2.2光电传感器物体位置检测优秀PPT
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《光电传感器及应用》课件
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。
第8章光电式传感器2优秀课件
第8章光电式传感器2
概述
➢ 光电传感器是将被测量的变化通过光信号变化转 换成电信号的一种传感器，具有这种功能的材料称 为光敏材料，做成的器件称光敏器件。光敏器件种 类很多，如：
光电管、 光敏二极管、 光电倍增管、 光敏三极管、 光敏电阻、 光电池、 光电耦合器 等等。 光电器件响应快、结构简单、而且有较高的可靠 性, 因此在计算机、自动检测、控制系统应用非常广 泛。
概述
料
光
位
电
自
鼠
动
标
控 制
电 梯 自 动 启 停
概述 光敏电阻
光电管 光敏二极管
光电池
概述
光电耦合器 光栅
光电开关 光纤
8.1 光电效应
光可以认为是由具有一定能量的粒子所组成，而每一个粒 子具有的能量E与其频率大小成正比，光照射就可看成是一 连串具有能量E的粒子轰击在物体上，物体吸收了这些能量 为E的粒子后产生的效应为光电效应。
光敏电阻结构及符号
8.2 光电器件 3.光敏电阻
光敏电阻光照特性 • 无光照时，内部电子被原子束缚，具有很高的电阻值； • 有光照时，电阻值随光强增加而降低； • 光照停止时，自由电子与空穴复合，电阻恢复原值。 •光敏电阻主要参数 • 暗电阻——无光照时的电阻； • 暗电流——无光照时的电流； • 亮电阻、亮电流——受光照时的阻光值敏、电电阻流具；有光谱特性好、 • 光电流——亮电流与暗电流之差允称许光的电光流电。流大、灵敏度高、
2.0 3.0 4.0
入 射 光 波 长 /m
8.2 光电器件 3.光敏电阻——应用(测试电路)
例图： 硫化镉（CdS）0.3～0.8(μm) 硫化铅（PbS）1.0～3.5(μm) 锑化铟（InSb）1.0～7.3(μm)
概述
➢ 光电传感器是将被测量的变化通过光信号变化转 换成电信号的一种传感器，具有这种功能的材料称 为光敏材料，做成的器件称光敏器件。光敏器件种 类很多，如：
光电管、 光敏二极管、 光电倍增管、 光敏三极管、 光敏电阻、 光电池、 光电耦合器 等等。 光电器件响应快、结构简单、而且有较高的可靠 性, 因此在计算机、自动检测、控制系统应用非常广 泛。
概述
料
光
位
电
自
鼠
动
标
控 制
电 梯 自 动 启 停
概述 光敏电阻
光电管 光敏二极管
光电池
概述
光电耦合器 光栅
光电开关 光纤
8.1 光电效应
光可以认为是由具有一定能量的粒子所组成，而每一个粒 子具有的能量E与其频率大小成正比，光照射就可看成是一 连串具有能量E的粒子轰击在物体上，物体吸收了这些能量 为E的粒子后产生的效应为光电效应。
光敏电阻结构及符号
8.2 光电器件 3.光敏电阻
光敏电阻光照特性 • 无光照时，内部电子被原子束缚，具有很高的电阻值； • 有光照时，电阻值随光强增加而降低； • 光照停止时，自由电子与空穴复合，电阻恢复原值。 •光敏电阻主要参数 • 暗电阻——无光照时的电阻； • 暗电流——无光照时的电流； • 亮电阻、亮电流——受光照时的阻光值敏、电电阻流具；有光谱特性好、 • 光电流——亮电流与暗电流之差允称许光的电光流电。流大、灵敏度高、
2.0 3.0 4.0
入 射 光 波 长 /m
8.2 光电器件 3.光敏电阻——应用(测试电路)
例图： 硫化镉（CdS）0.3～0.8(μm) 硫化铅（PbS）1.0～3.5(μm) 锑化铟（InSb）1.0～7.3(μm)
光电传感器PPT
详细描述
图像传感器广泛应用于摄像机、数码相机、安防监控等领域，能够捕捉和记录图 像信息，为人们提供视觉感知和数据记录的功能。
04
光电传感器的挑战与未来发 展
提高灵敏度和精度
01
灵敏度和精度是光电传感器的重 要性能指标，提高这两个指标有 助于提高传感器对目标物体的检 测能力和测量精度。
02
可以通过优化光电传感器的结构 设计、改进制造工艺、采用高性 能材料等方法来提高其灵敏度和 精度。
05 结论
光电传感器的重要性和发展前景
光电传感器在自动化生产、智能家居、 环境监测等领域具有广泛的应用，能够 实现非接触、高精度、快速响应的测量 和检测，对提高生产效率和产品质量具
有重要意义。
随着科技的不断进步，光电传感器技术 也在不断发展，未来将会有更多的新型 光电传感器出现，如红外传感器、光纤 传感器等，其应用领域也将不断拓展。
详细描述
光电开关通过将光信号转换为电信号 ，实现物体的位置、速度、距离等参 数的检测和控制。广泛应用于自动化 生产线、机器人、安防系统等领域。
红外传感器
总结词
红外传感器是一种利用红外线进 行检测的传感器，具有非接触、 高精度和快速响应的特点。
详细描述
