光电传感器的应用举例 ppt课件
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《光电传感器及应用》课件
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02
03
按光谱响应
可以分为可见光型、红外线型、 紫外线型等类型,分别对应不同 的光谱响应范围。
04
02
光电传感器的应用
光电传感器在工业自动化中的应用
总结词
光电传感器在工业自动化领域应用广泛,能够提高生产效率和产品质量。
详细描述
光电传感器可以检测物体的位置、速度、距离等参数,广泛应用于机器人、自 动化生产线、物流系统等领域。它们能够快速、准确地获取信息,提高生产效 率和产品质量,降低人工成本和误差率。
《光电传感器及应用》PPT 课件
目录
• 光电传感器概述 • 光电传感器的应用 • 光电传感器的技术发展 • 光电传感器的未来展望 • 结论
01
光电传感器概述
光电传感器定义
01
02
03
光电传感器
是一种通过光信号转换为 电信号的方式,实现非接 触式检测的传感器。
光信号
包括可见光、红外线、紫 外线等不同波长的光线。
总结词
光电传感器将与其他技术进行融合,形成更加强大的传感器系统,拓展其应用领域。
详细ห้องสมุดไป่ตู้述
光电传感器可以与微电子技术、通信技术、计算机技术等相结合,实现智能化、远程化和网络化的传感器系统, 提高信息获取和处理的能力。
光电传感器在物联网领域的应用前景
总结词
随着物联网的快速发展,光电传感器将在物联网领域发挥重要作用,为物联网提供更加精准、可靠的数据采集 和传输。
光电传感器在医疗领域的应用
总结词
光电传感器在医疗领域具有广泛的应用前景,能够提高医疗 设备的准确性和可靠性。
详细描述
光电传感器可以检测人体生理参数和医疗设备的工作状态, 如血压、血氧饱和度、心电图等。它们能够提高医疗设备的 准确性和可靠性,为医生诊断和治疗提供更加可靠的依据, 提高医疗质量和安全性。
光电传感器应用举例 课件
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二、包装物料的光电色质检测
图3为包装物料的光电色质检测原理。若包装物品规 定底色为白色,因质量不佳,有的出现泛黄,在产品包 装前先由光电检测色质,物品泛黄时就有比较电压差输 出,接通电磁阀,由压缩空气将泛黄物品吹出。
图3 包装物料的光电色质检测原理
三、光电传感器在电能表自动抄表系统中的应用
传统的电能表为机械式电能表,它是利用电表中的电压元件和 电流元件在铝盘上产生的移进磁场而感生的电涡流,与磁场相互作 用而产生的铝盘转矩作为动力来驱动由蜗杆、蜗轮及齿轮组等元件 构成的传动机构,从而带动转动式机械计数器的滚轮组来反映铝盘 的转数的。由于铝盘的转数N与负载功率P和时间t成正比,且有 N=CP t=CA (1) (1)式中,N为铝盘的转数,A=Pt为负载在时间t内消耗的电能(单位: kW*h),C为电能表常数[单位:r/(kW*h)]。因此,可用机械计数 器滚轮组上的数字显示累计电能(kW*h即度数)的大小。 显然,机械计数器的结构是不能满足自动抄表系统的要求的。 为能实现电能表的自动抄表,就必须借助于相应的传感器,并由传 感器接口电路将信息传送到由CPU为核心所组成的最小计算机系统。 而且,为构成现代化的电能表自动抄表系统,也必须选用合适的检 测传感器。
一、带材跑偏检测器
带材跑偏检测器用来检测带型材料在加工 中偏离正确位置的大小及方向,从而为纠偏 控制电路提供纠偏信号,主要用于印染、送 纸、胶片、磁带生产过程中。光电式带材跑 偏检测器原理如图1所示。光源发出的光线经 过透镜1会聚为平行光束,投向透镜2,随后 被会聚到光敏电阻上。在平行光束到达透镜2 的途中,有部分光线受到被测带材的遮挡, 使传到光敏电阻的光通量减少。
图1 带材跑偏检测器工作原理
图2 带材跑偏检测器测量电路
《光电式传感器》课件
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光电式传感器的Байду номын сангаас类
• 总结词:光电式传感器有多种分类方式,如按工作方式可分为直接转换 型和间接转换型,按输出信号可分为模拟输出和数字输出等。
• 详细描述:根据工作方式的不同,光电式传感器可以分为直接转换型和间接转换型两类。直接转换型传感器利用光电效 应直接将光信号转换为电信号,如光电管、光电倍增管等;而间接转换型传感器则通过其他物理效应将光信号转换为电 信号,如光电池、光电晶体管等。此外,根据输出信号的不同,光电式传感器可以分为模拟输出和数字输出两类。模拟 输出型传感器输出连续变化的电信号,如光电管和光电池;数字输出型传感器则输出离散的电信号,如光电码盘和光电 开关等。
联网领域的应用越来越广泛。未来,需要加强光电式传感器在这些领域
的应用研究,推动相关技术的进步和发展。
03
交叉学科融合发展
光电式传感器涉及到多个学科领域,如物理学、化学、生物学等。未来
,需要加强交叉学科的融合发展,推动光电式传感器在更多领域的应用
和创新。
光电式传感器通常采用光信号传输,不易 受到电磁干扰的影响,具有较好的抗干扰 能力。
光电式传感器的缺点
对环境光敏感
光电式传感器容易受到环境光的影响 ,特别是在室外或者强光环境下,测 量精度会降低。
成本较高
光电式传感器通常需要使用高精度的 光学元件和电子元件,导致其成本较 高。
