光信号强度变化进行监测，一旦检测到异常，就通过报警控制器发出警报。
这种原理使得光电烟感报警器具有高灵敏度、快速响应的特点，能够有效地提前发现火灾烟雾，保障人们的生命财产安全。
除此之外，光电烟感报警器还具有一定的抗干扰能力，能够减少误报警情况的发生。
同时，光电烟感报警器还可以与其他消防设施联动，实现更加全面的火灾监测和报警功能。
综上所述，光电烟感报警器是一种利用光电传感器原理工作的火灾报警设备，具有高灵敏度、快速响应和抗干扰能力强的特点，能够有效地保护人们的生命财产安全。
希望通过本文的介绍，能够让大家对光电烟感报警器的原理有更深入的了解。
光电报警器课程设计
光电报警器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解光电效应的基本原理，掌握光电报警器的组成及工作原理。
2. 使学生了解并掌握光电传感器的种类、特点及应用场景。
3. 让学生掌握基本的光电报警器电路设计方法，能分析电路的性能和优化方案。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，设计并搭建简单光电报警器的能力。
2. 培养学生运用实验仪器和设备进行实验操作、数据采集和分析的能力。
3. 提高学生的团队合作能力，学会在团队中分工合作、共同解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理学科的兴趣，激发他们探索科学原理的积极性。
2. 培养学生的创新精神和实践能力，使他们敢于尝试、勇于挑战。
3. 增强学生的安全意识，让他们认识到科学实验中遵守规则的重要性。
课程性质：本课程为物理学科选修课程，结合实际应用，注重理论与实践相结合。
学生特点：学生为九年级学生，具备一定的物理知识和实验操作能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：注重启发式教学，引导学生主动探索、积极思考，提高他们的实践操作能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，使每位学生都能在原有基础上得到提高。
同时，注重培养学生的安全意识和团队协作精神。
通过本课程的学习，使学生达到上述课程目标，为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 光电效应基本原理：参考课本第十五章“光与物质相互作用”的相关内容，介绍光电效应的定义、种类及光电转换的基本过程。
2. 光电传感器及其应用：结合课本第十六章“传感器”的内容，讲解光电传感器的种类、原理、性能参数及应用场景，重点介绍光电报警器中使用的光敏电阻、光敏晶体管等传感器。
3. 光电报警器设计与制作：依据课本第十七章“电子电路设计与实践”的内容，制定以下教学大纲：a. 介绍光电报警器的工作原理和基本组成；b. 分析并设计光电报警器电路，包括传感器、信号处理、报警输出等部分；c. 讲解电路元件的选型及电路调试方法；d. 安排实践操作，指导学生搭建光电报警器电路，并进行性能测试。
光电报警器电路设计
光电报警器电路设计光电报警器是一种利用光电传感器来检测光线变化并产生报警信号的电子设备。
它常用于安防系统、火灾报警系统等场合。
在设计光电报警器电路时，主要需要考虑光电传感器的选择、信号放大、信号处理、报警触发等方面。
下面将详细介绍光电报警器电路的设计过程。
首先，选择合适的光电传感器。
常用的光电传感器有光敏电阻和光电二极管等。
光敏电阻是一种利用光照强度变化而改变电阻值的元件，灵敏度较低，需要进行信号放大处理。
而光电二极管则是一种能够将光信号转化成电流输出的器件，灵敏度较高。
根据实际需求选择合适的光电传感器。
其次，进行信号放大。
信号放大是为了增强光电传感器输出的弱电信号，提高其稳定性和可靠性。
常用的放大电路有运算放大器差分放大电路和晶体管放大电路等。
其中，运算放大器差分放大电路采用运算放大器作为放大元件，通过调整反馈电阻和输入电阻的比例关系，将光电传感器输出的电压信号进行放大。
然后，进行信号处理。
信号处理是为了对光电传感器输出的电信号进行处理和转换，从而得到满足实际需求的信号。
常用的信号处理电路有滤波电路、计数电路和比较电路等。
滤波电路可以滤除噪声信号，提高信号的清晰度和准确性。
计数电路可以对信号进行计数，判断光照强度的变化情况。
比较电路可以将光电传感器输出的信号与设定的阈值进行比较，进而产生触发电平。
最后，进行报警触发。
报警触发是通过光电传感器输出的信号判断是否触发报警，并产生相应的报警信号。
根据需要选择合适的报警触发电路，常见的触发电路有继电器触发电路和集成报警电路等。
继电器触发电路通过继电器对电流进行控制，实现报警信号的切换。
集成报警电路则是利用集成电路的功能实现报警信号的产生和输出。
在光电报警器电路设计中还需要考虑电源电路和保护电路等。
电源电路是为了为光电传感器和其他电路提供稳定可靠的电源供电。
保护电路是为了保护光电传感器和其他电路不受过电压、过电流等问题的影响，提高系统的稳定性和可靠性。
总结起来，光电报警器电路设计需要考虑光电传感器的选择、信号放大、信号处理、报警触发、电源电路和保护电路等方面。