红外传感器能够检测物体的温度 、辐射能量等参数，常用于温度 测量、热成像、气体分析等领域 。
光纤传感器
总结词
光纤传感器是一种利用光纤传输光信号进行检测的传感器，具有抗电磁干扰、 耐腐蚀、高灵敏度的特点。
详细描述
光纤传感器能够检测物体的位移、压力、温度、折射率等参数，广泛应用于石 油化工、航空航天、医疗等领域。
图像传感器
总结词
图像传感器是一种能够将光学图像转换为数字信号的传感器，具有高分辨率、低 噪声、动态范围广的特点。
图像传感器广泛应用于摄像机、数码相机、安防监控等领域，能够捕捉和记录图 像信息，为人们提供视觉感知和数据记录的功能。
04
光电传感器的挑战与未来发 展
提高灵敏度和精度
01
灵敏度和精度是光电传感器的重 要性能指标，提高这两个指标有 助于提高传感器对目标物体的检 测能力和测量精度。
02
可以通过优化光电传感器的结构 设计、改进制造工艺、采用高性 能材料等方法来提高其灵敏度和 精度。
05 结论
光电传感器的重要性和发展前景
光电传感器在自动化生产、智能家居、 环境监测等领域具有广泛的应用，能够 实现非接触、高精度、快速响应的测量 和检测，对提高生产效率和产品质量具
有重要意义。
随着科技的不断进步，光电传感器技术 也在不断发展，未来将会有更多的新型 光电传感器出现，如红外传感器、光纤 传感器等，其应用领域也将不断拓展。
详细描述
光电开关通过将光信号转换为电信号 ，实现物体的位置、速度、距离等参 数的检测和控制。广泛应用于自动化 生产线、机器人、安防系统等领域。
红外传感器
总结词
红外传感器是一种利用红外线进 行检测的传感器，具有非接触、 高精度和快速响应的特点。
详细描述
红外传感器能够检测物体的温度 、辐射能量等参数，常用于温度 测量、热成像、气体分析等领域 。
光纤传感器
总结词
光纤传感器是一种利用光纤传输光信号进行检测的传感器，具有抗电磁干扰、 耐腐蚀、高灵敏度的特点。
详细描述
光纤传感器能够检测物体的位移、压力、温度、折射率等参数，广泛应用于石 油化工、航空航天、医疗等领域。
图像传感器
总结词
图像传感器是一种能够将光学图像转换为数字信号的传感器，具有高分辨率、低 噪声、动态范围广的特点。
光电传感器-PPT
⑴槽型光电传感器 把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧组成槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作，输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。
光敏二极管是最常见的光传感器。光敏二极管的外型与一般二极管一样，当无光照时，它与普通二极管一样，反向电流很小（<µA），称为光敏二极管的暗电流；当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电载流子。
光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外，还有对电信号放大的功能。光敏三级管的外型与一般三极管相差不大，一般光敏三极管只引出两个极——发射极和集电极，基极不引出，管壳同样开窗口，以便光线射入。为增大光照，基区面积做得很大，发射区较小，入射光主要被基区吸收。工作时集电结反偏，发射结正偏。在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=（1+β）Icbo（很小），比一般三极管的穿透电流还小；当有光照时，激发大量的电子-空穴对，使得基极产生的电流Ib增大，此刻流过管子的电流称为光电流，集电极电流Ic=（1+β）Ib，可见光电三极管要比光电二极管具有更高的灵敏度。
光电传感器通常由三部分构成，它们分别为：发送器、接收器和检测电路。 发射器带一个校准镜头，将光聚焦射向接收器，接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源，这些小而坚固的白炽灯传感器就是如今光电传感器的雏形。
接收器有光电二极管、光电三极管及光电池组成。光敏二极管是现在最常见的传感器。光电传感器光敏二极管的外型与一般二极管一样，只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口，以便于光线射入，为增加受光面积，PN结的面积做得较大，光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下，并与负载电阻相串联，当无光照时，它与普通二极管一样，反向电流很小称为光敏二极管的暗电流;当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电载流子。
光电传感器优秀课件
梳 状 电 极