需要稳定的光源和检测器
光电式传感器需要稳定的光源和检测 器,以保证测量的准确性和稳定性。
《光电式传感器 》PPT课件
目录
• 光电式传感器概述 • 光电式传感器的应用 • 光电式传感器的优缺点 • 光电式传感器的发展趋势 • 光电式传感器的研究现状与展望
01
【课件】光电传感器的应用ppt
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光电式 转速表属于 反射式光电 传感器,它 可以在距被 测物数十毫 米外非接触 地测量其转 速。
n =60( f /z )
水泵转速测量
光电式转速表外形
3.色标传感器
色标传感器常用于检测 特定色标或物体上的斑点, 它是通过与非色标区相比较 来实现色标检测,而不是直 接测量颜色。
色饱和图
人眼对各色光的敏感程度
菲涅尔透镜
菲涅尔透镜 热释电晶片
菲涅尔透镜外形
传感器不加菲涅尔 透镜时,其检测距离 小于2m,而加上该透 镜后,其检测距离可 增加3倍以上。
热释电套件
热释电报警器
菲涅尔透镜
设定按钮
高分贝喇叭
热释电报警器(续)
菲涅尔透镜
Φ 5mm 接插件
热释电报警器(续)
吸顶式 热释电报警器
热释电传感器应用
热释电传感器工作原理
热释电晶片表面必须罩上一块由一组平 行的棱柱型透镜所组成菲涅尔透镜,每一透 镜单元都只有一个不大的视场角,当人体在 透镜的监视视野范围中运动时,顺次地进入 第一、第二单元透镜的视场,晶片上的两个 反向串联的热释电单元将输出一串交变脉冲 信号。当然,如果人体静止不动地站在热释 电元件前面,它是“视而不见”的。
当带材处于正确位置(中间位置)时,放大器输出电压 Uo为零;当带材左偏时,遮光面积减小,输出电压反映了带 材跑偏的方向及大小。
休息一下
2.红外线辐射温度计:
红外辐射温度计既可用于高温测量, 又可用于冰点以下的温度测量,所以是辐 射温度计的发展趋势。市售的红外辐射温 度计的温度范围可以从-30℃~3000℃,中 间分成若干个不同的规格,可根据需要选 择适合的型号。
红外线辐射温度计外形
激光仅 用于瞄准
n =60( f /z )
水泵转速测量
光电式转速表外形
3.色标传感器
色标传感器常用于检测 特定色标或物体上的斑点, 它是通过与非色标区相比较 来实现色标检测,而不是直 接测量颜色。
色饱和图
人眼对各色光的敏感程度
菲涅尔透镜
菲涅尔透镜 热释电晶片
菲涅尔透镜外形
传感器不加菲涅尔 透镜时,其检测距离 小于2m,而加上该透 镜后,其检测距离可 增加3倍以上。
热释电套件
热释电报警器
菲涅尔透镜
设定按钮
高分贝喇叭
热释电报警器(续)
菲涅尔透镜
Φ 5mm 接插件
热释电报警器(续)
吸顶式 热释电报警器
热释电传感器应用
热释电传感器工作原理
热释电晶片表面必须罩上一块由一组平 行的棱柱型透镜所组成菲涅尔透镜,每一透 镜单元都只有一个不大的视场角,当人体在 透镜的监视视野范围中运动时,顺次地进入 第一、第二单元透镜的视场,晶片上的两个 反向串联的热释电单元将输出一串交变脉冲 信号。当然,如果人体静止不动地站在热释 电元件前面,它是“视而不见”的。
当带材处于正确位置(中间位置)时,放大器输出电压 Uo为零;当带材左偏时,遮光面积减小,输出电压反映了带 材跑偏的方向及大小。
休息一下
2.红外线辐射温度计:
红外辐射温度计既可用于高温测量, 又可用于冰点以下的温度测量,所以是辐 射温度计的发展趋势。市售的红外辐射温 度计的温度范围可以从-30℃~3000℃,中 间分成若干个不同的规格,可根据需要选 择适合的型号。
红外线辐射温度计外形
激光仅 用于瞄准
传感器原理与应用—光电式ppt课件
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性好、方向性强、亮度高、相干性好等特点。
2021/3/5
10
光电传感器的组成
二.光电器件
光电器件的作用是将光信号转变为电信号。光电器件的 基于光电效应工作的。
1. 光电效应及其典型器件
☎ 所谓光电效应是指物体吸收了光能后产生的电效应。
外光电效应
光电效应
光电导效应
2021/3/5
内光电效应 光生伏特效应
☻ 内光电效应:在光线照射下,物体内的电子不能逸出 物体表面,而使物体的电导率发生变化或产生光生电 动势的效应称为内光电效应。内光电效应按其工作原 理可分为两种:光电导效应和光生伏特效应。
① 光电导效应( Photoconduction Effect )及器件
☫ 这种光照后电阻率变化的现象称为光电导效应 。
f —频 率
可 见 光 的 频 率波 愈长 高越 (短 即) ,量 光愈 子大 的。 能
2021/3/5
☻ “红限”:红限频0率 A h: ;红限波 0长 hA c:
h普 朗 克 常 c光 数速 , A, 逸 出 功 12
光电传感器的组成
二.光电器件 1. 光电效应及其典型器件
(1) 外光电效应及器件
被测量
非电物理量
敏感元件
实际物体 或机械系统
各种实现机-电 转换传感器
电参量/电量
转换元件
导线
♣光电式传感器:
被测量
光信号
被测对象 被测介质、 /光调制器 空气或光导纤维
各种实现光-电 转换传感器
电参量/电量
光电器件
导线
光电传感器的特征是以光电器件作为转换元件。因
此,采用光电器件作为转换元件的传感器就统称为光
11
2021/3/5
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光电传感器的组成
