光电式速度传感器.ppt
光电式传感器
-20 ºC 3.0 4.0 λ/μm
21
常用光敏电阻旳性能参数
给出常用国产MG型光敏电阻旳性能参数
表2.5（1）
常用旳光敏电阻器型号有密封型旳MG41、MG42、MG43和非密封型旳MG45（售22价便 宜）。它们旳额定功率均在200mW下列。
② 光敏晶体管
广泛应用于光纤通信、红外线遥控器、光电耦合器、控制伺服电 机转速旳检测、光电读出装置等场合。
根据能量守恒定理
h
1 2
m02
A
式中 m—电子质量；v0—电子逸出速度。 h—普朗克常数，6.626×10-34J·s；ν—光旳频率（s-1）
该方程称为爱因斯坦光电效应方程。
可见：光电子能否产生，取决于光子旳能量是否不小于该物体旳表面逸出功。
h A
hc A
1.239 A
m
0
即入射光波长不大于波长限
光敏二（三）极管存在一种最佳敏捷度旳峰值波长。当入射光旳波长增长时， 相对敏捷度要下降。因为光子能量太小，不足以激发电子空穴对。当入射光旳 波长缩短时，相对敏捷度也下降，这是因为光子在半导体表面附近就被吸收， 而且在表面激发旳电子空穴对不能到达PN结，因而使相对敏捷度下降。01.239 A Nhomakorabeam
时才干产生外光电效应 6
光电管
光电管是装有光阴极和阳极旳真空玻璃管，其阴极受到合适旳光照后发 射光电子，这些光电子被具有一定电位旳阳极吸引，并在管内形成空间 电子流，称为光电流。 此时若光强增大，轰击阴极旳光子数增多，单位时间内发射旳光电子数 也就增多，光电流变大。 在光电管旳外电路上接合适电阻，电阻上旳电压降将和管内空间电流成 正比，或与照射到光电管阴极上旳光有函数关系，从而实现光电转换。
光电式速度传感器原理
光电式速度传感器原理宝子们！今天咱们来唠唠光电式速度传感器这个超有趣的小玩意儿的原理，可好玩儿啦。
光电式速度传感器呢，就像是一个有着神奇魔法的小侦探，专门用来侦查速度的秘密。
那它到底是怎么做到的呢？咱先得知道啊，光电式速度传感器主要是利用了光电效应这个超酷的物理现象。
简单来说呢，就是光和电之间有一些奇妙的互动。
就像两个好朋友，光给电一点小刺激，电就会做出一些很有趣的反应。
想象一下，这个传感器里有个小光源，就像一个小小的手电筒，它会发出光。
这光啊，可是肩负着重大使命的。
然后呢，还有一个光电元件，这个光电元件就像是一个超级敏感的小耳朵，专门用来听光的“话”。
当光照射到这个光电元件上的时候，就会产生电信号。
这就像是光在跟光电元件悄悄说：“我来啦，你得做点啥反应哦。
”然后光电元件就很听话地产生了电信号。
那这和速度有啥关系呢？这就更有意思啦。
在传感器的构造里，通常会有一些特殊的设计。
比如说，有一个带有齿或者孔的圆盘。
这个圆盘就像是一个调皮的小齿轮，它会跟着要测量速度的物体一起转动。
当这个圆盘转动的时候，那些齿或者孔就会不断地挡住光或者让光通过。
就好比这个圆盘是一个小闸门，一会儿开一会儿关。
光就像小水流，被这个小闸门控制着。
当圆盘转动得快的时候，光被挡住和通过的频率就会很高。
相反，当圆盘转动得慢的时候，这个频率就会低一些。
而我们的光电元件呢，它就会根据光被挡住和通过的频率不同，产生不同频率的电信号。
这就像是它在向我们报告：“这个圆盘转得快呢，我这里的电信号都变得很急促啦。
”或者“这个圆盘转得慢，我的电信号也慢悠悠的。
”然后呢，我们就可以根据这个电信号的频率来计算出圆盘的转动速度啦。
因为这个圆盘是跟着要测速度的物体一起动的，所以也就知道了物体的速度。
这就像是通过数小闸门开关的次数，来知道水流的速度一样，只不过这里是光和电在做游戏。
你看，光电式速度传感器是不是超级有趣呀？它就像是一个小小的、充满智慧的小精灵，在光和电的世界里，巧妙地把速度这个看不见摸不着的东西，变成了我们可以测量和了解的电信号。
光电式速度传感器的工作原理
光电式速度传感器的工作原理光电式速度传感器，这个名字听起来有点高大上，但其实它的工作原理简单得就像你吃泡面。
想象一下，阳光普照，万物复苏，咱们的传感器就像个“眼睛”，专门用来“看”东西的运动。
它的核心其实是一些光源和光电探测器，光源发出的光线会照射到移动的物体上，哎，这个时候就开始有意思了。
光线一照到物体，反射回来，探测器就能捕捉到这道反射光。
嘿，这就像是小朋友在玩“捉迷藏”，一旦被找到，立马就能报告“我找到你了！”。
光电式速度传感器的运作可不止这点。