半导体吸收光子而产生的光电效应，只限于光照的表面薄层。 光敏电阻的电极一般采用梳状，提高了光敏电阻的灵敏度。 灵敏度高，光谱特性好，光谱响应从紫外区一直到红外区。 而且体积小、重量轻、性能稳定
2． 光敏电阻的特性
暗电阻和暗电流 光敏电阻在室温条件下，在全暗后经过一定时间 测量的电阻值，称为暗电阻。此时流过的电流， 称为暗电流。
（2）入射光的频谱成分不变时，产生的光电流 与光强成正比，光强愈大，即入射的光子数目 越多，逸出的电子数也就越多。
1.2外光电效应器件
1.2.1光电管 1.2.2光电倍增管
1．2．1 光电管
当阴极受到适当波长的光线照射时便发射电子， 电子被带正电位的阳极所吸引，在光电管内就有电 子流，在外电路中便产生了电流。
Ø光照射物体时，电子吸收入射光子的能量，每个
E h 光子具有的能量是：
h ——普朗克常数( J S ) h=6.62620*10-34 尔格.秒
——光的频率（Hz），波长短，频率高，能量大
第一种方式：接受光子能量后，从 一种状态变化到另一种状态。
原子内部的电子一方面绕着原子核作轨迹运 动，另一方面自身作旋转运动。原子内部的电子 可以通过与外部作能量交换而从一种状态变化到 另一种状态。原子所具有的内部能量级一般是不 连续的，这种不连续能量状态称为能级。
亮电阻 光敏电阻在某一光照下的阻值，称为该光照下的 亮电阻，此时流过的电流称为亮电流。
光电流 亮电流与暗电流之差，称为光电流。
伏安特性
在一定照度下，光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系
勒克斯，照度的单位，指每平方 米的流明（lm）数，lm是光通量 的单位。
在给定的偏压情况下，光照度越大，光电流也就越大； 在一定光照度下，加的电压越大，光电流越大，没有饱和现象。 光敏电阻的最高工作电压是由耗散功率决定的， 耗散功率又和面积以及散热条件等因素有关。
光电检测技术PPT培训课件
光电检测技术的发展趋势
总结词
光电检测技术未来将朝着高精度、高速度、智能化方向发展。
详细描述
随着科技的不断进步，光电检测技术将进一步提高检测精度和速度，实现更快速、更准确的信息获取 和处理。同时，光电检测技术将与人工智能、机器学习等技术相结合，实现智能化检测和自动化决策 ，为各领域的快速发展提供有力支持。
各类光电检测技术的应用场景
可见光检测技术
广泛应用于图像采集、安防监控、交通拍 照等领域。
激光雷达技术
广泛应用于机器人导航、无人驾驶、智能 制造等领域。
红外检测技术
广泛应用于温度测量、无损检测、消防报 警等领域。
X射线检测技术
广泛应用于医疗影像、工业无损检测、安 全检查等领域。
紫外检测技术
广泛应用于荧光显微镜、化学分析仪器、 环境监测等领域。
04
光电检测技术的实际应用案例
光电检测技术在工业自动化中的应用
总结词
质量检测
光电检测技术在工业自动化领域的应用广 泛，主要用于生产线上的质量检测、位置 检测和速度控制等。
通过光电检测技术对生产线上的产品进行 表面缺陷、尺寸、重量等质量参数的检测 ，确保产品质量符合要求。
位置检测
速度控制
利用光电检测技术对生产线上的产品位置 进行精确检测，实现自动化控制和调整。
详细描述
光电检测技术利用光子与电子的相互作用，将光信号转换为电信号，实现对各 种物理量、化学量和生物量的检测。该技术具有高精度、高灵敏度、高可靠性 等优点，广泛应用于各个领域。
光电检测技术的应用领域
总结词
光电检测技术在多个领域都有广泛应用。
详细描述
在工业自动化领域，光电检测技术用于产品质量检测、生产线监控等；在医疗领域，光电检测技术用于医疗诊断、 生物分析等；在环保领域，光电检测技术用于环境监测、水质分析等；在通信领域，光电检测技术用于光纤通信、 高速数据传输等。
光电传感器PPT课件
28
.
光电倍增管的类型
29
.
30
个人观点供参考，欢迎讨论！
20
.
五、光电池
光电池是根据光生伏特效应工作的。是
一种自发式的光电元件，它受到光照射时能 产生一定方向的电动势，只要接通外电路， 便有电流通过。应用最广泛的是硅光电池。
21
.
光电池的外形
22
.
光电池既可以作为电源，又可以作为光 电检测器件，作为电源使用的光电池，主要 是直接把太阳的辐射能转换为电能，成为太 阳电池。太阳电池不需要燃料，没有运动部 件，也不排放气体，具有重量轻、性能稳定、 光电转换率高、使用寿命长、不产生污染等 优点，在航天技术、气象观测、工农业生产 乃至人们的日常生活等方面都得到广泛的应 用。
两种，它们都是根据光电导效应工作的。与
光敏电阻器相比，光敏晶体管具有灵敏度高、 高频性能好，可靠性好、体积小、使用方便 等优。
11
.
1、光敏二极管
将光敏二极管的PN 结设 置在透明管壳顶部的正下方， 光照射到光敏二极管的PN结 时，电子-空穴对数量增加， 光电流与照度成正比。
光敏二极管把光信号转换 为电信号。
2、内光电效应
.