二.光电器件
光电器件的作用是将光信号转变为电信号。光电器件的 基于光电效应工作的。
1. 光电效应及其典型器件
☎ 所谓光电效应是指物体吸收了光能后产生的电效应。
外光电效应
光电效应
光电导效应
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内光电效应 光生伏特效应
☻ 内光电效应:在光线照射下,物体内的电子不能逸出 物体表面,而使物体的电导率发生变化或产生光生电 动势的效应称为内光电效应。内光电效应按其工作原 理可分为两种:光电导效应和光生伏特效应。
① 光电导效应( Photoconduction Effect )及器件
☫ 这种光照后电阻率变化的现象称为光电导效应 。
f —频 率
可 见 光 的 频 率波 愈长 高越 (短 即) ,量 光愈 子大 的。 能
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☻ “红限”:红限频0率 A h: ;红限波 0长 hA c:
h普 朗 克 常 c光 数速 , A, 逸 出 功 12
光电传感器的组成
二.光电器件 1. 光电效应及其典型器件
(1) 外光电效应及器件
被测量
非电物理量
敏感元件
实际物体 或机械系统
各种实现机-电 转换传感器
电参量/电量
转换元件
导线
♣光电式传感器:
被测量
光信号
被测对象 被测介质、 /光调制器 空气或光导纤维
各种实现光-电 转换传感器
电参量/电量
光电器件
导线
光电传感器的特征是以光电器件作为转换元件。因
此,采用光电器件作为转换元件的传感器就统称为光
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光电式传感器及其应用ppt课件
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暗电阻普通超越1MΩ,甚至高达100MΩ,亮电阻那么在几kΩ 以下,暗电阻与亮电阻之比在102~106之间,灵敏度很高。
21
第8章 光电式传感器及其应用
4) 光照特性 光敏电阻的光电流与光强之间的关系,称为光敏电阻
的光照特性。不同类型的光敏电阻,光照特性不同。
光 电 / 流 m A
0. 25 0. 20 0. 15 0. 10 0. 05
0 0.2 0.4 0.6 0.8 光 通 量 / lm
光敏电阻的光照特性
多数是非线性的。不宜 做线性丈量元件,普通 用做开关式的光电转换 器。
22
第8章 光电式传感器及其应用
5)光谱特性
光敏电阻对不同波长的光,光谱灵敏度不同,而且不
同种类光敏电阻峰值波长也不同。
10 0
80
60
硫 化铅
40
硫 化铊
第8章 光电式传感器及其应用
1
第8章 光电式传感器及其应用
按任务原理分类: 光电效应传感器 红外热释电传感器 固体图像传感器 光纤传感器
2
第8章 光电式传感器及其应用
第5章 光电式传感器及其运用
光电传感器:将光信号〔红外、可见光及紫外光〕转变成为 电信号的器件。
被丈量 的变化
光信号 的变化
电信号 的变化
20
硫 化镉
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
①不同资料,其峰值 波长不同。
②同一种资料,对不 同波长的入射光,其 相对灵敏度不同,呼 应电流不同。
应根据光源的性质, 选择适宜的光电元件 〔匹配〕使光电元件 得到较高得相对灵敏 度。
光敏电阻的光谱灵敏度
23
第8章 光电式传感器及其应用
6) 伏安特性
21
第8章 光电式传感器及其应用
4) 光照特性 光敏电阻的光电流与光强之间的关系,称为光敏电阻
的光照特性。不同类型的光敏电阻,光照特性不同。
光 电 / 流 m A
0. 25 0. 20 0. 15 0. 10 0. 05
0 0.2 0.4 0.6 0.8 光 通 量 / lm
光敏电阻的光照特性
多数是非线性的。不宜 做线性丈量元件,普通 用做开关式的光电转换 器。
22
第8章 光电式传感器及其应用
5)光谱特性
光敏电阻对不同波长的光,光谱灵敏度不同,而且不
同种类光敏电阻峰值波长也不同。
10 0
80
60
硫 化铅
40
硫 化铊
第8章 光电式传感器及其应用
1
第8章 光电式传感器及其应用
按任务原理分类: 光电效应传感器 红外热释电传感器 固体图像传感器 光纤传感器
2
第8章 光电式传感器及其应用
第5章 光电式传感器及其运用
光电传感器:将光信号〔红外、可见光及紫外光〕转变成为 电信号的器件。
被丈量 的变化
光信号 的变化
电信号 的变化
20
硫 化镉
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
①不同资料,其峰值 波长不同。
②同一种资料,对不 同波长的入射光,其 相对灵敏度不同,呼 应电流不同。
应根据光源的性质, 选择适宜的光电元件 〔匹配〕使光电元件 得到较高得相对灵敏 度。
光敏电阻的光谱灵敏度
23
第8章 光电式传感器及其应用
6) 伏安特性
光电传感器的应用PPT课件
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光电传感器的应用
—、光源本身是被测物的应用实例 二、被测物吸收光通量的应用实例 三、被测物体反射光通量的应用实例
21.11.2020
1
一、1.热释电传感器简介
