生活中的光电系统实例
光电检测技术与应用习题解答
第1章
1、举例说明你说知道的检测系统的工作原理。 (1)光电检测技术在工业生产领域中的应用: 在线检测:零件尺寸、产品缺陷、装配定位… (2)光电检测技术在日常生活中的应用: 家用电器——数码相机、数码摄像机:自动对焦---红外测距传感器 自动感应灯:亮度检测---光敏电阻 空调、冰箱、电饭煲:温度检测---热敏电阻、热电偶 遥控接收:红外检测---光敏二极管、光敏三极管 可视对讲、可视电话:图像获取---面阵 CCD 医疗卫生——数字体温计:接触式---热敏电阻,非接触式---红外传感器 办公商务——扫描仪:文档扫描---线阵 CCD 红外传输数据:红外检测---光敏二极管、光敏三极管 (3)光电检测技术在军事上的应用: 夜视瞄准机系统:非冷却红外传感器技术 激光测距仪:可精确的定位目标 光电检测技术应用实例简介 点钞机 (1)激光检测—激光光源的应用 用一定波长的红外激光照射第五版人民币上的荧光字, 会使荧光字产生一定波长的激光,通过对此激光的检测可辨别钞票的真假。由于仿制困难, 故用于辨伪很准确。 (2) 红外穿透检测—红外信号的检测 红外穿透的工作原理是利用人民币的纸张比较坚固、 密度较高以及用凹印技术印刷的油墨厚度较高, 因而对红外信号的吸收能力较强来辨别钞票 的真假。 人民币的纸质特征与假钞的纸质特征有一定的差异, 用红外信号对钞票进行穿透检 测时,它们对红外信号的吸收能力将会不同,利用这一原理,可以实现辨伪。 (3)荧光反应的检测—荧光信号的检测 荧光检测的工作原理是针对人民币的纸质进行检 测。人民币采用专用纸张制造(含 85%以上的优质棉花) ,假钞通常采用经漂白处理后的普 通纸进行制造,经漂白处理后的纸张在紫外线(波长为 365nm 的蓝光)的照射下会出现荧 光反应(在紫外线的激发下衍射出波长为 420-460nm 的蓝光) ,人民币则没有荧光反应。 所以, 用紫外光源对运动钞票进行照射并同时用硅光电池检测钞票的荧光反映, 可判别钞票 真假。 (4)纸宽的检测—红外发光二极管及接收二极管的应用 主要是用于根据钞票经过此红外 发光及接收二极管所用的时间及电机的转速来间接的计算出钞票的宽度, 并对机器的运行状 态进行判断,比如有无卡纸等;同时也能根据钞票的宽度判断出其面值。 (5)喂钞台、接钞台传感器—红外对管的应用 在点钞机的喂钞台和取钞台部分分别有一 个作为有无钞票的发射接收红外对管,用来检测是否有钞票放入或取出。 2、如何实现非电量的测量? 为实现非电量的电测量, 首先要实现从非电量到电量的变换, 这一变换是靠传感器来实现的。 传感器接口电路是为了与传感器配合将传感器输出信号转换成低输出电阻的电压信号以方 便后续电路的处理。一般说来,信号都需要进一步放大并滤除噪声。放大后的信号经模拟/ 数字变换后得到数字信号, 以便于微处理器或微控制器。 微处理器或微控制器是测控系统的 核心, 它主要有两个作用: 一是对数字信号进行进一步处理并将信号输出显示、 存储和控制。 二是管理测控系统的各个部分以实现测控系统的智能化, 即根据信号和测量条件的变化, 自 动地改变放大器的增益、滤波器的参数及其它的电路参数。在选用合适的传感器之后,就要
生活中的物理学应用实例
生活中的物理学应用实例物理学是研究物质、能量和它们之间相互作用的科学。
尽管我们可能不经意地感受到物理学在我们生活中的存在,但实际上,物理学在我们的日常生活中扮演着至关重要的角色。
本文将介绍一些生活中常见的物理学应用实例,来展示物理学对我们生活的影响。
一、力学1. 驱动汽车驱动汽车需要应用牛顿的第一、第二定律。
引擎产生的力推动汽车的运动,而加速踏板控制引擎输出的力大小。
另外,刹车时,利用摩擦力来减小汽车的速度,这也是力学的一个应用。
2. 自行车骑行骑自行车时,我们利用了牛顿的第二定律。
我们踩踏踏板产生推力,推动自行车前进。
同时,重力、摩擦力和空气阻力也对自行车的运动产生了影响。
二、热学1. 冷冻食品保存冷冻食品保存基于热学的原理。
通过将食品置于低温环境中,减缓微生物和化学反应的速度,达到延长食品保鲜期的目的。
这是因为低温会减缓分子的运动速度和反应速率。
2. 制冷空调空调利用了热传导、对流和辐射传热的原理。
通过压缩和膨胀制冷剂,将空气中的热量带走,达到降低室温的效果。
同时,通过风扇驱动空气流动,使整个房间的温度均匀。
三、光学1. 相机和眼睛相机和眼睛都利用了光学的原理。
相机使用透镜和光敏感芯片捕捉图像,而眼睛则使用角膜、晶状体和视网膜来聚焦和感知光线。
光学原理使我们能够欣赏到美丽的照片和清晰的视野。
2. 光纤通信光纤通信是一种高速、远距离传输信息的技术。
光纤利用了光的全反射和传输的特性,将光信号转化为数据信号进行传输。
这种技术在现代通信中发挥了重要作用,提供了快速、稳定的网络连接。
四、电学1. 手机和电视手机和电视都是电学的应用。
它们利用电池或插座供电,并通过电路将电能转化为图像和声音。
同时,我们使用电磁波来传输信息,如Wi-Fi和蓝牙。
2. 太阳能板太阳能板利用光电效应将太阳能转化为电能。
光子击中太阳能电池板上的半导体材料,导致电子流动,从而产生电流。
这种可再生能源的应用正在逐渐流行起来,以减少对传统能源的依赖。
光学原理与生活实例