光照射在半导体材料时，激发出光生电子—空穴对，
从而使半导体材料产生分为两种
1）光电导效应——光照射使材料的电阻率变化的现
象。
根据该效应工作的器件有光敏电阻和光敏二极管与三
极管。
2）光生伏特效应——光照引起半导体PN结两端产生
电动势的现象。
5
根据该效应工作的光电器件有光电池。
12
.
PN结相关知识
采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导 体与N型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗） 基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区称PN结。
.
光电倍增管的类型
29
.
30
个人观点供参考，欢迎讨论！
20
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五、光电池
光电池是根据光生伏特效应工作的。是
一种自发式的光电元件，它受到光照射时能 产生一定方向的电动势，只要接通外电路， 便有电流通过。应用最广泛的是硅光电池。
21
.
光电池的外形
22
.
光电池既可以作为电源，又可以作为光 电检测器件，作为电源使用的光电池，主要 是直接把太阳的辐射能转换为电能，成为太 阳电池。太阳电池不需要燃料，没有运动部 件，也不排放气体，具有重量轻、性能稳定、 光电转换率高、使用寿命长、不产生污染等 优点，在航天技术、气象观测、工农业生产 乃至人们的日常生活等方面都得到广泛的应 用。
两种，它们都是根据光电导效应工作的。与
光敏电阻器相比，光敏晶体管具有灵敏度高、 高频性能好，可靠性好、体积小、使用方便 等优。
11
.
1、光敏二极管
将光敏二极管的PN 结设 置在透明管壳顶部的正下方， 光照射到光敏二极管的PN结 时，电子-空穴对数量增加， 光电流与照度成正比。
光敏二极管把光信号转换 为电信号。
2、内光电效应
.
光照射在半导体材料时，激发出光生电子—空穴对，
从而使半导体材料产生分为两种
1）光电导效应——光照射使材料的电阻率变化的现
象。
根据该效应工作的器件有光敏电阻和光敏二极管与三
极管。
2）光生伏特效应——光照引起半导体PN结两端产生
电动势的现象。
5
根据该效应工作的光电器件有光电池。
12
.
PN结相关知识
采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导 体与N型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗） 基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区称PN结。
光电传感器学习培训课件PPT资料
适度。
03
光电传感器的技术参数
响应范围与光谱响应
响应范围
光电传感器能够检测到的光的波长范围，通常以纳米为单位。例如，某些光电传感器可能对可见光范 围（400-700纳米）有较好的响应，而其他传感器可能对红外光或紫外光有更好的响应。
光谱响应
指传感器在不同波长光线下的响应特性。有些传感器可能对特定波长的光线特别敏感，而对其他波长 的光线响应较弱。
光电传感器学习培训课件
• 光电传感器概述 • 光电传感器的应用场景 • 光电传感器的技术参数 • 光电传感器的设计与优化 • 光电传感器的实际应用案例
01
光电传感器概述
光电传感器的定义与工作原理
总结词
光电传感器是一种利用光子与电子相互作用原理进行检测的传感器，其工作原理 基于光电效应。
详细描述
详细描述
光电传感器自20世纪初诞生以来，经历了多个发展阶段， 未来将朝着高灵敏度、高精度、智能化等方向发展。
自20世纪初发现光电效应以来，光电传感器经历了多个发 展阶段，从真空管光电管到固态光电器件，再到集成化、 智能化的新型光电传感器。随着科技的不断发展，光电传 感器的性能不断提高，应用领域也日益广泛。未来，光电 传感器将朝着高灵敏度、高精度、智能化、微型化等方向 发展，为各领域的检测和控制提供更加精准和可靠的技术 支持。
详细描述
根据工作原理，光电传感器可分为外光电效应型和内光电效应型两类。外光电效应型传感器基于光电管原理，其 特点是灵敏度高、响应速度快，但光谱响应范围较窄；内光电效应型传感器则包括光敏电阻、光电池等类型，其 特点是光谱响应范围广、稳定性好，但响应速度较慢。
光电传感器的发展历程与趋势
要点一
总结词
要点二
光电传感器的材料选择
03
光电传感器的技术参数
响应范围与光谱响应
响应范围
光电传感器能够检测到的光的波长范围，通常以纳米为单位。例如，某些光电传感器可能对可见光范 围（400-700纳米）有较好的响应，而其他传感器可能对红外光或紫外光有更好的响应。
光谱响应
指传感器在不同波长光线下的响应特性。有些传感器可能对特定波长的光线特别敏感，而对其他波长 的光线响应较弱。
光电传感器学习培训课件
• 光电传感器概述 • 光电传感器的应用场景 • 光电传感器的技术参数 • 光电传感器的设计与优化 • 光电传感器的实际应用案例
01
光电传感器概述
光电传感器的定义与工作原理
总结词
光电传感器是一种利用光子与电子相互作用原理进行检测的传感器，其工作原理 基于光电效应。
详细描述