热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线 而输出电信号的传感器。早在1938年,有人提出过利用热释 电效应探测红外辐射,但并未受到重视,直到六十年代才又 兴起了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。热释电 晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器。 除了在楼道自动开关、防盗报警上得到应用外,在更多的领 域得到应用。比如:在房间无人时会自动停机的空调机、饮 水机;电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的 电路;开启监视器或自动门铃上的应用;摄影机或数码照相 机自动记录动物或人的活动等等……
红外线辐射温度计在非接触温度 测量中的应用(续)
利用红色激光瞄准被测 物(冷藏牛奶和面食)
21.11.2020
22
红外线辐射温度计在非接触温度测量中的 应用(续)
温度 采集系统
21.11.2020
利用红色激光瞄准被 测物(电控柜、天花 板内的布线层)
23
二、被测物吸收光通量的应用实例
光电式浊度计和 含沙量测量
13
自动感应灯
(参考施特朗公司资料)
21.11.2020
14
热释电传感器在智能空调中的应用
智能空调能检测 出屋内是否有人,微 处理器据此自动调节 空调的出风量,以达 到节能的目的。
21.11.2020
上 下 范 围 左右范围
空调中,热释电传感器的菲涅尔 透镜做成球形状,从而能感受到屋内 一定空间角范围里是否有人,以及人 是静止着还是走动着。
17
红外线辐射温度计外形
—、光源本身是被测物的应用实例 二、被测物吸收光通量的应用实例 三、被测物体反射光通量的应用实例
21.11.2020
1
一、1.热释电传感器简介
热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线 而输出电信号的传感器。早在1938年,有人提出过利用热释 电效应探测红外辐射,但并未受到重视,直到六十年代才又 兴起了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。热释电 晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器。 除了在楼道自动开关、防盗报警上得到应用外,在更多的领 域得到应用。比如:在房间无人时会自动停机的空调机、饮 水机;电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的 电路;开启监视器或自动门铃上的应用;摄影机或数码照相 机自动记录动物或人的活动等等……
红外线辐射温度计在非接触温度 测量中的应用(续)
利用红色激光瞄准被测 物(冷藏牛奶和面食)
21.11.2020
22
红外线辐射温度计在非接触温度测量中的 应用(续)
温度 采集系统
21.11.2020
利用红色激光瞄准被 测物(电控柜、天花 板内的布线层)
23
二、被测物吸收光通量的应用实例
光电式浊度计和 含沙量测量
13
自动感应灯
(参考施特朗公司资料)
21.11.2020
14
热释电传感器在智能空调中的应用
智能空调能检测 出屋内是否有人,微 处理器据此自动调节 空调的出风量,以达 到节能的目的。
21.11.2020
上 下 范 围 左右范围
空调中,热释电传感器的菲涅尔 透镜做成球形状,从而能感受到屋内 一定空间角范围里是否有人,以及人 是静止着还是走动着。
17
红外线辐射温度计外形
光电传感器的应用(1)ppt课件
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6.2 光电传感器的运用
图 6.22 光电转速计
6.2 光电传感器的运用
3.条形码扫描笔
扫 描 笔 的 构 造 如 图 6.23 所 示 ,
前方为光电读入头,当扫描笔头
在条形码上挪动时,假设遇到黑
色线条,发光二极管发出的光线
将被黑线吸收,光敏三极管接受
不到反射光,呈现高阻抗,处于
截止形状;当遇到白色间隔时,
6.2.3 光电传感器运用举例 1.反射式烟雾报警器
〔a〕构造
〔b〕电路
图 6.21 烟雾报警器
6.2 光电传感器的运用
2.光电转速计 光电转速计如图6.22所示。在待测转速铀上
固定一带孔的设置盘,在设置盘一边为恒光源, 另一边接光电转换器。当光电转换器V1无光照 时,V1、T1、T2截止,T3饱和,UO为低电平。 当恒光源产生的光经过小孔照到光电传感器上, 即V1有光照时,V1、T1、T2导通、T3截止, UO为高电平,因此转轴每转一周,电路就输 出一个脉冲信号,送入计数器进展计数,经过 计算可以得出转速,并可经过显示器进展显示。
发光二极管所发出的光线,被反
射到光敏三极管,光敏三极管产
生光电流而导通。整个条形码被
扫描笔扫过之后,光敏三极管将
条形码变成了一个个电脉冲信号,
该信号经放大、整形后便构成了
脉冲列,再经计算机处置后,完 图 6.23 条形码扫描笔 成对条形码信息的识读。
6.2 光电传感器的运用
3.反射式 反射式光电传感器如图6.20〔c〕所示,恒
光源发出的光通量投射到被测物上,然后从被 测物外表反射到光电器件上,反射的光通量取 决于被测物体的反射条件。由于反射光通量的 多少取决于被测对象外表的性质和形状,因此 反射式光电传感器常用于丈量工件外表的粗糙 度、纸张的白度等。