光学原理与生活实例光学原理是研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射等规律的科学,涉及到人们日常生活中的很多方面。
本文将通过几个生活实例,来探讨光学原理与实际应用之间的联系。
一、太阳眼镜的原理和应用太阳眼镜是人们夏季常用的防护眼镜,它的作用是阻挡部分有害的紫外线和强光,保护眼睛免受损伤。
这一防护效果依赖于太阳眼镜的光学原理。
太阳眼镜的镜片通常采用具有特殊功能的滤光层。
滤光层可以选择性地吸收、屏蔽特定波长的光线。
对于太阳眼镜来说,它的滤光层通常选择吸收紫外线和可见光中的大部分蓝光。
这样,在太阳眼镜中透过来的光线就会减少,从而达到保护眼睛的效果。
二、瑞士卢森堡水晶和反射的原理瑞士卢森堡水晶是一种著名的宝石,它以其高折射率和良好的光散射效果而闻名。
这些特性与光的折射和反射原理密切相关。
当光线从外部介质进入卢森堡水晶这样的宝石中时,由于折射率的差异,光线会被弯曲,改变传播方向。
这种折射现象使得卢森堡水晶中的光线看起来明亮而闪耀。
另一方面,当光线从卢森堡水晶表面射出时,宝石内部的折射和反射会导致光线聚焦和散射,从而产生独特的火花效果。
这就是为什么瑞士卢森堡水晶在珠宝设计中被广泛应用的原因。
三、光纤通信的原理与应用光纤通信是现代通信技术中广泛使用的一种方式。
它利用光的折射和反射原理来传输数据和信息。
光纤通信具有高速、大容量、低损耗等优点,成为了现代通信中不可或缺的一部分。
在光纤通信中,光信号通过光纤中的光芯沿着光轴传输。
当光信号进入光纤时,由于光纤的折射率大于周围介质的折射率,光信号会被完全反射在光纤的边界上,沿着光纤传输。
这种全内反射的现象保证了光信号的传输不受外界干扰和损耗。
光纤通信的应用范围非常广泛,从电话、互联网到卫星通信等,它都能提供高质量的传输服务。
四、检测器在数码相机中的应用数码相机中的检测器是一种用于转换光信号为电信号的光学元件。
它的作用是将通过镜头进入的光线转化为数码相机内部可处理的电信号。
数码相机中常用的检测器是图像传感器。
光学在日常生活里的实例
光学在日常生活里的实例光学是物理学的一个重要分支,研究光的传播、反射、折射、干涉等现象及其与物体的相互作用。
它不仅在工业、医学、通信等领域有广泛应用,也深刻影响了我们的日常生活。
本文将介绍光学在日常生活中的一些实例,以展示光学技术的普及和重要性。
1. 照明技术光学在日常生活中最直观的应用之一便是照明技术。
我们所熟悉的灯泡、荧光灯、LED灯等都是基于光学原理的发光装置。
其中,灯泡利用电流通过灯丝产生高温,使灯丝发出可见光;荧光灯则利用气体放电产生紫外线,再通过内部涂层的荧光粉转换为可见光;而LED灯则利用电流通过半导体材料产生光。
这些照明技术给予了我们光明而舒适的生活环境。
2. 光学镜片光学镜片应用广泛,诸如眼镜、照相机镜头、望远镜、显微镜等等都离不开镜片的运用。
比如,我们戴的近视眼镜就是利用凹凸透镜原理对眼睛进行矫正,使得焦距恰好,改善了视力问题。
照相机的镜头则利用透镜组合成像,能够捕捉清晰、真实的图像。
望远镜则通过透镜/物镜的组合来放大远处的物体,使我们能够清晰观察到星空中宏伟的星系。
这些光学镜片为人们提供了更好的视觉体验和观察手段。
3. 激光技术激光作为光学技术的重要应用之一,也在我们的日常生活中发挥着关键作用。
激光器常用于医疗、通信、切割等领域。
在医疗方面,激光器可以被用来进行眼科手术、皮肤治疗等;在通信领域,激光器则能实现高速、远距离的信息传输;而在制造业中,激光切割技术极大提高了生产效率。
激光技术的发展为科学、医学和工业带来了革命性的变革。
4. 光纤通信光纤通信是一种基于光学技术的高速、远距离信息传输方式。
与传统的电信号传输相比,光纤通信具有更高的传输速度和更远的传输距离。
光纤内部采用全反射原理,利用光的折射实现信号的传输,减少了信号衰减和干扰。
如今,光纤通信已经成为全球互联网和通信网络的主要框架,为世界各地的人们提供了高速、稳定的网络连接。
5. 光学传感器光学传感器是一种能够将光信号转化为电信号的装置,广泛应用于现代科技和生活中。
光电检测技术应用实例
光电检测技术应用实例概述光电检测技术是一种利用光电元件对活动目标进行检测和测量的技术。
它通过感知目标对光线的影响,如反射、散射、吸收和透射等,来实现对目标属性的检测和测量。
光电检测技术广泛应用于各个领域,如工业自动化、安全监控、机器人导航等。
本文将介绍光电检测技术在工业自动化领域的应用实例。
应用实例一:物体计数在生产线上,往往需要对通过的物体进行计数,以实现对产量的监控和控制。
传统的机械计数器容易出现误差和故障,并且无法适应高速生产线的需求。
光电检测技术则提供了一种高精度、高效率的物体计数方法。
一种常见的光电检测技术应用实例是利用红外传感器对通过的物体进行计数。
红外传感器可以发射一束红外光并接收反射回来的光信号,当物体经过时,会阻挡光线并使传感器接收到的光信号发生变化。
通过对光信号进行处理和分析,就可以实现对物体的计数。
这种光电计数系统具有高稳定性和高精确度的特点,可以适应高速运动的物体计数需求。
而且它还可以对物体的尺寸、形状等属性进行检测和分析,从而实现更精细化的控制。
因此,在工业生产线上广泛应用了这种光电计数系统,提高了生产效率和产品质量。
应用实例二:位置检测在机器人导航、自动化仓储系统等领域,常常需要对物体的位置进行准确定位和跟踪。