详细描述
光电传感器自20世纪初诞生以来，经历了多个发展阶段， 未来将朝着高灵敏度、高精度、智能化等方向发展。
自20世纪初发现光电效应以来，光电传感器经历了多个发 展阶段，从真空管光电管到固态光电器件，再到集成化、 智能化的新型光电传感器。随着科技的不断发展，光电传 感器的性能不断提高，应用领域也日益广泛。未来，光电 传感器将朝着高灵敏度、高精度、智能化、微型化等方向 发展，为各领域的检测和控制提供更加精准和可靠的技术 支持。
详细描述
根据工作原理，光电传感器可分为外光电效应型和内光电效应型两类。外光电效应型传感器基于光电管原理，其 特点是灵敏度高、响应速度快，但光谱响应范围较窄；内光电效应型传感器则包括光敏电阻、光电池等类型，其 特点是光谱响应范围广、稳定性好，但响应速度较慢。
光电传感器的发展历程与趋势
要点一
总结词
要点二
光电传感器的材料选择
光电传感器详细ppt课件
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
光电传感器PPT课件
材料的光导性能决定于禁带宽度，对于一种光电导材
料，总存在一个照射光波长限λ0，只有波长小于λ0的光照 射在光电导体上，才能产生电子能级间的跃进，从而使光
电导体的电导率增加。
（2）光生伏特效应
某些半导体或电介质材料，在光线作用下，能够使物体产 生一定方向的电动势的现象叫做光生伏特效应。当光线照 射于半导体PN结时，在PN结两端就会产生一定的电位差， 并将在外回路中产生电流。基于这种效应的光电器件有光 电池和光敏二极管、光敏三极管。
外光电效应多发生于金属和金属氧化物，从光开始照射 到金属释放电子所需时间不超过10-9s。
根据能量守恒定理，可以得到爱因斯坦光电效应方程：
h
1 2
mv02
A0
式中m—电子质量；v0—电子逸出速度。
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，称为红线频率或 波长限。光束频率低于红线频率时，光子能量不足以使物 体内的电子逸出，因而小于红线频率的入射光，光强再大 也不会产生光电子发射；反之，入射光频率高于红线频率， 即使光线微弱，也会有光电子射出。
光电器件的基本特性参数
（1）响应度k 光电器件输出电压VO与入射光功率PI之比称为响应度
k，即： k= VO/ PI = VO /(H·Ad)
式中， VO是器件的输出电压， PI为入射光敏面的辐射功 率，Ad是器件受光面积，H为光敏面的辐射照度。k的单 位是(V/W)。
响应度k是表征光电器件输出信号能力的特征量。
光电倍增管：
二，光电倍增管(photomultiplier ,PMT)
当入射光很微弱时，普通光电管的产生的光电流很小， 不容易探测，这时常用光电倍增管对电流进行放大。
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
光电传感器物体位置检测
这类传感器的特点主要有： 1）检测(jiǎn cè)距离为数厘米~数米； 2）布线、光轴调整比对射型方便； 3）光线通过检测(jiǎn cè)物体两次，所以适合透明体的检测
第十三页，共29页。
漫反射型光电传感器
图2-2-9 漫反射型光电传感器原理图
投受光器
负载(fùzài)
电源(diànyuán)
应用：透明瓶的通过检测
负载
电源
投受光器
图2-2-7 回归型光电传感器原理图
回归(huíguī)反射板
主回路(huílù)
图2-2-8 回归型光电传感器电路图
第十二页，共29页。
回归(huíguī)反射型光电传感器
回归反射型是将投光器与受光器置于一体的光电式 传感器，工作原理如图2-2-7、2-2-8所示，无物体时， 投光部发出的光线经反射板返回到受光部；若有物体， 则检测(jiǎn cè)物体遮断光线，进入受光部的光量将减 少，光电传感器的内部电路就产生一个光电信号。
图2-2-13 对射型传感器光电传感器检测(jiǎn cè)流水线产品有无应用
第十八页，共29页。
➢回归反射(fǎnshè)型光电传感器应用
在包装、食品行业中大量使用透明、半透明瓶包 装产品，采用此类回归反射(fǎnshè)型光电传感 器就自动完成产品数量的计数及检测。
第十九页，共29页。
利用(lìyòng)回归反射型光电传感器计算透明啤酒瓶 个数。因为回归型的光线会经过物体2次，所以可以检测 透明物体。一般在没有玻璃瓶的情况下，投光部投出光 线经过回归反射板反射回受光部，当流水线上有透明玻 璃瓶经过时遮挡住光线，受光部受不到光线，输出发生 变化。结合欧姆龙的计数器，便可以实现计满一定数量 装箱等操作。
第十三页，共29页。
漫反射型光电传感器
图2-2-9 漫反射型光电传感器原理图
投受光器
负载(fùzài)
电源(diànyuán)
应用：透明瓶的通过检测
负载
电源
投受光器
图2-2-7 回归型光电传感器原理图
回归(huíguī)反射板
主回路(huílù)
图2-2-8 回归型光电传感器电路图
第十二页，共29页。
回归(huíguī)反射型光电传感器
回归反射型是将投光器与受光器置于一体的光电式 传感器，工作原理如图2-2-7、2-2-8所示，无物体时， 投光部发出的光线经反射板返回到受光部；若有物体， 则检测(jiǎn cè)物体遮断光线，进入受光部的光量将减 少，光电传感器的内部电路就产生一个光电信号。