《光电传感器及应用》PPT课件

h
1 2
m02
A0
式中 m—电子质量;v0—电子逸出速度。
该方程称为爱因斯坦光编辑电ppt效应方程。
16
光电子能否产生,取决于光电子的能量是否大于该物 体的表面电子逸出功A0。不同的物质具有不同的逸出功, 即每一个物体都有一个对应的光频阈值,称为红限频率 或波长限。光线频率低于红限频率,光子能量不足以使 物体内的电子逸出,因而小于红限频率的入射光,光强 再大也不会产生光电子发射;反之,入射光频率高于红 限频率,即使光线微弱,也会有光电子射出。
特点:小而坚固、功率高,钕玻璃激光器是目 前脉冲输出功率最高的器件,已达到几十太瓦。
固体激光器在光谱吸收测量方面有一些应 用。利用阿波罗登月留下的反射镜,红宝石激光器 还曾成功地用于地球到月球的距离测量。
编辑ppt
12
(2)气体激光器 工作物质是气体。 种类:各种原子、离子、金属蒸汽、气体分子 激光器。常用的有氦氖激光器、氩离子激光器、 氪离子激光器,以及二氧化碳激光器、准分子 激光器等,其形状像普通的放电管一样,能连 续工作,单色性好。它们的波长覆盖了从紫外 到远红外的频谱区域。
编辑ppt
18
过程:当光照射到半导体材料上时,价带中的电子受 到能量大于或等于禁带宽度的光子轰击,并使其由价 带越过禁带跃入导带,如图,使材料中导带内的电子 和价带内的空穴浓度增加,从而使电导率变大。
导带
Eg
禁带
价带
自由电子所占能带 不存在电子所占能带 价电子所占能带
编辑ppt
19
为了实现能级的跃迁,入射光的能量必须大于光电导 材料的禁带宽度Eg,即
编辑ppt
波长/nm 400~630 590~830 550~900 910~3150
光电式传感器的原理与应用课件PPT

➢ (2) 内光电效应:在光线作用下,使物体的电阻率改变的 现象。基于内光电效应原理的器件属于半导体光电元 件,有光敏电阻、光敏晶体管等。
➢ (3) 光生伏特效应:在光线作用下,物体产生一定方向 电动势的现象。基于光生伏特效应原理的器件属于半 导体光电元件,有光电池等。
➢ (4) 热释电现象:热电材料受红外光等照射时,若其 表面温度上升或下降,则该表面产生电荷的现象。
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10.1 光电效应及光电器件
➢10.1.1 光电管 ➢10.1.2 光电倍增管 ➢10.1.3 光敏电阻 ➢10.1.4 光敏二极管 ➢10.1.5 光敏晶体管 ➢10.1.6 光电池 ➢10.1.7 光电传感器的应用
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10.1.1 光电管
(a)反射式光电阴极光电管 (b)透射式光电阴极光电管
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硫化铅的光谱温度特性
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10.1.4光敏二极管
光敏二极管的工作原理也是基于内光电效 应,与光敏电阻的差别仅在于光线照射在 半导体PN结上,PN结参与了光电转换过程。
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(a)结构示意图和图形符号 (b)基本电路
光敏二极管
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10.1.5光敏晶体管
光敏晶体管通常指 光敏三极管,光敏 三极管有两个PN 结,因而可以获得 电流增益,它比光 敏二极管具有更高 的灵敏度。
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(5) 频率特性
当光敏电阻受到脉冲光照时,光电流要经过一段 时间才能达到稳态值,光照突然消失时,光电流 也不立刻为零,这说明光敏电阻有时延特性。由 于不同材料的光敏电阻时延特性不同,所以它们 的频率特性也不相同。
➢ (3) 光生伏特效应:在光线作用下,物体产生一定方向 电动势的现象。基于光生伏特效应原理的器件属于半 导体光电元件,有光电池等。
➢ (4) 热释电现象:热电材料受红外光等照射时,若其 表面温度上升或下降,则该表面产生电荷的现象。
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10.1 光电效应及光电器件
➢10.1.1 光电管 ➢10.1.2 光电倍增管 ➢10.1.3 光敏电阻 ➢10.1.4 光敏二极管 ➢10.1.5 光敏晶体管 ➢10.1.6 光电池 ➢10.1.7 光电传感器的应用
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10.1.1 光电管
(a)反射式光电阴极光电管 (b)透射式光电阴极光电管
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硫化铅的光谱温度特性
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10.1.4光敏二极管
光敏二极管的工作原理也是基于内光电效 应,与光敏电阻的差别仅在于光线照射在 半导体PN结上,PN结参与了光电转换过程。