光电报警【甄选文档】
光电报警摘要：与传统的报警器相比较，光电报警器可应用的范围更加地广泛,它可应用于传统报警器不能应用的范围，如防盗报警、火灾探测、煤气泄露报警、交流电流越限报警、玻璃破碎探测等。
由于盗窃率的不断提高，故设计了一个用于防盗光电报警器，但它有一些缺点，本文接下来先介绍这种用于防盗的光电报警电路及系统，再说一下下我对此的一些改进。
关键词：光电报警器防盗报警器系统 555定时器发光电路接收电路 3140运算放大器自动化改进1、综述报警器分为机械式报警器和电子报警器。
经常应用于系统故障、安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾、感应检测等领域。
随着社会科学技术的迅速发展，人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。
传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。
这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点，但是也具有应用范围窄等缺点。
而且安全性能也不是很好。
光电报警就很好的改善了这些方面。
如今，光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域本实验的设计借助于模拟电路和数字逻辑电路，采用模块化的设计思想，使设计变得简单、方便、灵活性强。
电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用。
在当今高速发展的社会中，入室盗窃率的不断提高。
家，学校宿舍，办公室的财产安全存在很多的隐患，当家中无人或仅有老人孩子在家或者在家熟睡，必须确保家庭成员和财产的安全。
众多住宅小区，学校宿舍，办公室的安防主要是依靠安装防盗门、防盗窗以及人工防范来实现的。
这样不仅有碍美观，而且还不能有效地防止小偷的侵入，而光电报警器就可很好解决这个问题。
并且本人在高中时目睹了教师办公室的防盗网被锯开，电脑及贵重物品丢失的情况，所以从这件事切身地认识到了传统防盗措施是远远不够的，现在可以在窗户和门上安上这种光电报警器，这样可以更有效地防盗，并且还可以通过无线主机，实现远程监控，减少不少物力和财力，它可广泛地应用于智能化小区,宿舍，办公室，金融部门的储蓄网点,写字楼,仓库,企事业单位等分散营业场所的安全防范中。
实验8光电报警系统的设计
R1
Rf
2
3 2
CLR D Q
6 C2 5
K1
1K
BT401 红外发光管 K
2CU2B 光敏二极管
R7 3 输入
C1
-5V
CLK Q PR
1K LED
RET
VCC OUTPUT 3 Vo输出 Vo输入 100
4 +5V
7 6 THRES 2
GND 1 驱动脉冲方波
104
接收及报警部分
电路参考值
R1：1KΩ R2：1KΩ R3：120KΩ R4：68KΩ R5：5.6KΩ R6：2.2KΩ R7：1KΩ R8：5.6KΩ C1：0.1μF（104） C2：10 μF D1:1N4007
+
2 R2 R3
－
C1 LF353
－
-5V
R7
4
前1/2LF353 构成主放大器， 将光敏二极管 所产生的电流 信号放大。 后1/2LF353 构成比较放大 器，自主放大 来自6脚的信 号电压。 但此电路报 警不能保持
+
R4
报警系统参考电路
+5V R8 1 2 D CLR Q 6 C2 K1
双D触发器74HC74实现报 警保持和消除电路，一旦 报警，则维持下去，直到 人为消除。
CLR D Q
6 C2 5
K1
+ －
4 -5V
2CU2B 光敏二极管
－
C1 R5 R6 LF353
R7 输入
3
CLK Q PR
1K LED
+
4 +5V
+5V
高电平导通LED
R8 1 2
CLR D Q
光电防盗报警课程设计
光电防盗报警课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解光电防盗报警系统的基本原理，掌握光电传感器的工作方式和应用场景。
2. 学习电路图的识别，理解报警系统的电路构成和功能。
3. 掌握基本的电路连接和调试方法，了解安全操作规范。
技能目标：1. 能够正确组装光电防盗报警装置，进行电路连接和功能测试。
2. 运用所学的知识分析并解决报警系统在实际应用中遇到的问题。
3. 培养动手实践能力和团队合作能力，提高解决问题的效率。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对科学技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 增强学生的安全意识，认识到科技在生活中的重要作用。
3. 培养学生热爱劳动、珍惜劳动成果的价值观，提高社会责任感和环保意识。
课程性质分析：本课程为初中物理实践活动课程，以光电防盗报警系统为载体，结合物理知识，培养学生的动手实践能力和创新思维。
学生特点分析：初中学生好奇心强，喜欢动手操作，但安全意识相对薄弱，需要加强安全教育。
学生对科技产品有一定的了解，但缺乏实际应用经验。