光电检测技术可以实现对物体位置的精确检测,从而提供定位和导航的基础。
一种常见的光电检测技术应用实例是利用激光测距传感器进行位置检测。
激光测距传感器可以利用发射激光束并接收被测物体反射的激光束,通过测量激光信号的时间延迟,就可以计算出物体与传感器的距离。
通过在不同位置安装多个激光测距传感器,可以实现对多个物体位置的同时检测。
通过对多个位置信息的综合分析,可以实现对物体的精确定位和跟踪。
这种光电检测技术在机器人导航、无人驾驶等领域发挥了重要作用,为智能系统提供了精确的定位和导航功能。
应用实例三:质量检测光电检测技术还可以应用于产品质量检测和缺陷识别。
通过对光学特性的检测和分析,可以实现对产品表面的缺陷、异物等问题的及时发现和处理,提高产品质量和工作效率。
光电隔离器应用实例
光电隔离器应用实例光电隔离器是一种广泛应用于电子电路中的电气隔离器件。
它能够实现不同电位之间的电气隔离、信号传输,避免高压危险或噪声干扰的影响。
本文将介绍光电隔离器的应用实例。
实例一:交流电压测量在交流电路中,由于电位不同,要对波形电压进行测量就需要使用光电隔离器。
光电隔离器可以消除输入端高电位源电流对测量电压带来的影响,并将测量信号传输到输出端,靠输出端外接电路来处理信号。
实例二:信号传输在电子电路中,信号处理模块与通讯模块的电位常常不同,需要使用光电隔离器实现信号传输。
通过光电隔离器将不同电位的信号隔离开来,能够有效避免干扰和损耗,并保证信号传输的稳定性和可靠性。
实例三:伺服控制伺服控制的实现需要传感器、计算机和执行机构协同工作,而它们的电位常常是不一致的,因此需要使用光电隔离器来实现电气隔离与信号传输。
光电隔离器能够有效地隔离不同电位之间的信号,使控制系统的性能更加优越。
实例四:开关量输入与输出在数字电路中,由于接口电路与微处理器之间存在电势差,需要使用光电隔离器将接口电路与微处理器隔离开来,以保证数字电路的正常工作。
同时,光电隔离器也常常用于开关量输入与输出,能够提高开关量输入和输出的稳定性和可靠性。
实例五:电力控制在电力控制领域中,常常需要使用光电隔离器进行控制信号转换和电气隔离,以保障操作人员的安全,并保证电力系统运行的稳定性。
光电隔离器能够有效地将控制电路与高电压电路分离开来,保证电气隔离,同时实现传输信号,使电力系统更加智能、高效。
综上所述,光电隔离器在电子电路、信号处理、伺服控制、数字电路等领域的应用广泛,能提高系统性能,保证操作安全,避免干扰和损耗,具有重要的实践价值。
光敏电阻原理的应用实例
光敏电阻原理的应用实例1. 介绍光敏电阻光敏电阻是一种能随着环境光照强度而产生电阻变化的元件。
它由感光材料和电阻器构成,常用的材料有硫化镉、硫化锌等。
光敏电阻在光敏材料受到照射时,其电阻会发生明显变化,因此被广泛应用于光控、光感应、亮度控制等领域。
2. 光敏电阻的应用实例以下介绍几个光敏电阻在实际应用中的例子:2.1 光敏电阻在照相机中的应用光敏电阻常常被用于照相机中的光控系统,用于测量环境光照强度,以便自动调整快门速度和光圈大小,从而获得合适的曝光度。
照相机中的光敏电阻通过测量环境光的强度,反馈给相机的控制系统,控制相机的曝光参数。
这使得照相机能够适应不同环境光照条件下的拍摄需求,提高了拍摄效果的质量。
2.2 光敏电阻在街灯控制系统中的应用光敏电阻被广泛应用于街灯控制系统中,用于感知环境光照强度,从而自动控制街灯的开关。
光敏电阻安装在街灯附近,当周围环境暗时,光敏电阻的电阻值较高,街灯会自动开启;当周围环境光亮时,光敏电阻的电阻值降低,街灯会自动关闭。
通过使用光敏电阻,街灯的自动控制能够节省能源,并延长街灯的使用寿命,提高路灯系统的稳定性。
2.3 光敏电阻在自动光电控制系统中的应用光敏电阻也被应用于自动光电控制系统中,用于根据环境光照强度自动调节光亮度。
例如,一些会议室、办公室和电影院等场所中的自动光电控制系统会根据环境光照强度的变化,自动调节灯光的亮度。
光敏电阻会感知到环境的变化,并将变化的信息传输给控制系统,控制系统会自动调节灯光亮度,提供合适的照明条件,以满足用户的需求。
2.4 光敏电阻在污染监测中的应用光敏电阻也可以用于污染监测系统中,用于测量大气中的光照强度。
通过检测环境中的光照强度,可以了解大气污染的程度,并采取相应的措施进行环境治理和改善。
光敏电阻可以与其他传感器和监测设备结合使用,实现对环境污染的综合监测和分析,为环境保护提供重要的数据支持。
2.5 光敏电阻在安防系统中的应用光敏电阻广泛应用于安防系统中,用于检测入侵者的活动。
光电放大器分类及应用实例
光电放大器分类及应用实例光电放大器是一种能够将输入光信号转化为强电信号输出的放大设备。
根据其不同的原理和结构,光电放大器可以分为以下几种分类:1. 光电倍增管(Photomultiplier Tube,PMT):光电倍增管是最早被开发和广泛使用的光电放大器之一。
它由光电阴极、多级倍增极和收集极构成。
当入射光线击中光电阴极时,会产生一系列的二次电子(多级倍增极)并通过电场加速后被收集极收集,从而实现光电转换和电流放大。
2. 硅光电倍增器(SiPM):硅光电倍增器是一种基于硅材料的光电放大器。
它由一系列微小的单光电子级联组成,能够实现高增益、低暗计数、高时间分辨率等特点。
硅光电倍增器在医学成像、核物理实验等领域有着广泛的应用。
3. 探测器阵列:探测器阵列是由多个单元探测器组成的阵列结构。