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(a)结构示意图和图形符号 (b)基本电路
光敏二极管
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10.1.5光敏晶体管
光敏晶体管通常指 光敏三极管,光敏 三极管有两个PN 结,因而可以获得 电流增益,它比光 敏二极管具有更高 的灵敏度。
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(5) 频率特性
当光敏电阻受到脉冲光照时,光电流要经过一段 时间才能达到稳态值,光照突然消失时,光电流 也不立刻为零,这说明光敏电阻有时延特性。由 于不同材料的光敏电阻时延特性不同,所以它们 的频率特性也不相同。
光电传感器详细ppt课件
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二、光电倍增管及其基本特性
1. 结构和工作原理
➢ 光照很弱时,光电管产生 的电流很小,为提高灵敏度 常常使用光电倍增管。如核 仪器中闪烁探测器都使用的 是光电倍增管做光电转换元 件。 ➢ 光电倍增管是利用二次电 子释放效应,高速电子撞击 固体表面,发出二次电子, 将光电流在管内进行放大。
效应和光生伏特效应两类。 (1) 光电导效应
在光线作用,电子吸收 光子能量从键合状态过 渡到自由状态,而引起 材料电导率的变化,这 种现象被称为光电导效 应。基于这种效应的光 电器件有光敏电阻。
hhc1.24Eg
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
(2) 光电管的光照特性
通常指当光电管的阳极和阴极之间所加电压一
定时,光通量与光电流之间的关系为光电管的光照特
性。其特性曲线如图所示。曲线1表示氧铯阴极光电
1、外光电效应
在光线的作用下,物体内的电子逸出物体表面向外 发射的现象称为外光电效应。向外发射的电子叫做光 电子。基于外光电效应的光电器件有光电管、光电倍 增管等。
光子是具有能量的粒子,每个光子的能量:
E=hν
h—普朗克常数,6.626×10-34J·s;ν—光的频率(s-1)
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
ν的单位为Hz,λ的单位为cm。
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
1. 结构和工作原理
➢ 光照很弱时,光电管产生 的电流很小,为提高灵敏度 常常使用光电倍增管。如核 仪器中闪烁探测器都使用的 是光电倍增管做光电转换元 件。 ➢ 光电倍增管是利用二次电 子释放效应,高速电子撞击 固体表面,发出二次电子, 将光电流在管内进行放大。
效应和光生伏特效应两类。 (1) 光电导效应
在光线作用,电子吸收 光子能量从键合状态过 渡到自由状态,而引起 材料电导率的变化,这 种现象被称为光电导效 应。基于这种效应的光 电器件有光敏电阻。
hhc1.24Eg
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
(2) 光电管的光照特性
通常指当光电管的阳极和阴极之间所加电压一
定时,光通量与光电流之间的关系为光电管的光照特
性。其特性曲线如图所示。曲线1表示氧铯阴极光电
1、外光电效应
在光线的作用下,物体内的电子逸出物体表面向外 发射的现象称为外光电效应。向外发射的电子叫做光 电子。基于外光电效应的光电器件有光电管、光电倍 增管等。
光子是具有能量的粒子,每个光子的能量:
E=hν
h—普朗克常数,6.626×10-34J·s;ν—光的频率(s-1)
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
ν的单位为Hz,λ的单位为cm。
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
《光电传感技术》课件
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2 应用情况
光电传感技术得到了广泛 应用,并且应用领域不断 扩展与深入。
3 展望和期望
随着技术的进一步发展, 我们期待光电传感技术能 够更好地服务于人类和社 会。
2 应用领域
工业自动化、智能交通、医疗卫生、军事安全、环境监测、新能源等领域都有光电传感 技术的应用。
光电传感器分类与特点
分类
• 光电开关 • 光电编码器 • 光纤传感器 • 光电传感器组合
特点
• 高精度、高灵敏度 • 反应速度快 • 非接触式检测 • 可适应不同光谱范围
应用
• 位置、速度、加速度等 物理参量的检测
光电传感器的工作原理
光电传感器是一种将光信号转换成电信号 的器件,包括光源与接收器,通过量子效 应实现对待检物体位置、形态、表面特征、 颜色等特征的感应和检测。
光电传感技术的应用案例
制造业
医疗健康
自动化流水线生产、机器人操作、 工业检测等。
光疗、医学成像、血糖检测等。
智能家居
照明控制、安防检测、人脸识别 等。
《光电传感技术》PPT课 件
光电传感技术是一种利用光电器件将光、电能相互转换并实现信号变换的技 术。本课程将为您全面介绍光电传感技术的应用和原理。
什么是光电传感技术?