教学要求：1. 结合学生特点，设计符合学生认知水平的实践活动。
2. 注重安全教育和实践指导，确保学生在操作过程中安全无误。
3. 强化知识与实践的结合，提高学生的综合运用能力。
二、教学内容1. 光电传感器原理：讲解光电传感器的工作原理、特性及应用场景，结合课本相关章节，让学生理解光电效应在防盗报警系统中的作用。
2. 报警系统电路构成：分析报警系统的电路图，介绍各部分电路的功能和相互关系，指导学生识别电路元件，掌握电路连接方法。
3. 实践操作：组织学生进行光电防盗报警装置的组装、电路连接和调试，让学生在实际操作中巩固所学知识，提高动手能力。
4. 故障排查与解决：教授学生分析报警系统故障的方法，培养学生的问题解决能力和团队协作精神。
5. 安全操作规范：强调实践过程中的安全注意事项，让学生养成良好的操作习惯，确保人身和设备安全。
教学内容安排与进度：1. 第一课时：光电传感器原理学习，介绍报警系统的基本概念。
光电技术实验-光电报警(给出发射部分电路)
光电报警系统设计一、实验目的1、练习自拟简单的光电报警系统设计实验；2、对影响光电探测性能的各种参数进行探讨，以求最大限度地发挥系统的探测能力。
二、实验内容自拟简单的红外光电报警系统。
三、实验仪器1、红外发射二极管 BT401 1只2、光敏二极管 2CU2B 1只3、光电报警系统设计模块 1套4、连接导线 60 根5、直流稳压电源 1个四、实验原理光电报警系统是一种重要的监视系统，目前其种类已经日益增多。
有对飞机、导弹等军事目标入侵进行的报警系统，也有对机场、重要设施或危禁区域防范进行报警的系统。
一般说来，被动报警系统的保密性好，但是设备比较复杂；而主动报警系统可以利用特定的调制编码规律，达到一定的保密效果，设备比较简单。
本实验半自拟一个简单的主动报警系统，由图1所示的四个部分组成。
图1发射系统包括调制电源和红外发射二极管，发射红外调制光。
在发射系统和接收系统之间有红外光束警戒线，当警戒线被阻挡时，接收系统发出指示信号，此信号经放大，驱动报警电路发出报警信号。
下面对各部分电路各举一个简单的例子。
1、发射系统：用NE555定时器构成占空比可调的多谐振荡器作调制电源，BT401作为红外发射管。
NE555内部结构原理如下图（2）所示：若不用5脚时，当2脚外加电压小于31V c （电源电压）时，比较器2翻转，导致RS 触发器翻转，管脚3输出高电平。
同时晶体管Q 截止，使脚7内部开路。
当6脚外加电压高于32V c 时，比较器1翻转，导致RS 触发器翻回，管脚3输出低电平。
同时晶体管Q 导通，使脚7内部近似接地。
若管脚5外加比较电压，则NE555在外加比较电压下工作。
比较器1或比较器2的翻转阈电平由管脚5外加比较电压在电阻R 上的分压决定。
图（3）给出了由NE555构成占空比可调的多谐振荡器的参考电路。
图 2图3电容器C1由电源电压V cc 通过R2、D 充电，A 点电压按指数规律上升，由于二极管D 的作用，电流不经过R1，因此其充电时间常数为R 2C 1。
光电烟感报警器原理
光电烟感报警器原理光电烟感报警器是一种利用光电传感器来检测烟雾并发出警报的设备，它在现代建筑和家庭中广泛应用，能够及时发现火灾隐患并采取相应措施，起到了非常重要的作用。
那么，光电烟感报警器是如何工作的呢？接下来，我们将从原理入手，详细介绍光电烟感报警器的工作原理。
光电烟感报警器的工作原理主要是基于光敏元件和烟雾检测原理。
当烟雾进入光电烟感报警器的检测区域时，烟雾中的微小颗粒会散射光线，这些散射的光线被光敏元件接收并转化为电信号。
光敏元件是一种能够感受光线并产生电信号的器件，它在光电烟感报警器中起到了至关重要的作用。
接收到光信号的光敏元件会将信号传送给报警电路，报警电路会对接收到的信号进行分析和处理，一旦确认有烟雾存在，就会触发报警装置发出警报。
这样，光电烟感报警器就能够及时发现火灾隐患并通知相关人员采取相应措施，起到了非常重要的作用。
光电烟感报警器的工作原理简单而有效，能够高效地检测烟雾并发出警报。
相比传统的离子式烟感报警器，光电烟感报警器对烟雾的检测更加敏感，能够更早地发现火灾隐患，提高了火灾的预警能力。
除了烟雾检测，光电烟感报警器还可以与其他安全设备相连，如自动灭火系统、联动报警系统等，形成一个完整的安全防护系统，提高了火灾的防范和处理能力。
在实际应用中，光电烟感报警器能够更好地保护人们的生命和财产安全。
总的来说，光电烟感报警器利用光电传感器和烟雾检测原理，能够高效地检测烟雾并发出警报，起到了非常重要的作用。
它的工作原理简单而有效，能够及时发现火灾隐患，提高了火灾的预警能力，保护了人们的生命和财产安全。
在未来的发展中，光电烟感报警器有望进一步提升性能，更好地满足人们对安全的需求。
光电烟感报警器原理
光电烟感报警器原理光电烟感报警器是一种利用光电传感器来检测烟雾的报警设备。
它主要由光电传感器、报警装置和供电系统组成。
在正常情况下，光电传感器会不断地发射一束红外线，这束红外线会被设置在传感器内部的光电二极管接收。
当烟雾进入光电传感器的探测范围，烟雾颗粒会吸收红外线，导致光电二极管接收到的光线强度减弱，从而触发报警装置发出警报。
光电烟感报警器的原理主要基于烟雾对红外线的吸收作用。