每个单元探测器都有自己的光电放大功能,可以同时对多个通道的光信号进行放大和转换。
探测器阵列广泛应用于光纤通信、光谱测量、光学显微镜等领域。
4. 可调增益光纤放大器(EDFA):可调增益光纤放大器是一种利用掺铒双折射光纤放大光信号的器件。
它能够在不引入明显附加噪声的情况下实现高增益、宽带宽放大,广泛应用于光纤通信、光传感等领域。
5. 光电探测器:光电探测器是一种直接将光信号转换为电信号的器件。
常见的光电探测器有光电二极管(Photodiode)、光导电池(Photoconductive Cell)等。
光电探测器通常具有高灵敏度、快速响应、低噪声等特点,广泛应用于光通信、光测量、光谱分析等领域。
光电放大器具有广泛的应用领域。
以下是一些典型的应用实例:1. 光通信:光电放大器在光通信系统中起着关键的作用。
它们能够对输入的弱光信号进行放大,提高信号传输的可靠性和距离。
光电倍增器、可调增益光纤放大器等光电放大器广泛应用于光纤通信系统的接收机、中继站、光纤放大器等部件中。
2. 光谱分析:光电放大器在光谱分析领域中被广泛应用。
通过将光信号转换为电信号并进行放大处理,可以获得更高的信噪比和更精确的测量结果。
生活中传感器简单应用举例
传感器传感器在生活中的应用之十大实例及应用:1.楼梯走道:电灯的触摸开关。
功能:使在人手或是其他的导电物体的接触下方能通电(这是我自己想的,不知事实是否如此。
),此举为节约能源做出巨大贡献。
2.电饭锅:功能:到达沸腾温度(居里点)即停止加热。
在某种材料的硬件支持下,使得具有这种功能,才使得人类做出伟大的进步!3.电子天平:功能:无需复杂操作,就能很快称出物体的质量,而且一般来说很精确。
这是因为在电子称下安装压力传感器再加上一些电子系统,使得能又快又好的称出质量,一切都得益于传感器的发展。
4.电子温度计:功能:简单快捷精确测量人体体温。
在电子温度计内部加入红外传感器,由于人体在不同温度下发射红外线的强度等因素皆有不同,利用此特点即可使用红外传感器。
5.mp4上的触摸键:功能:无需原来的机械按压,即可进行操作,使机身的寿命更长久,尤其是“按键”更是长久!原理暂时还不是很清楚,不过可想而知应该是传感器的功劳!6.手机的触摸屏:功能:分好几种,有的是点触摸,有的是面触摸,不尽相同,不过原理应该是差不多,只是硬件材料上的支持有所不同,所以出现不同的操作方式,不过说回来还是传感器在发挥作用7.电熨斗:功能:熨烫衣物,使衣物保持整洁。
不过在加热中有一个问题需要解决,那就是加热温度的问题,所以另一种温度传感器应运而生,在达到一定温度时,就会出现断电使温度保持在一定的范围内,此举与电饭锅有异曲同工之妙!8.汽车称重:功能:在渡口为汽车称重,既是用上此种传感器,压力传感器使得即使是很重的物体也能在短时间内准确称出,此为大型的压力应变片的应用。
9.自动门:功能:在一些重要场合就会有自动门的身影,当人靠近时就会自动根据情况开关门。
这些门上应该是会安装上人体传感器,当有人靠近时,就会有情况发生,所以会自动开门,当然这也是结合了若干电子系统的成果。
10.厕所小便池:功能:当人靠近时就会现有一股水流出现,当人离开时就会第二次冲水,此举为厕所的节水以及洁净做出了巨大贡献,应该是结合光电传感器以及电子系统的成果。
电子系统实例
电子系统实例课题要求:举例生活中的6个电子系统实例,分别列出功能和特点,结合其中的三种,分析结构以及实现方法。
1.楼道电灯:功能:在传感器的触发下,电路发出电信号,使电灯点亮,然后在系统控制下,使灯在无人继续触碰的情况下,持续点亮一定时间段后,自动熄灭。
特点:具有自动控制效果。
简单易行。
2.厕所小便池:功能:在传感器的触发下,系统控制冲水器冲水,在传感器没有收到下一次的触发之前,保持冲水器处于稳态,在下一次的电信号来临之际再次控制冲水器冲水。
特点:两种状态稳态与激态。
能在两种状态下自如转换。
3.光电门:功能:在物理实验中充当重要角色,是短时间精确计时的首选。
能在短时间内精确测量出物体通过光电门的时间。
特点:快速,方便,精确。
4.测速仪:功能:测出物体(刚体)的线速度(角速度)或是线加速度(角加速度)。
其中是应用计数器以及计算器使得出结论。
特点:兼容并包其他系统,协调运作。
5.电子闹钟:功能:在预置时间下,能在精确时间段内起到闹钟效果,使系统触发扬声器(或是其他发声元件)工作,从而达到闹钟效果。
特点:状态突变,电子控制。
6.冰箱:功能:循环制冷与停止运转这两种状态。
使冰箱在不影响冷藏效果的前提下,能尽量节约电力,节约能源。
特点:电子系统与各种传感器以及各种机械元件,电子元件相配合运转。
分析三种系统:1.楼道电灯系统:结构:有可能是在传感器之上加入电子控制系统,使得在传感器在转换物理信号为电信号(或者是其他信号)时,有电子系统一律转换为电信号,使得元件进入工作状态,或是强迫元件进入不工作状态。
实现方法:加入二极管使得控制电路通断,以及计时器,使得控制电灯的通路时间。
2.光电门:结构:硬件上,使用光电传感器,使传感器在接收到光信号或是突然接收不到光信号的时候引起传感器的变化(可能是电信号亦有可能是其他可由电子系统代为转化的物理信号祸首模拟信号,甚至是数字信号)。