1 定义
光电传感技术是利用光电器件实现物理量(如位置、角度、压力等)的非接触式、自动 化感应与检测,以及相应信息的采集、处理和输出的技术。
未来展望
未来发展趋势
小型化、高精度化、多功能化、多模式化、网 络化和智能化的方向发展。
未来的应用前景
在5G、物联网等新兴技术的推进下,光电传感 技术将在工业、智能交通、医疗卫生、智能家 居领域发挥更加重要的作用。
光电传感器PPT

等领域的发展提供有力支持。
05 光电传感器的未来展望
拓展光电传感器的应用领域
医疗领域
光电传感器在医疗领域的应用将 进一步拓展,如用于监测生命体 征、诊断疾病的光电传感器。
环保领域
随着环保意识的提高,光电传感 器在环境监测、污染治理等方面 的应用将得到加强。
智能家居领域
光电传感器在智能家居领域的应 用将更加广泛,如智能照明、智 能安防等。
详细描述
目前,科研人员正致力于研究新型光电传感器材料,如石墨烯、过渡金属硫化物等,这些材料具有优异的光电性 能和化学稳定性,有望在光电传感器领域发挥重要作用。
实现光电传感器的智能化和网络化
总结词
随着物联网和人工智能技术的快速发展,实现光电传感器的智能化和网络化已成为必然 趋势。
详细描述
通过集成微处理器、通信模块和人工智能算法,光电传感器可以实现自适应调整、远程 控制和实时数据分析等功能,从而更好地适应复杂多变的应用环境。同时,通过将光电 传感器接入物联网,可以实现大规模的远程监控和数据共享,为工业自动化、智慧城市
激光雷达
利用光电传感器中的激光雷达技术, 可以测量物体的距离和速度,广泛应 用于自动驾驶和机器人领域。
光电传感器在环保领域的应用
水质监测
光电传感器可以检测水中的溶解氧、浊度、 PH值等参数,对水质进行实时监测。
紫外线检测
光电传感器中的紫外线传感器能够检测紫 外线的强度,常用于防晒霜效果评估和环
境监测等领域。
提高光电传感器的可靠性和稳定性
材料改进
通过改进光电传感器的材料,提高其耐久性和稳定性, 降低故障率。
工艺优化
优化光电传感器的制造工艺,提高其生产效率和产品 质量。
可靠性测试
05 光电传感器的未来展望
拓展光电传感器的应用领域
医疗领域
光电传感器在医疗领域的应用将 进一步拓展,如用于监测生命体 征、诊断疾病的光电传感器。
环保领域
随着环保意识的提高,光电传感 器在环境监测、污染治理等方面 的应用将得到加强。
智能家居领域
光电传感器在智能家居领域的应 用将更加广泛,如智能照明、智 能安防等。
详细描述
目前,科研人员正致力于研究新型光电传感器材料,如石墨烯、过渡金属硫化物等,这些材料具有优异的光电性 能和化学稳定性,有望在光电传感器领域发挥重要作用。
实现光电传感器的智能化和网络化
总结词
随着物联网和人工智能技术的快速发展,实现光电传感器的智能化和网络化已成为必然 趋势。
详细描述
通过集成微处理器、通信模块和人工智能算法,光电传感器可以实现自适应调整、远程 控制和实时数据分析等功能,从而更好地适应复杂多变的应用环境。同时,通过将光电 传感器接入物联网,可以实现大规模的远程监控和数据共享,为工业自动化、智慧城市
激光雷达
利用光电传感器中的激光雷达技术, 可以测量物体的距离和速度,广泛应 用于自动驾驶和机器人领域。
光电传感器在环保领域的应用
水质监测
光电传感器可以检测水中的溶解氧、浊度、 PH值等参数,对水质进行实时监测。
紫外线检测
光电传感器中的紫外线传感器能够检测紫 外线的强度,常用于防晒霜效果评估和环
境监测等领域。
提高光电传感器的可靠性和稳定性
材料改进
通过改进光电传感器的材料,提高其耐久性和稳定性, 降低故障率。
工艺优化
优化光电传感器的制造工艺,提高其生产效率和产品 质量。
可靠性测试
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
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- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2020/12/27
6
例1:直射式光电转速传感器
通过测量光敏元件输出的脉冲频率,得被
测转速
n=f/N
n—转速; f—脉冲频率; N—圆盘孔数。
2020/12/Байду номын сангаас7
7
测速也可以采用反射式:只要用白纸画上 黑道的圆纸贴在旋转体上即可。 其测量电路与透射式相同
(a)
(b)
2020/12/27
调制盘
(c)
影片
影片声音重放过程
录制:声音-机械振动-通过光束宽度变换-记录在 电影胶片上-宽度不同的影像声迹
重放:光-声迹-光电管 2020/12声/27 迹宽度起伏变化-光线强弱变化-光电流变2化1
例11:注油液位控制装置
DF
透明玻璃管
光电传感器
光敏二极管
电磁阀
灯泡
油箱
透明玻璃管
RP1 500k VD2 2CP11
2020/12/27
10
例3:感烟传感器(火灾报警器的一部分) 由红外发光二极管及光电三极管组成,但 二者不在同一平面上(有一定角度)。在无 烟状态时,光电三极管接收不到红外线; 当发生火灾时,产生大量烟雾,烟雾粒子 进入感烟传感器时,由于红外线受烟雾粒 于折射作用,光电三极管接收到红外线, 给出烟雾报 警信号。
1
光电传感器在工业上的应用可归 纳为吸收式、遮光式、反射式、辐 射式四种基本形式。下图表明了四 种形式的工作方式。