图2-2-13 对射型传感器光电传感器检测(jiǎn cè)流水线产品有无应用
第十八页，共29页。
➢回归反射(fǎnshè)型光电传感器应用
在包装、食品行业中大量使用透明、半透明瓶包 装产品，采用此类回归反射(fǎnshè)型光电传感 器就自动完成产品数量的计数及检测。
第十九页，共29页。
利用(lìyòng)回归反射型光电传感器计算透明啤酒瓶 个数。因为回归型的光线会经过物体2次，所以可以检测 透明物体。一般在没有玻璃瓶的情况下，投光部投出光 线经过回归反射板反射回受光部，当流水线上有透明玻 璃瓶经过时遮挡住光线，受光部受不到光线，输出发生 变化。结合欧姆龙的计数器，便可以实现计满一定数量 装箱等操作。
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这类传感器的特点主要有： 1)动作的稳定度高，检测距离长(数厘米~数十米)； 2）即使检测物体的通过线路发生变化，传感器的检测位置也不 变； 3）检测物体的光泽，颜色，倾斜等影响小； 4）投光器和受光器都需接通电源，光轴对合比较费力。 11
回归反射型光电传感器
应用：透明瓶的通过检测
负载 电源
投受光器
将传感器相对固定安装，对合好光轴。该传感器 为遮光动作，一般没有产品的情况下，投光部投 出光线，受光部接受输出为OFF，动作指示灯不 亮。当有产品通过时，将光线遮挡住，受光部接 受不到光线，输出为ON动作指示灯亮，表示检测 到物体。
图2-2-13 对射型传感器光电传感器检测流水线产品有无应用
18
➢回归反射型光电传感器应用
2
三、素质目标 1. 会正确使用电气装接工具 2. 能在团队任务中完成角色任务 3. 培养规范的电气安装方
【学习重点】 1.对射型、回归反射型、漫反射型光电传感器的原
理及应用场合 2.会区分NPN型、PNP型传感器，并完成接线
3
复习
• 请指明下列情况应使用哪种类型的传感器
传感器
4
检测到磁力线的变化 传感器输出信号
漫反射型也成扩散反射型，也是将投光器与受光 器置于一体的光电传感器。工作原理如图2-2-9、2-210所示，当检测物体时，物体将透光不发出的光线经 漫反射进入到受光部，当光线强度足够时，传感器发 出一个光电信号。这种传感器主要适用于有光量或表 面反光率较高的被测物体。
这类传感器的主要特点有： 1）检测距离为数厘米~数米； 2）在检测物体的表面状态(颜色，凹凸〉中光的反射光 量会变化，检测稳定性也会发生变化； 3）安装方式最为简单只需在一处配线，无需反射板。
这类传感器的特点主要有： 1）检测距离为数厘米~数米； 2）布线、光轴调整比对射型方便； 3）光线通过检测物体两次，所以适合透明体的检测。
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漫反射型光电传感器
负载 电源
图2-2-9 漫反射型光电传感器原理图
投受光器
主回路
图2-2-10 漫反射型光电传感器电路应图用：纸箱的通过检测
14
漫反射型光电传感器
7
任务二 光电传感器物体位置检测
• 光电传感器在一般情况下，有三部分构成， 它们分为：发送器（即投光部）、接收器（ 即受光部）和检测电路。
图2-2-4 E3光电传感器的组成
8
任务二 光电传感器物体位置检测
• 光电传感器主要分为 对射型、回归反射型、漫反射型、限定反
射型、距离设定型等。
9
对射型光电传感器
任务二 光电传感器物体位置检测
【知识准备】
• 「光电传感器」是利用光的各种性质，检测物 体的有无和表面状态的变化等的传感器。
• 光电传感器主要由发光的投光部和接受光线的 受光部构成。如果投射的光线因检测物体不同 而被遮掩或反射，到达受光部的量将会发生变 化。受光部将检测出这种变化，并转换为电气 信号，进行输出。大多使用可视光（主要为红 色，也用绿色、蓝色来判断颜色）和红外光。
在包装、食品行业中大量使用透明、半透明瓶包 装产品，采用此类回归反射型光电传感器就自动 完成产品数量的计数及检测。
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利用回归反射型光电传感器计算透明啤酒瓶个数。 因为回归型的光线会经过物体2次，所以可以检测透明 物体。一般在没有玻璃瓶的情况下，投光部投出光线 经过回归反射板反射回受光部，当流水线上有透明玻 璃瓶经过时遮挡住光线，受光部受不到光线，输出发 生变化。结合欧姆龙的计数器，便可以实现计满一定 数量装箱等操作。
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光电传感器的接线
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光电传感器的应用
➢对射型光电传感器应用
在汽车行业中，立体停车场车辆检测中对车 辆进行入库检测，若采用欧姆龙E3Z一Laser系列 中的激光长距离对射型光电传感器，检测距离最 长能达到60米。
图2-2-12 立体停车场的车辆检测
17
利用对射型光电传感器检测流水线产品有无，
图2-2-7 回归型光电传感器原理图
回归反射板
主回路
图2-2-8 回归型光电传感器电路图
12
回归反射型光电传感器