实现方法:用光电传感器,使电路突变时,及时启动计时器,然后在下一次电路发生如此状况时,关闭计时器,然后通过显示器显示时间,当然此时也可以接上微型计算器,进行简单计算,诸如计算出速度之类的物理量(借助其它数据,长度之类的)。
光电传感器的应用实例介绍
光电传感器的应用实例介绍1. 火焰探测报警器图8 - 23 是采用硫化铅光敏电阻为探测元件的火焰探测器电路图。
硫化铅光敏电阻的暗电阻为1 MΩ,亮电阻为0.2 MΩ(光照度0.01 W/m2 下测试的),峰值响应波长为2.2μm。
硫化铅光敏电阻处于V1 管组成的恒压偏置电路,其偏置电压约为 6 V,电流约为6μΑ。
V2 管集电极电阻两端并联68 μF 的电容,可以抑制100 Hz 以上的高频,使其成为只有几十赫兹的窄带放大器。
V2、V3 构成二级负反馈互补放大器,火焰的闪动信号经二级放大后送给中心控制站进行报警处理。
采用恒压偏置电路是为了在更换光敏电阻或长时间使用后,器件阻值的变化不致于影响输出信号的幅度,保证火焰报警器能长期稳定地工作。
2. 光电式纬线探测器光电式纬线探测器是应用于喷气织机上,判断纬线是否断线的一种探测器。
图8 -24 为光电式纬线探测器原理电路图。
当纬线在喷气作用下前进时,红外发射管VD 发出的红外光,经纬线反射,由光电池接收,如光电池接收不到反射信号时,说明纬线已断。
因此利用光电池的输出信号,通过后续电路放大、脉冲整形等,控制机器正常运转还是关机报警。
由于纬线线径很细,又是摆动着前进,形成光的漫反射,削弱了反射光的强度,而且还伴有背景杂散光,因此要求探纬器具备高的灵敏度和分辨力。
为此,红外发光管VD 采用占空比很小的强电流脉冲供电,这样既保证发光管使用寿命,又能在瞬间有强光射出,以提高检测灵敏度。
一般来说,光电池输出信号比较小,需经放大、脉冲整形以提高分辨力。
光电式纬线探测器电路图原理图3. 燃气热水器中脉冲点火控制器由于煤气是易燃、易爆气体,所以对燃气器具中的点火控制器的要求是安全、稳定、可靠。
为此电路中有这样一个功能,。
光电科技在生活中的应用
光电科技在生活中的应用随着技术的不断进步,光电科技在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
从电视机到智能手机,从LED灯到数码相机,光电技术已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
在此,我们将探讨光电科技在生活中的应用及其未来发展前景。
一、电视机电视机是人们最熟悉的光电产品之一。
从传统的CRT(阴极射线管)电视到现在的液晶电视和OLED电视,光电技术的不断革新推动了电视的发展。
新型电视采用LED背光技术,降低了功耗和体积,提高了屏幕亮度和色彩还原度。
而OLED电视则采用有机材料发光技术,可以折叠、弯曲,极大地扩展了电视应用的可能性。
二、智能手机智能手机是当代人们必备的通讯工具,而其中来自于光电技术的部分却是人们往往所忽视的。
例如,屏幕背光调节、外光传感器、距离传感器、全景相机、虹膜识别等技术都属于光电科技应用的范畴。
此外,5G技术的发展也将进一步推动智能手机的发展,带来更加高清的视频、更加流畅的游戏和更快的网速。
三、LED灯LED灯在节能、环保、无污染等方面具有明显优势,其应用也愈发广泛。
除了路灯、车灯、广告招牌等传统领域以外,在家庭、酒店、商场、办公室等领域的使用也越来越普及,成为一种具有极大潜力的照明产品。
四、数码相机数码相机是光电技术与信息技术的完美结合。
数码相机利用光学传感器捕捉数码图像,并将其转化为数字信号进行存储和传输。
与传统胶片相机相比,数码相机可随时随地进行图像拍摄、保存和分享,存储容量远大于传统相机。
未来前景随着人们对生活品质和科技要求的不断提高,光电技术的应用将会更加广泛和深入。
例如在医疗领域,光电技术在手术、疾病检测、线虫检查等方面也都有广泛应用。
此外,在新能源汽车、VR头显、智能家居等领域,光电技术的应用和创新仍有大量待开发和探索的空间。
总之,光电科技在我们的生活中发挥着越来越重要的作用,带给我们更多便利、更高的品质和更丰富的选择。
未来的发展,光电技术也必将迎来更加广泛的应用和更加美好的前景。
生活中的光电系统实例
生活中的光电系统实例——《光电技术与实验》姓名:王泽颖学号:20080244 班级:01410801光电产业的分类关于光电产业的分类,口前没有统一的标准。
根据国内外科技和产业界的一般看法,光电产业可划分为九类行业,即光电元器件、光电显示、光输入/输出、光存储、光通信、激光、光伏发电、半导体照明、光电周边产品(主要是光电产品专用制造设备等)。
北京光机电一体化产业基地北京以位于通州区的北京经济技术开发区为主,建立光机电一体化产业基地。
光机电一体化产业是北京市发展奥运经济的重点行业和主导产业之一,在加速推进建设光机电一体化基地的同时,重点发展数控机床及先进制造设备,激光加工设备:智能化仪器仪表及设备、机器人、印刷设备;新一代医用治疗诊断仪; 和光电子器件;数码摄像机、数码投影机等;和微电子制造专用设备等。
充分发挥京东方、清华紫光、联想和北大方正等一批知名企业的带动作用,尽快形成产业规模,满足国民经济和奥运会等体育赛事的需要。
生活中的光电系统应用实例——太阳能路灯刚刚过去的这个屠假,因为每天要骑半小时车去北航那边学英语,所以路上有很多时间观察生活。
在途中的一条比较宽敞,采光充足的马路上,有一列太阳能路灯。