2020/12/27
2
精品资料
• 你怎么称呼老师? • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点,你
是否会认为老师的教学方法需要改进? • 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我
三极管,防止大反向电
压加在三极管的be两极
之间。 2020/12/27
18
例7:路障灯、航标指示灯电路 白天光敏电阻阻值低,BGl截止,BG2也 截止,双向可控硅处于断的状态,当天黑
时,光敏电阻阻值增加, BGl与BG2 相 继导通,双向可控硅有触发电流而处于导
通状态,灯亮。
2020/12/27
19
下图为为自动切断控制的实例。
可以根据被测物的
特定标记进行自动
控制(如根据特定的
标记检测后进行自
动切断、封口等)。
2020/12/27
15
例5:防盗报警电路
将光电断路器安装于抽屉的背后,并设一电源开关于隐蔽的地 方,当需要防盗时将开关合上。平时由于挡板插入槽口,光电 三极管仅有暗电流,BG不导通,继电器J不吸合。当小偷撬开 抽屉时,一拉开抽屉则挡板离开槽口,光电三极管的光电流使 R2上产生接近电源的电压,BG导通,继电器吸合,发出报警
8.6 光电传感器的应用举例
由于光电测量方法灵活多样,可测参数
众多,又具有非接触、高精度、高分辨
率、高可靠性和响应快等优点,加之激
光光源、光栅、光学码盘、CCD器件、
光导纤维等的相继出现和成功应用,使
得光电传感器在检测和控制领域得到了
广泛的应用。按其接收状态可分为模拟
式光电传感器和脉冲光电传感器。
2020/12/27
8
传感器应用实例 六、光传感器的应用——鼠标器
鼠标中的红外接收管就是光传感器。鼠标移动时,
滚球带动 x、y 方向两个码盘转动,红外管接收到一 个个红外线脉冲。计算机分别统计 x、y 两个方向上
的脉冲信号,就能确定鼠标的位置。
2020/12/27
9
例2:光电液位检测 在液体未升到发光二极管及光电三极管平 面时,红外发光二极管发出的红外线不会 被光电三极管接收;当液位上升到发光二 极管及光电三极管平面时,出于液体的折 射,光电三极管接 收到红外信号由此 获得液位信号。
紧固螺钉
R1
光电 传感器
R2
200k
VT 1
3DG6
VD1
2CU2
K K1
信号。
2020/12/27
16
例6:自动照明灯
D1为触发二极管,触发电压约30v左右。 在白天时,光敏电阻的阻值低,其分压低
于30v(A点),触发二极管截止,双向可控
硅无触发电流,T1、 T2之间呈断开状态; 天暗后,光敏电阻阻值增加,A点电压大于
30v,触发二极管导通,双向可控硅呈导
通状态,电灯亮。 R1 、C1 为保护双向可控硅的吸
收电路。 2020/12/27
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正常强度光照在光敏电阻上,因阻值较小,
端压小于0.5V,电路中三极管截止,即流过
三极管T和小白炽灯泡的电流趋于零,灯暗,
当光照逐渐变暗,光敏电阻阻值变大,三极
管逐渐导通,流过三极管和灯的电流逐渐变
大,灯D逐渐变亮。入射光敏电阻的照度为
零时,灯最亮。
二极管D的作用是保护
例9:太阳能电池电源系统
阻塞二极管 调节控制器
太阳 电池 方阵
蓄电池组
直 流 负 载
逆 变 器
交 流 负 载
发电装置:
单体太阳能电池——太阳电池组件——阵列
调节控制器:充放电自动控制
阻塞二极管:避免蓄电池对太阳电池放电
2020/12/27
20
例10:光电管在电影放映机上的应用
声迹
光电管
放 大 器 光源
笨,没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早……”
2020/12/27
2020/12/27
5
例1:直射式光电转速传感器
它由开孔圆盘、光源、光敏元件及缝隙板等组成。开孔圆盘的 输入轴与被测轴相连接,光源发出的光通过开孔圆盘和缝隙板 照射到光敏元件上,光敏元件将其转为电信号输出。
2020/12/27
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例4:光电开关的应用 下图为检测生产流水线上瓶盖及商标的实 例。除计数外,还可进行位置检测(如装 配体有没有到位)、质量检查(如瓶盖是否 压上,标签是否漏贴等)。
2020/12/27
14
光电开关主要用于自动包装机、自动灌装
机、自动封装机、自动或半自动装配流水
线等自动化机械装置。
2020/12/27
11
光传感器的应用——火灾报警 器
利用烟雾对光的散 射来工作的火灾报 警器为例,简述其 工作原理
2020/12/27
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烟雾式火灾报警器:烟雾作上升运动的,到达天花板下, 烟感报警器通过烟发现火灾,所以烟雾式火灾报警器安装 在天花板上。 烟雾式火灾报警器的核心部件是一个光传感器,它可以用 来测量烟的浓度的,该装置设计的时候,光束是偏离感应 器的,当烟雾进入到感应室后,烟雾粒子会将部分光束散 射到感应器上,当烟雾的浓度逐渐加大时,就会有更多的 光束被散射到感应器上,当到达传感器的光束达到一定的 程度,蜂鸣器就会发出报警信号。