烟雾中的微小颗粒会吸收光线，使得光线无法正常地到达光电二极管，从而改变了光电二极管接收到的光线强度。
当光线强度下降到一定程度时，报警装置就会被触发，发出警报。
这种原理使得光电烟感报警器能够在烟雾产生时及时地发出警报，从而有效地保护人们的生命和财产安全。
光电烟感报警器的工作原理是基于光电传感技术的应用。
光电传感器是一种能够将光信号转换为电信号的传感器，它能够对光线的强度进行检测和测量。
在光电烟感报警器中，光电传感器会不断地发射一束红外线，并通过光电二极管接收光线。
当烟雾进入探测范围时，烟雾颗粒会吸收光线，导致光电二极管接收到的光线强度减弱。
这种信号变化会被传输到报警装置中，触发报警装置发出声光警报。
光电烟感报警器的原理简单、可靠，适用于各种场所的火灾预警。
它能够及时地检测到烟雾，发出警报，提醒人们及时逃生，有效地减少火灾造成的伤亡和财产损失。
在实际应用中，光电烟感报警器已经成为了现代建筑物、工厂、商场、仓库等场所的常见消防设备，为人们的生命安全提供了有力的保障。
总的来说，光电烟感报警器是一种利用光电传感技术来检测烟雾并发出警报的消防设备。
它的工作原理是基于烟雾对红外线的吸收作用，通过光电传感器的检测和报警装置的触发，能够及时地发出警报，保护人们的生命和财产安全。
光电烟感报警器的原理简单、可靠，已经被广泛地应用于各种场所，成为了现代消防安全的重要组成部分。
光电报警电路实验原理
光电报警电路实验原理光电报警电路实验，听上去就像是个超级酷的科技玩意儿！其实它就是利用光电传感器来监测环境的变化，然后发出报警信号，嘿，听起来是不是挺厉害的？我们日常生活中，像是家里的安防系统、一些高科技的玩意儿，都会用到这样的原理。
想象一下，走进家门，突然灯光一闪，警报声嘟嘟嘟地响起来，那种感觉简直就像是在玩《007》一样刺激！咱们得知道，这个光电报警电路是怎么工作的。
简单来说，它就是通过光线的变化来判断有没有“可疑人物”靠近。
光电传感器就像个细心的小侦探，时刻关注着周围的环境。
一旦有光线被遮挡，比如有人走过，传感器立刻就会“报警”，就像是说：“嘿，注意了，有情况！”这时，电路就会把这个信号传递给报警装置，警报声瞬间响起，让人心里一紧，立马警觉起来。
说到光电传感器，它的构造其实并不复杂。
里面有一个光敏元件，光线照射到它的时候，电流就会流动，通俗点讲就是有光的时候，它就“活跃”。
可是一旦光线被遮挡，电流就会停止，就像是一个懒散的学生，突然被老师叫到了一样，立马就紧张起来。
然后，电流的变化就会触发其他电路的工作，让报警装置发声，真是神奇的合作呢！光电报警电路实验也有一些小技巧。
比如说，如果想让报警更灵敏，可以调整光电传感器的灵敏度。
这就像是调音响，调得好，音乐才会动听；调得不对，反而会噪音四起。
同样道理，灵敏度调得好，报警就能迅速反应，防止不法分子轻松溜走。
不过，也得小心了，太灵敏的话，路过的小猫小狗都可能被当成“罪犯”，那就尴尬了！说到这里，不得不提到电路的连接。
电路中的每一个部分就像是一个个小伙伴，紧密合作才能完成任务。
我们一般会用面包板来搭建这个电路，简单又方便。
把各种元件都插在面包板上，像是在拼积木一样。
每个连接都要牢靠，不然可就得小心了，别让报警装置“罢工”。
就像做菜，调料放得不对，味道可就全变了，得仔细对待哦。
实验的时候，咱们还得注意安全。
毕竟，电流可不是开玩笑的，搞不好就会让人一跳三尺。
光电报警器课程设计
光电报警器课程设计一、教学目标本节课旨在让学生了解光电报警器的基本原理和制作方法，通过学习，学生应掌握光电传感器的工作原理、电路图的阅读和理解、简单的编程操作等技能。
同时，通过制作光电报警器，培养学生的动手能力、团队协作能力和创新能力。
1.了解光电传感器的工作原理；2.理解光电报警器的电路构成；3.掌握简单的编程操作。
4.能够阅读和理解电路图；5.能够使用编程软件进行简单的编程；6.能够动手制作光电报警器。
情感态度价值观目标：1.培养学生对科学实验的兴趣和好奇心；2.培养学生的团队协作意识和创新能力；3.培养学生对科技产品的认识和理解，提高学生的科技素养。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括光电传感器的工作原理、光电报警器的电路构成、编程软件的使用和光电报警器的制作。
1.光电传感器的工作原理：介绍光电传感器的工作原理，包括光电效应、光敏电阻等基本概念。
2.光电报警器的电路构成：讲解光电报警器的电路构成，包括光电传感器、放大器、比较器、触发器等元件的作用和连接方式。
3.编程软件的使用：介绍编程软件的使用方法，包括基本操作、编程语言的特点等。
4.光电报警器的制作：讲解光电报警器的制作步骤，包括电路连接、编程、调试等。
三、教学方法本节课采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：讲解光电传感器的工作原理、电路图的阅读和理解、编程软件的使用等基本知识。
2.案例分析法：通过分析具体的光电报警器案例，让学生理解光电报警器的工作原理和制作方法。
3.实验法：学生动手制作光电报警器，培养学生的动手能力和团队协作能力。
4.讨论法：引导学生进行小组讨论，分享制作过程中的心得体会，培养学生的创新能力和解决问题的能力。