太阳能电池板儿乎与正午时最强的光线垂直,以便采集到最多的光能。
这便是光电转换的一个典型例子。
太阳能路灯的主要原理是光伏发电。
光伏发电的工作原理光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
这种技术的关键元件是太阳能电池。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
光伏发电的优点是少受地域限制,因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设同期短的优点。
光伏发电1不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可鼎稳定寿命长、安装维护简便。
电子技术应用于日常生活中的实例分析
电子技术应用于日常生活中的实例分析摘要:随着社会进入信息化及电子智能化时代,电子技术发展越来越迅速,应用越来越广泛,对人类生活的影响也更加深远。
节能减排、保护环境,是全世界、全人类共同关心的问题,也是我国社会经济发展的重要问题。
关键词:三网;电子技术;LED照明;应用自从上世纪六十年代晶体管发明以来,人类历史就进入了以电子技术发展应用为标志的历史时代。
进入21世纪,电子技术的迅速发展和广泛应用,使社会生产力和社会经济获得了空前的发展。
一、电子技术的发展应用使三网融合成为趋势电信网、计算机互联网和有线广播电视网三大网络,通过技术改造、资源整合,从而形成一个能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体通信业务的全国性主干网络的三网融合已成为必然趋势。
早在1998年,就有人提出三网融合,此后它被列入我国十五、十一五规划以及2009年电子信息产业振兴规划。
今年,国务院常务会议决定,加快推进三网融合。
1.三网融合的技术基础是光纤到户:随着高清晰度电视、视频点播、远程医疗服务等信息服务的逐渐普及与应用,以及金融、证券、企业等用户对于带宽需求的与日俱增,需要大带宽的信息传输网络。
中国电信调查显示:城市家庭用户近期需求30兆带宽;中长期预计需求30~100兆带宽;而商业用户需求将达到50~100兆带宽。
如此要求是DSL接入技术无法达到的,但对于光纤接入来说是轻而易举。
光纤是宽带网络多种传输媒介中最理想的一种,它的特点是传输容量大,传输质量好,损耗小,中继距离长等。
因此,三网融合的技术基础是光纤到户(FTTH)。
一种解决方案,是入户光纤机械接续。
相比传统熔接接续方式,光纤机械接续提供了一种简便、低损耗及低成本的光纤机械接续手段,特别适合于FTTH部署中小芯数,多点分散的光纤接续特点,已成为在FTTH领域取代传统熔接接续方式的最佳选择。
这种光纤端接插座,是现场安装光纤连接器。
现场制作避免了定制定长线缆存在的布线不灵活、器件穿管隐患、余长管理等问题,节约了安装及维护成本,提高了安全可靠性。
6N137光电隔离器应用实例
6N137光电隔离器应用实例信号采集系统通常是模拟电路和数字电路的混合体,其中模数变换是不可缺少的。
从信号通路来说,A/D变换之前是模拟电路,之后是数字电路。
模拟电路和AD变换电路决定了系统的信噪比,而这是评价采集系统优劣的关键参数。
为了提高信噪比,通常要想办法抑制系统中噪声对模拟和AD电路的干扰。
在各种噪声当中,由数字电路产生并串入模拟及AD电路的噪声普遍存在且较难克服。
数字电平上下跳变时集成电路耗电发生突变,引起电源产生毛刺,通常对开关电源影响比线性电源大,因为开关电源在开关周期内不能响应电流突变,而仅由电容提供电流的变化部分。
一般数字电路越复杂,数据速率越高,累积的电流跳变越强烈,高频分量越丰富。
而普通印刷电路的分布电感较大,使地线不能完全吸收逻辑电平跳变产生的电流高须分量,产生电压的毛刺,而这种毛刺进入地线后就不能靠旁路电容吸收了,而且会通过共同的地线或穿过变压器,干扰模拟电路和AD转换器,其幅度可高达几百毫伏,足以使AD工作不正常。
在研制的某数据集系统中,要求信噪比1000,12位量化级别,并行数据传输,数据传输率500kBs/。
要达到上述要求,A/D能否达到转换精度是个关键。
在未采用光电隔离器的电路中,虽采取了一系列措施,但因各模块间地线相联,数字电路中尖峰噪声影响仍较大,系统信噪比只达500。
故我们采用6N137将模拟电路及AD变换器和数字电路彻底隔离,,如图所示。
图带光电隔离器的数据采集系统电源部分由隔离变压器隔离,减少电网中的噪声影响。
数字电源和模拟电源不共地,由于模拟电源一般只有±15V,而A/D转换器还需要+5电源,为使数字电路与模拟电路真正隔离,+5电源由+15V模拟电源经DC-DC变换器得到。
模拟电路以及A/D转换电路与数字电路的信号联系都通过6N137。
逐次比较型A/D并行输出12位数据,每一路信号经缓存器后送入6N137的脚3,进行同相逻辑传输至数字电路,输入端限流电阻选用470Ω,输出端上拉电阻选用47kQ,输出端电源和地间(即6N137的脚8和脚5间)接0.1μF瓷片电容,作为旁路电容以减少对电源的干扰。
光电原理装置的应用实例
光电原理装置的应用实例引言光电原理装置是一种利用光电原理将光信号转换为电信号或电信号转换为光信号的装置。
它广泛应用于各个领域,包括通信、自动控制、医疗诊断等。