回归反射型是将投光器与受光器置于一体的光电 式传感器，工作原理如图2-2-7、2-2-8所示，无物体 时，投光部发出的光线经反射板返回到受光部；若有 物体，则检测物体遮断光线，进入受光部的光量将减 少，光电传感器的内部电路就产生一个光电信号。
图2-2-14 回归反射型光电传感器计算透明啤酒瓶个数
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➢漫反射型光电传感器应用
图2-2-15纸箱的通过检测图
2 -2-16 自动水龙头
图2-2-17 扩散反射型光电传感器检测输送带上纸箱有无
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【任务实施】
一、欧姆龙光电传感器基本操作——搭建化妆品 液位检测电路。 1. 任务目的 （1）通过实验了解对射型光电传感器的动作原理； （2）掌握对射型光电传感器的接线； （3）通过检测矿泉水中水的有无理解对射型光电 传感器的作用。
项目二 物料检测
任务二 光电传感器物体位置检测
1
任务二 光电传感器物体位置检测
【教学目标与要求】
一、知识目标 1. 能说出光电传感器的分类，及类型名称 2. 能说出光电传感器中对射型、回归反射型、漫反射型的原
理区别 3. 能例举光电传感器的应用场合 二、能力目标 1.会根据检测对象和安装条件选择合适的光电传感器 2.会进行光电传感器PNP、NPN型接线 3. 会将光电传感器控制信号与PLC相连
应用：车辆的通过检测
图2-2-5 对射型光电传感器原理图
投光器
茶
受光器
主回路
电源
蓝
主回路
图2-2-6 对射型光电传感器电路图ຫໍສະໝຸດ 茶 黒电源青
负载
+L3
-L3
10
对射型光电传感器
对射型光电传感器由相互分离且相对安装的投光 器和受光器组成。当被检测物体位于投光器和受光 器之间时，光纤被阻断，受光器接收不到光纤信号 而产生动作信号，如图2-2-6和图2-2-7所示。对射型 光电传感器的检测距离可达十几米，能对所有能遮 断光纤的物体均可检测，当检测不透明物体时，对 射型光电传感器是很可靠的检测装置。
感应电流的反磁力线 接近传感器的磁力线
＋ 信号线
－
检测对象： 具备产生感应电流的能力，否则不能被检测出来； 检测距离：产生感应电流能力越强，检测距离越长。 5
任务二 光电传感器物体位置检测
【任务描述】
某饮料生产线灌装机检测瓶盖的输入（浅色光电传感器）和 检测瓶口是否拧盖（深色光电传感器
传
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图2-2-1 饮料生产线瓶盖计数和瓶盖检测应用
回归反射型光电传感器
应用：透明瓶的通过检测
负载 电源
投受光器
将传感器相对固定安装，对合好光轴。该传感器 为遮光动作，一般没有产品的情况下，投光部投 出光线，受光部接受输出为OFF，动作指示灯不 亮。当有产品通过时，将光线遮挡住，受光部接 受不到光线，输出为ON动作指示灯亮，表示检测 到物体。
图2-2-13 对射型传感器光电传感器检测流水线产品有无应用
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➢回归反射型光电传感器应用
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三、素质目标 1. 会正确使用电气装接工具 2. 能在团队任务中完成角色任务 3. 培养规范的电气安装方
【学习重点】 1.对射型、回归反射型、漫反射型光电传感器的原
理及应用场合 2.会区分NPN型、PNP型传感器，并完成接线
3
复习
• 请指明下列情况应使用哪种类型的传感器
传感器
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检测到磁力线的变化 传感器输出信号
漫反射型也成扩散反射型，也是将投光器与受光 器置于一体的光电传感器。工作原理如图2-2-9、2-210所示，当检测物体时，物体将透光不发出的光线经 漫反射进入到受光部，当光线强度足够时，传感器发 出一个光电信号。这种传感器主要适用于有光量或表 面反光率较高的被测物体。
这类传感器的主要特点有： 1）检测距离为数厘米~数米； 2）在检测物体的表面状态(颜色，凹凸〉中光的反射光 量会变化，检测稳定性也会发生变化； 3）安装方式最为简单只需在一处配线，无需反射板。
这类传感器的特点主要有： 1）检测距离为数厘米~数米； 2）布线、光轴调整比对射型方便； 3）光线通过检测物体两次，所以适合透明体的检测。
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漫反射型光电传感器
负载 电源
图2-2-9 漫反射型光电传感器原理图
投受光器
主回路
图2-2-10 漫反射型光电传感器电路应图用：纸箱的通过检测
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漫反射型光电传感器
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任务二 光电传感器物体位置检测
• 光电传感器在一般情况下，有三部分构成， 它们分为：发送器（即投光部）、接收器（ 即受光部）和检测电路。