四、教学资源本节课所需的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
1.教材：选用与光电报警器相关的教材，为学生提供基础知识。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作光电报警器的教学视频、图片等资料，为学生提供直观的学习资源。
光电式烟雾报警器原理
光电式烟雾报警器原理
光电式烟雾报警器是一种常用的火灾报警器，其工作原理基于烟雾粒子对光的散射和吸收。
1. 光源发射器：烟雾报警器内部有一个发射器，通常是发射红外光的LED灯。
2. 光敏电池：发射器对面是一个接收器，通常是一种光敏电池。
当光线通过烟雾时，一部分光被烟雾粒子吸收，一部分光被散射。
3. 烟雾检测：如果房间内没有烟雾，发射器发出的光线会穿过整个空间，到达光敏电池，导致电流的稳定输出。
然而，如果房间内有烟雾，烟雾粒子会在光线中散射和吸收，使得光线减弱。
这将导致光敏电池接收到的光信号变弱，进而导致电流输出减少。
4. 报警触发：烟雾报警器会监测电流输出的变化。
当电流输出降低到一定的阈值以下，即表示烟雾浓度升高，烟雾报警器就会触发报警。
报警器一般会通过声音或闪光灯等方式发出警报信号，以提醒人们及时采取逃生措施。
需要注意的是，光电式烟雾报警器主要针对空气中的烟雾粒子进行测量，对于气体状火焰或热气并不敏感，因此在选择合适的报警器时需要区分具体的使用场合和需求。
光电报警系统设计
光电报警系统设计光源是光电报警系统的核心部件之一，它一般采用红外光源，具有较高的亮度和稳定性。
光源的作用是向周围发射光束，以便被光电探测器接收。
在设计选择光源时，需要考虑光源的亮度、光束的强度和射程等因素，以确保光源能够满足系统的要求。
光电探测器是光电报警系统中的另一个关键部件，它的主要作用是接收被光源发出的光束，并将其转换为相应的电信号。
常用的光电探测器有光电二极管、光电三极管和光电二极管等。
在选择光电探测器时，需要考虑其接收范围、灵敏度和响应速度等因素，以确保光电探测器能够准确地接收到光源发出的光束。
信号处理器是将由光电探测器接收到的电信号进行处理和分析的部件。
它主要负责对接收到的电信号进行放大、滤波和数值转换等处理，以便在发生报警情况时能够及时地发出警报信号。
信号处理器的设计需要考虑信号处理的速度和准确性等因素，以确保系统能够在短时间内对报警信号进行处理。
报警器是光电报警系统中的最后一个部件，它的主要作用是在系统检测到异常情况时发出警报信号。
常用的报警器有声光报警器和振动报警器等。
在选择报警器时，需要考虑其声音强度和亮度等因素，以确保报警器能够在周围环境嘈杂的情况下有效地发出报警信号。
在光电报警系统的设计过程中，需要考虑系统的灵敏度和稳定性等因素。
灵敏度是指光电探测器对光源的检测能力，而稳定性是指光电报警系统在长时间运行中保持稳定工作的能力。
为了提高系统的灵敏度和稳定性，可以采取一些措施，如增加光源的亮度和信号处理器的放大倍数，优化光电探测器的结构和材料等。
总之，光电报警系统是一种利用光电转换原理实现报警功能的系统。
在设计光电报警系统时，需要选择适合的光源、光电探测器、信号处理器和报警器等部件，并考虑系统的灵敏度和稳定性等因素，以确保系统能够准确地检测到异常情况并及时发出报警信号。
光电越限报警器实验报告
一、实验目的1. 了解光电越限报警器的工作原理和组成；2. 掌握光电越限报警器的调试方法；3. 学会使用相关仪器对光电越限报警器进行测试和分析。
二、实验原理光电越限报警器是一种利用光电效应实现越限报警的装置。
其基本原理是：当光电传感器探测到设定的越限物体时，输出信号触发报警器，发出报警信号。
实验中使用的光电传感器为光电开关，它由发射器和接收器两部分组成。
发射器发出一定频率的红外线或可见光，当发射器发出的光线被接收器接收时，接收器输出高电平信号；当发射器发出的光线被物体阻挡时，接收器输出低电平信号。
报警器根据接收器输出的信号，判断是否发生越限，从而实现报警。
三、实验仪器与设备1. 光电开关；2. 报警器；3. 信号发生器；4. 示波器；5. 电源；6. 线路板；7. 连接线；8. 实验指导书。
四、实验步骤1. 搭建实验电路：按照实验指导书的要求，将光电开关、报警器、信号发生器、电源等连接成完整的电路。
2. 调试电路：调整光电开关的发射器和接收器之间的距离，使发射器发出的光线能够被接收器接收。
调整报警器的灵敏度，使报警器在检测到设定的越限物体时能够发出报警信号。
3. 测试电路：使用信号发生器产生不同频率的信号，观察光电开关和报警器的输出信号，分析电路的工作情况。
4. 分析实验结果：根据实验结果，分析电路的性能，总结实验经验。
五、实验结果与分析1. 光电开关输出信号：在实验过程中，当光电开关的发射器和接收器之间没有物体阻挡时，接收器输出高电平信号；当有物体阻挡时，接收器输出低电平信号。
2. 报警器输出信号：在实验过程中，当光电开关输出低电平信号时，报警器发出报警信号；当光电开关输出高电平信号时，报警器不发出报警信号。
3. 实验结果分析：实验结果表明，光电越限报警器能够根据设定的越限物体发出报警信号，具有良好的性能。