本文将介绍几个光电原理装置的应用实例。
1. 光电传感器在自动控制中的应用光电传感器是一种应用光电原理实现感知的装置,常见的有光电开关、光电对管等。
它可以通过光敏元件感知光信号,并将其转换为电信号,从而实现对对象的检测和控制。
在自动控制领域,光电传感器被广泛应用于物体检测、测距、位置识别等方面。
例如,在流水线生产中,可以使用光电开关来检测工件的到位情况,从而控制生产线的运行。
另外,光电传感器还可以用于人机交互,例如在自动门中,通过光电传感器感知人体的接近距离,从而自动打开或关闭门。
2. 光电传感器在医疗诊断中的应用光电传感器在医疗诊断中也有广泛的应用。
例如,血糖仪中使用的光电传感器可以通过检测血液中的葡萄糖含量,从而帮助糖尿病患者监测血糖水平。
光电传感器的使用使得血糖检测更加方便和准确。
另外,光电传感器还可以用于光学成像技术,如内窥镜。
通过光电传感器感知内窥镜中反射的光信号,可以生成高清晰度的影像,从而帮助医生进行病变部位的观察和诊断。
3. 光电开关在安全防护中的应用光电开关是一种利用光电原理来检测物体存在与否的装置。
常见的应用场景包括门禁系统、安全防护等。
光电开关通过发射和接收器件,检测光信号的中断或遮挡,从而判断物体的存在状态。
在安全防护领域,光电开关被广泛应用于危险区域的监控和报警。
例如,工业机器人作业区域的安全防护,可以通过布置光电开关来监测人员是否进入危险区域,从而及时发出警示信号或停止机器人的运行。
4. 光纤传感技术在环境监测中的应用光纤传感技术利用光电原理,在光纤中引入微小的传感器,通过监测光的传播特性来实现环境参数的检测。
光纤传感技术具有高灵敏度、抗干扰性强等优点,在环境监测中有着广泛的应用。
例如,光纤温度传感器可以通过光纤中加入光纤光栅的方式,实时监测环境的温度变化。
红外光电开关原理
红外光电开关原理红外光电开关是一种利用红外线原理工作的设备,可用于检测物体是否存在或测量物体的距离、位置等。
红外光电开关是由发射器、接收器、比较电路和输出电路等部分组成。
本文将详细介绍红外光电开关的原理、结构以及应用。
一、红外线原理红外线是一种波长在0.75-1000微米之间的电磁波。
人眼无法看到红外线,但红外线对于电子元器件具有很强的热效应,因此可以用于热成像、温度检测等应用。
在工业自动化控制中,红外线主要用于目标检测和测距。
红外光电开关包括发射器和接收器两部分。
发射器发出红外线信号,接收器接收红外线信号。
当有物体经过时,物体会遮挡红外线信号,此时接收器接收到的光信号强度会发生变化。
通过比较接收器接收到的光信号和设定的阈值,可以判断是否有物体经过,并输出相应的信号。
红外光电开关广泛应用于目标检测和测距。
在工业自动化生产线上,可以用红外光电开关来检测物体是否存在,控制机器人、传送带等设备的运动状态;在电梯门控制中,也可以使用红外光电开关代替传统的开关来检测电梯门是否完全关闭。
由于红外线具有穿透能力,因此在大气污染、灰尘较多的环境下,红外光电开关比其他测距器具有更好的稳定性和可靠性。
五、总结六、红外光电开关的特点及优缺点1. 可靠性高:红外光电开关使用的是光信号,因此具有较高的抗干扰能力,能够适应复杂的环境。
2. 灵敏度高:红外光电开关能够感应到非常小的物体,并且最小感应距离可以达到几厘米,具有较高的测量精度。
3. 响应速度快:由于红外光电开关使用的是光信号,响应时间非常快,可以达到微秒级。
4. 适用性广:红外光电开关适用于许多不同的工作环境,包括室内和室外、高温和低温、尘土和水露等,具有较强的适应性。
红外光电开关也存在一些缺点:1. 受外界光干扰:如果在工作环境中有较强的光源,可能会影响红外光电开关的工作,导致误测或漏测。
2. 感应距离有限:红外光电开关的最大感应距离一般较小,无法感应到太远的物体。
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生活中的光电系统实例
——《光电技术与实验》姓名:王泽颖学号:20080244 班级:01410801
光电产业的分类
关于光电产业的分类,目前没有统一的标准。
根据国内外科技和产业界的一般看法,光电产业可划分为九类行业,即光电元器件、光电显示、光输入/输出、光存储、光通信、激光、光伏发电、半导体照明、光电周边产品(主要是光电产品专用制造设备等)。
北京光机电一体化产业基地
北京以位于通州区的北京经济技术开发区为主,建立光机电一体化产业基地。
光机电一体化产业是北京市发展奥运经济的重点行业和主导产业之一,在加速推进建设光机电一体化基地的同时,重点发展数控机床及先进制造设备,激光加工设备;智能化仪器仪表及设备、机器人、印刷设备;新一代医用治疗诊断仪;和光电子器件;数码摄像机、数码投影机等;和微电子制造专用设备等。
充分发挥京东方、清华紫光、联想和北大方正等一批知名企业的带动作用,尽快形成产业规模,满足国民经济和奥运会等体育赛事的需要。
生活中的光电系统应用实例——太阳能路灯
刚刚过去的这个暑假,因为每天要骑半小时车去北航那边学英语,所以路上有很多时间观察生活。
在途中的一条比较宽敞,采光充足的马路上,有一列太阳能路灯。
太阳能电池板几乎与正午时最强的光线垂直,以便采集到最多的光能。
这便是光电转换的一个典型例子。
太阳能路灯的主要原理是光伏发电。
光伏发电的工作原理
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