图2-2-4 E3光电传感器的组成
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任务二 光电传感器物体位置检测
• 光电传感器主要分为 对射型、回归反射型、漫反射型、限定反
射型、距离设定型等。
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对射型光电传感器
任务二 光电传感器物体位置检测
【知识准备】
• 「光电传感器」是利用光的各种性质，检测物 体的有无和表面状态的变化等的传感器。
• 光电传感器主要由发光的投光部和接受光线的 受光部构成。如果投射的光线因检测物体不同 而被遮掩或反射，到达受光部的量将会发生变 化。受光部将检测出这种变化，并转换为电气 信号，进行输出。大多使用可视光（主要为红 色，也用绿色、蓝色来判断颜色）和红外光。
在包装、食品行业中大量使用透明、半透明瓶包 装产品，采用此类回归反射型光电传感器就自动 完成产品数量的计数及检测。
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利用回归反射型光电传感器计算透明啤酒瓶个数。 因为回归型的光线会经过物体2次，所以可以检测透明 物体。一般在没有玻璃瓶的情况下，投光部投出光线 经过回归反射板反射回受光部，当流水线上有透明玻 璃瓶经过时遮挡住光线，受光部受不到光线，输出发 生变化。结合欧姆龙的计数器，便可以实现计满一定 数量装箱等操作。
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光电传感器的接线
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光电传感器的应用
➢对射型光电传感器应用
在汽车行业中，立体停车场车辆检测中对车 辆进行入库检测，若采用欧姆龙E3Z一Laser系列 中的激光长距离对射型光电传感器，检测距离最 长能达到60米。
图2-2-12 立体停车场的车辆检测
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利用对射型光电传感器检测流水线产品有无，
图2-2-7 回归型光电传感器原理图
回归反射板
主回路
图2-2-8 回归型光电传感器电路图
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回归反射型光电传感器
回归反射型是将投光器与受光器置于一体的光电 式传感器，工作原理如图2-2-7、2-2-8所示，无物体 时，投光部发出的光线经反射板返回到受光部；若有 物体，则检测物体遮断光线，进入受光部的光量将减 少，光电传感器的内部电路就产生一个光电信号。
图2-2-14 回归反射型光电传感器计算透明啤酒瓶个数
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➢漫反射型光电传感器应用
图2-2-15纸箱的通过检测图
2 -2-16 自动水龙头
图2-2-17 扩散反射型光电传感器检测输送带上纸箱有无
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【任务实施】
一、欧姆龙光电传感器基本操作——搭建化妆品 液位检测电路。 1. 任务目的 （1）通过实验了解对射型光电传感器的动作原理； （2）掌握对射型光电传感器的接线； （3）通过检测矿泉水中水的有无理解对射型光电 传感器的作用。
项目二 物料检测
任务二 光电传感器物体位置检测
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任务二 光电传感器物体位置检测
【教学目标与要求】
一、知识目标 1. 能说出光电传感器的分类，及类型名称 2. 能说出光电传感器中对射型、回归反射型、漫反射型的原
理区别 3. 能例举光电传感器的应用场合 二、能力目标 1.会根据检测对象和安装条件选择合适的光电传感器 2.会进行光电传感器PNP、NPN型接线 3. 会将光电传感器控制信号与PLC相连
应用：车辆的通过检测
图2-2-5 对射型光电传感器原理图
投光器
茶
受光器
主回路
电源
蓝
主回路
图2-2-6 对射型光电传感器电路图ຫໍສະໝຸດ 茶 黒电源青
负载
+L3
-L3
10
对射型光电传感器
对射型光电传感器由相互分离且相对安装的投光 器和受光器组成。当被检测物体位于投光器和受光 器之间时，光纤被阻断，受光器接收不到光纤信号 而产生动作信号，如图2-2-6和图2-2-7所示。对射型 光电传感器的检测距离可达十几米，能对所有能遮 断光纤的物体均可检测，当检测不透明物体时，对 射型光电传感器是很可靠的检测装置。
感应电流的反磁力线 接近传感器的磁力线
＋ 信号线
－
检测对象： 具备产生感应电流的能力，否则不能被检测出来； 检测距离：产生感应电流能力越强，检测距离越长。 5
任务二 光电传感器物体位置检测
【任务描述】
某饮料生产线灌装机检测瓶盖的输入（浅色光电传感器）和 检测瓶口是否拧盖（深色光电传感器
传
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图2-2-1 饮料生产线瓶盖计数和瓶盖检测应用