六、实验总结1. 光电越限报警器是一种利用光电效应实现越限报警的装置，具有结构简单、可靠性高、反应速度快等优点。
红外光电报警器实训报告
一、实训目的通过本次实训，使学生了解红外光电报警器的基本原理、工作流程和安装方法，掌握红外光电报警器的调试与维护技巧，提高学生对红外光电报警器实际应用能力的培养。
二、实训内容1. 红外光电报警器原理及分类2. 红外光电报警器结构及组成3. 红外光电报警器安装与调试4. 红外光电报警器故障分析与处理三、实训过程1. 红外光电报警器原理及分类红外光电报警器是一种利用红外线进行探测的报警设备，主要分为主动红外报警器和被动红外报警器两种。
（1）主动红外报警器：由发射机和接收机组成。
发射机发射一束红外光，当红外光遇到障碍物时，部分光线会被反射回来，接收机接收反射回来的红外光，当红外光强度发生变化时，报警器发出警报。
（2）被动红外报警器：利用热释电红外传感器检测人体发出的红外线，当人体进入报警区域时，红外传感器检测到红外线强度发生变化，报警器发出警报。
2. 红外光电报警器结构及组成红外光电报警器主要由以下几部分组成：（1）红外发射器：发射红外光，一般采用红外发光二极管。
（2）红外接收器：接收红外光，一般采用光敏二极管或光敏三极管。
（3）报警控制器：对红外光信号进行处理，当检测到异常信号时，发出警报。
（4）电源：为报警器提供工作电压。
3. 红外光电报警器安装与调试（1）安装：根据实际需求，选择合适的安装位置，将红外发射器和接收器固定在对应位置。
注意，红外发射器和接收器之间的距离不宜过远，以免影响探测效果。
（2）调试：将报警器接入电源，打开报警器，调整红外发射器和接收器的角度，使它们之间的红外光束对准。
调整报警器的灵敏度，确保在正常情况下，报警器不会误报，在有人进入报警区域时，能够及时发出警报。
4. 红外光电报警器故障分析与处理（1）故障现象：报警器无法正常工作。
故障原因及处理方法：1）电源故障：检查电源是否正常接入，如电源电压不稳定，更换电源。
2）红外发射器或接收器损坏：检查红外发射器或接收器是否损坏，如损坏，更换新的红外发射器或接收器。
光电报警器设计
光电报警器设计光电报警器是一种常见的安防设备，它主要通过光电传感器来检测周围的光线，并在有异常情况发生时发出警报，起到一定的安全保护作用。
本文将介绍如何设计一种基于光电传感器的简单光电报警器。
设计思路：对于光电报警器的设计，我们首先要找到一种能够准确检测光线的光电传感器。
常见的光电传感器有光敏电阻、光敏二极管等。
在设计中，我们选用光敏电阻作为传感器，因为它具有成本低、易于制作等优点。
光敏电阻的工作原理是光照射在电阻上时，会改变电阻的阻值，从而改变电路中的电流和电压等参数。
因此，我们以光敏电阻为传感器，可以通过检测电路中电流或电压的变化来判断周围的光线情况。
基于这种原理，我们可以设计出下面这样的光电报警器电路图：（注：电路图仅供参考，具体电路设计可以根据需要调整）电路图中的主要元件有：光敏电阻R1、三极管Q1、LED指示灯D1、蜂鸣器BZ1、电池V1、电阻R2、电容C1等。
- 光敏电阻R1：作为光电传感器，检测周围的光线情况。
- 三极管Q1：作为信号放大器，放大光敏电阻R1的信号，以便给后续电路使用。
- LED指示灯D1：在光线正常情况下，该LED会亮起，表示设备正常工作。
- 蜂鸣器BZ1：在光线异常（如遮挡或光线过小等）时，蜂鸣器会发出警报声。
- 电池V1：提供电源，使整个电路工作。
- 电阻R2、电容C1：用于稳定电路工作，防止干扰等问题。
设计步骤1.准备材料和工具在制作光电报警器之前，需要准备一些材料和工具：工具：焊台、电工剪刀、镊子、万用表等。
2.电路连接首先将电阻、电容、三极管等元件按照电路图连接起来。
需要注意的是，焊接时需要注意焊接位置、焊接方式和焊接方法等，以确保连接牢固、电路通畅等。
3.测试电路在完成电路连接后，需要使用万用表等测试仪器测量电路的工作情况，确保各个元件都有正常的电压和电流等。
同时还需要确认LED指示灯和蜂鸣器是否正常工作，以及是否能够正常检测周围的光线等。
4.封装装配当电路测试通过后，可以考虑将电路元件封装起来，形成一个小的光电报警器设备。
光电报警——精选推荐
实验五、光电报警设计实验一、实验目的1、了解红外砷化镓发光二极管与光电二极管的具体应用。
2、练习自拟简单的光电系统试验。
3、了解主动式光电报警系统设计原理。
4、了解锁相环的原理及应用。
5、对影响光电探测性能的各种参数进行探讨，以求最大限度地发挥系统的探测能力。
二、实验内容1、锁相环原理及应用测试实验2、利用锁相环设计光电报警系统实验3、设计性实验三、实验仪器1、光电创新实验仪主机箱2、光电报警实验模块3、连接线4、示波器四、实验原理光电报警系统是一种重要的监视系统，目前其种类已经日益增多。
有对飞机、导弹等军事目标入侵进行的报警系统，也有对机场、重要设施或危禁区域防范进行报警的系统。
一般说来，被动报警系统的保密性好，但是设备比较复杂；而主动报警系统可以利用特定的调制编码规律，达到一定的保密效果，设备比较简单。
本系统调制电源提供红外发射二极管确定规律变化的调制电流，使发光管发出红外调制光。
光电二极管接收调制光，转换后的信号经放大，整形，解调后控制报警器。