这种技术的关键元件是太阳能电池。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
光伏发电的优点是少受地域限制,因为阳光普照大地
;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设同期短的优点。
光伏发电1
不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。
理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。
太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和铜铟镓硒薄膜电池等。
系统设备
光伏发电系统是由太阳能电池方阵,蓄电池组,充放电控制器,逆变器,交流配电柜,太阳跟踪控制系统等设备组成。
各部分设备的作用是:1.太阳能电池方阵
在有光照(无论是太阳光,还是其它发光体产生的光照)情况下,电池吸收光能,电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏特效应”。
在光生伏打效应的作用下,太阳能电池的两端产生电动势,将光能转换成电能,是能量转换的器件。
太阳能电池一般为硅电池,分为单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种.
2.蓄电池组
其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。
太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是:a.自放电率低;b.使用寿命长;c.深放电能力强;d.充电效率高;e.少维护或免维护;f.工作温度范围宽;g.价格低廉。
3.充放电控制器
是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。
由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素,因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。
4.逆变器
逆变器是将直流电转换成交流电的设备。
由于太阳能电池和蓄电池是
光伏发电2
直流电源,而负载是交流负载,因此逆变器是必不可少的。
逆变器按运行方式,可分为独立运行逆变器和并网逆变器。
独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统,为独立负载供电。
并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。
逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器。
方波逆变器电路简单,造价低,但谐波分量大,一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。
正弦波逆变器成本高,但可以适用于各种负载。
光伏发电系统的其他应用:
1.用户太阳能电源:(1)小型电源10-100W不等,用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电,如照明、电视、收录机等。
(2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统。
(3)光伏水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉。
2.交通领域:如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。
3.通讯/通信领域:太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。
4.石油、海洋、气象领域:石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。
5.家庭灯具电源:如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。
6.光伏电站:10KW-50MW独立光伏电站、风光(柴)互补电站、各种大型停车场充电站等。
7.太阳能建筑:将太阳能发电与建筑材料相结合,使得未来的大型建筑实现电力自给,是未来一大发展方向。
8.其他领域包括:(1)与汽车配套的太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等。
(2)太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统。
(3)海水淡化设备供电。
(4)卫星、航天器、空间太阳能电站等。
目前,美国、欧洲各国特别是德国及日本、印度等都在大力发展太阳电池应用,开始实施的“十万屋顶”计划“百万屋顶”计划等,极大地推动了光伏市场的发展,前途十分光明。
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