（1）用NE555定时器构成多谐振荡器作调制电源。
图5.1 NE555定时器构成多谐振荡器NE555集成电路用它构成占空比为50%的多谐振荡器原理图如上图所示。
下面对照电路图简述其工作原理及参数选择。
在前半周期，V1通过R2、D对C1充电，由于二极管D的作用，电流不经过R1，因此其充电时间T1为：2ln 3231ln 12121C R V V V V C R T cccc cccc =--= 而在后半周期，电容放电时，二极管反向电阻无穷大，555内部的三极导通，电流通过R1至7脚直接放电，此时其放电时间T2为：2ln 3231ln 11112C R V V V V C R T cccc cccc =--= 当A 点电压上升到上限阈值电压（约CC V 32）时，定时器输出翻转成低电平。
这时，A点电压将随1C 放电而按指数规律下降。
当A 点下降到下限阈值电压（约C V 32）时，定时器输出又变成高电平，调整1R 、2R 的电阻值得到严格的方波输出。
光电报警实验指导书
目录第一章光电报警红外遥控实验仪说明................................................- 2 -一、内容简介 (2)二、实验仪说明 (2)第二章实验指南………………………………………………………- 4 -一、实验目的 (4)二、实验内容 (4)三、实验仪器 (4)四、实验原理 (4)1、光电报警系统设计原理 (4)2、单路红外遥控电路设计原理 (7)五、注意事项 (8)六、实验步骤 (9)1、红外发光二极管驱动电流测试实验 (9)2、锁相环原理及应用测试实验 (9)3、利用锁相环设计光电报警实验 (9)4、信号检波设计光电报警系统实验 (10)5、单路红外遥控设计实验 (11)6、自拟红外报警系统实验 (12)7、自拟红外遥控系统实验 (13)七、思考题 (13)第一章光电报警红外遥控实验仪说明一、内容简介GCGDBJ-B型光电报警及红外遥控实验仪是光电检测器件应用实验仪，是一种半自拟实验，利用一些光电器件及外围电路设计成实现某种实际应用的功能的产品模型，如光电报警、红外遥控等等。
光学器件采用金属封装，并配备有光学导轨，设计调节记录方便。
电路部分模块化功能设计，有电源模块、光调制模块、光电弱信号放大模块、判决模块、锁相环模块、报警保持模块、报警电路、电子器件设计区等几部分组成，各功能模块的输入输出留有连接插座，实现的功能独立，选用不同的模块以实现不同的功能。
另外，还配备有大量的电源输出、电阻、电容、二极管、粗调电位器、细调电位器、运算放大器，作为学生自已设计以及扩展使用，提高学生动手动脑能力。
光电报警系统是采用砷化镓发光管组成的发射系统，在发射和接收系统之间有红外光束警戒线。
当警戒线被阻断时，接收系统发出报警信号。
要求系统在给定器件的条件下作用距离尽可能远。
红外遥控与电视的遥控器原理一样，通过发射编码，接收解码的方式识别所发射的数据，再对所解码的数据进行处理。
红外光电报警系统课件
专业保养需要使用专业的工具和设备，以 确保保养的效果和质量。
保养周期
专业保养需要按照一定的周期进行，一般 建议每年进行一次全面的专业保养。
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红外光电报警系统课件
CONTENTS
• 红外光电报警系统概述 • 红外光电报警系统组成 • 红外光电报警系统应用实例 • 红外光电报警系统维护与保养
01
红外光电报警系统概述
系统定义与工作原理
系统定义
红外光电报警系统是一种利用红 外线检测和光电转换技术，实现 对目标进行非接触式检测和报警 的安防设备。
发展初期
20世纪70年代，红外光电 报警系统开始应用于安全
防范领域。
成熟阶段
20世纪90年代至今，随着 红外技术和微电子技术的 进步，红外光电报警系统 在性能、可靠性和智能化
方面得到了显著提升。
02
红外光电报警系统组成
红外传感器
9字
红外传感器是红外光电报警 系统的核心组件，用于探测 红外辐射并转换为电信号。
02
常见的光电转换器有光电二极管 和光电晶体管，它们具有不同的 性能特点和应用范围。
03
光电二极管具有较高的灵敏度和 响应速度，适用于高速运动检测 等高精度应用。
04
光电晶体管则具有较大的输出电 流和电压，适用于远距离探测和 低功耗应用。
报警控制器
报警控制器是红外光电报警系统的控制中心，用于接收和处理红外传感器和光电转 换器的输出信号，并根据设定的阈值触发报警。
详细描述
红外光电报警系统在入侵报警领域应用广泛，通过安装红外光电传感器，可有 效检测人体发出的红外线，当有人员进入警戒区域时，传感器将信号传输至报 警控制器，触发报警信号，实现安全防范。
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实验五、光电报警设计实验
一、实验目的
1、了解红外砷化镓发光二极管与光电二极管的具体应用。
2、练习自拟简单的光电系统试验。
3、了解主动式光电报警系统设计原理。
4、了解锁相环的原理及应用。
5、对影响光电探测性能的各种参数进行探讨，以求最大限度地发挥系统的探测能力。
二、实验内容
1、锁相环原理及应用测试实验
2、利用锁相环设计光电报警系统实验
3、设计性实验
三、实验仪器
1、光电创新实验仪主机箱
2、光电报警实验模块
3、连接线
4、示波器
四、实验原理
光电报警系统是一种重要的监视系统，目前其种类已经日益增多。
有对飞机、导弹等军事目标入侵进行的报警系统，也有对机场、重要设施或危禁区域防范进行报警的系统。
一般说来，被动报警系统的保密性好，但是设备比较复杂；而主动报警系统可以利用特定的调制编码规律，达到一定的保密效果，设备比较简单。
本系统调制电源提供红外发射二极管确定规律变化的调制电流，使发光管发出红外调制光。
光电二极管接收调制光，转换后的信号经放大，整形，解调后控制报警器。
（1）用NE555定时器构成多谐振荡器作调制电源。
图5.1 NE555定时器构成多谐振荡器
NE555集成电路用它构成占空比为50%的多谐振荡器原理图如上图所示。
下面对照电路图简述其工作原理及参数选择。
在前半周期，V1通过R2、D对C1充电，由于二极管D的作用，电流不经过R1，因此其
充电时间T1为：
2ln 3
231ln 12121C R V V V V C R T cc
cc cc
cc =--= 而在后半周期，电容放电时，二极管反向电阻无穷大，555内部的三极导通，电流通过R1至7脚直接放电，此时其放电时间T2为：
2ln 3
231ln 11112C R V V V V C R T cc
cc cc
cc =--= 当A 点电压上升到上限阈值电压（约CC V 3
2）时，定时器输出翻转成低电平。
这时，A
点电压将随1C 放电而按指数规律下降。
当A 点下降到下限阈值电压（约C V 32）时，定时器输出又变成高电平，调整1R 、2R 的电阻值得到严格的方波输出。
当R1=R2时，输出为方波信号。
其输出频率为：
2
ln 21
11121C R T T f =+=
参考值：1216.56.5C K R K R ，，Ω=Ω==0.1µF ，
()Z KH C R f 3.1244
.111≈≈ 。
用NE555组成振荡器来作红外发光管BT401时，由于红外发光管BT401的工作电流在30mA 以上，因此一定加一个三极管驱动电路。
使输出电流大于或等于红外发光管的最小工作电流F I 。
其驱动电路的参考电路图如下图：
（2）信号放大电路原理
电路如图所示，由运算放大器OP07构成放大电路，将光敏二极管所接收的电流信号放大，放大增益通过调节R3阻值改变。
红
外发射二极管
图5.2红外发光二极管驱动电路
V
-V
+3532
1
LF +
-
48
1
2C 1
D 45R 8
R LED
6
5
7
9
R +5V
W1
检波
判决报警
（3）锁相环原理
下图为锁相环电路原理图。
LM567是一片锁相环电路，采用8脚双列直插塑封。
其⑤、⑥脚外接的电阻和电容决定了内部压控振荡器的中心频率f2，f2≈1/1.1RC 。
其①、②脚通常分别通过一电容器接地，形成输出滤波网络和环路单级低通滤波网络。
②脚所接电容决定锁相环路的捕捉带宽：电容值越大，环路带宽越窄。
①脚所接电容的容量应至少是②脚电容的2倍。
③脚是输入端，要求输入信号≥25mV 。
⑧脚是逻辑输出端，其内部是一个集电极开路的三极管，允许最大灌电流为100mA 。
LM567的工作电压为4.75～9V ，工作频率从直流到500kHz ，静态工作电流约8mA 。
LM567的内部电路及详细工作过程非常复杂，这里仅将其基本功能概述如下：当LM567的③脚输入幅度≥25mV 、频率在其带宽内的信号时，⑧脚由高电平变成低电平，②脚输出经频率/电压变换的调制信号；如果在器件的②脚输入音频信号，则在⑤脚输出受②脚输入调制信号调制的调频方波信号。
在图5.4的电路中我们仅利用了LM567接收到相同频率的载波信号后⑧脚电压由高变低这一特性，来形成对控制对象的控制。
图5.4 锁相环电路
五、注意事项
1、不得扳动面板上面元器件，以免造成电路损坏，导致实验仪不能正常工作。
2、金色测试钩说明：Ft 为调制频率测试点、Ff 为光电二极管输出放大信号测试点，Fy 为整形后信号测试点、FC 为锁相环中心频率测试点、GND 为系统接地点。
六、实验步骤
1、红外发射二极管“L+” “L-”对应接入电路中发射部分“L+” “L-”；光电二极管“P+”
图5.3 报警用参考电路
“P-”对应接入电路中接收部分“P-” “P+”。
2、打开电源，示波器观测Ft 点波形，调节调制频率调节旋钮，使波形输出为1比1方波。
3、示波器观测Ff 点波形，调节增益调节使波形最好。
4、示波器观测Fy 点波形，调节阈值调节旋钮，使输出方波波形最好，并记录频率。
5、示波器观测Fc 点波形，调节中心频率调节旋钮使波形频率与Fy 波形频率相等。
6、用手遮挡光路，观测LED 发光二极管指示状况。
七、设计性实验
1、红外调制发射电路原理图如下
4
2、放大电路如下，调节RP3可以改变放大电路增益，T12 T13为光电二极管输入端。
3、整形电路如下，调节RP4可以改变阈值电压大小。
4
4、锁相环电路图如下，改变W4可以改变中心频率。
CON1
八、思考题
1、为了提高作用距离，光源调制频率和占空比如何取值？
2、当拦截光束的目标运动较快或较慢，接收电路和电路参数应如何考虑能保证正常报警。