你知道吗，传感器里的光源通常是激光或者LED，激光嘛，精准得很，能把光线聚焦得像针一样细，简直就是“光的特种兵”。
而那些光电探测器就好比“侦察兵”，专门负责监测光线的强弱变化。
一旦物体开始移动，光线被遮挡或者反射的强度变化就会被探测到。
说白了，它就是在为我们提供一个“快照”，记录下物体移动的速度。
想想看，车子在高速公路上飞驰，传感器就像个勤快的小蜜蜂，忙着记录车速，一旦有变化，它马上就能捕捉到。
这种传感器的反应速度真是快得惊人，几乎像闪电一样，轻松应对高速运动的物体。
就拿赛车来说吧，咱们的光电式速度传感器能在一瞬间就告诉车手现在的速度是多少。
试想一下，赛车手正紧张地比赛，忽然传感器“嗖”地一下，给出一个精准的速度值，这可比看天气预报准多了。
用它来做测速，简直是如虎添翼，既安全又高效。
光电式速度传感器的应用范围可广泛了，除了赛车，还有工厂的流水线、物流仓库，甚至交通监控系统都有它的身影。
想象一下，物流中心的传送带上，包裹们像小子弹一样飞驰而过，传感器忙得不可开交，确保每一个包裹都能准确无误地到达目的地，真是科技改变生活，效率倍增啊。
像任何技术一样，光电式速度传感器也有它的小脾气。
环境光的变化会影响它的表现，就像人心情不好的时候工作效率低一样。
太强的阳光或者杂乱的光线都可能让它搞不清楚状况。
不过，别担心，现在的科技日新月异，很多新型的传感器都能克服这些小麻烦，像升级版的“战斗机”，更加强大，适应性更强。
《光电式传感器》课件
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
传感器-(光电式)讲课文档
第2章 光电式传感器 10
莫尔条纹
第三十九页，共91页。
第2章 光电式传感器 10
（1）莫尔条纹移动方向与两光栅相对移动方向垂 直。 （2）莫尔条纹有位移的放大作用。
第四十页，共91页。
第2章 光电式传感器 10
第四十一页，共91页。
第2章 光电式传感器 10
光栅产生位移时，莫尔条纹便随着产生位移，若用光电 器件记录莫尔条纹通过某点的数目，便可知主光栅移动的 距离，也就测得了被测物体的位移量。
第四十五页，共91页。
第11、2章什么是光光电纤式传感传器感？器其在11检测液位、温度方面
怎么应用？
第四十六页，共91页。
第2章 光电式传感器 11
光纤传感器
光纤传感器就是将光纤自身作为敏感元件（也 称作测量臂），直接接收外界的被测量。被测量 可引起光纤的长度、折射率、直径等方面的变化， 从而使得在光纤内传输的光被调制。若将光看成 简谐振动的电磁波，则光可以被调制的参数有四 个，即振幅（强度）、相位、波长和偏振方向。
第八页，共91页。
图8-4
第2章 光电式传感器 4
4、光电二极管、光电三极管的结构？光电特性？
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。
第九页，共91页。
第2章 光电式传感器 4
光敏二极管 w光敏二极管在电路中的符号如图8-5所示。光敏二极 管的PN结装在透明管壳的顶部，可以直接受到光的 照射。使用时要反向接入电路中，即正极接电源负 极，负极接电源正极。即光敏二极管在电路中处于 反向偏置状态。无光照时，与普通二极管一样，反 向电阻很大，电路中仅有很小的反向饱和漏电流， 称暗电流。
光电式传感器测速原理
光电式传感器测速原理
光电式传感器测速原理是利用光电效应的原理，通过光电传感器接收到物体反射、透射或遮挡光线的时间差来判断物体的速度。
光电传感器由发光器和接收器组成。
发光器向物体发射一束光，当光线被物体反射、透射或遮挡时，接收器会接收到光信号。
根据接收到光信号的时间差，可以计算出物体运动的速度。
当物体靠近光电传感器时，光线被物体反射或透射后，接收器会较快地接收到光信号。
当物体远离光电传感器时，光线被物体反射或透射后，接收器接收到光信号的时间会较长。
根据接收到光信号的时间差，我们可以推算出物体的速度。
光电传感器测速原理的精确度受到光源和接收器的精度、物体的特性以及传感器与物体的距离等因素的影响。
因此，在进行测速时需要根据具体的应用场景选择适当的光电传感器，并进行准确的校准和调试。
新教科版高中物理必修1第一章第4节运动快慢与方向的描述—速度 光电门传感器的原理及使用(15张ppt)
A (3)下列不必要的一项实验要求是________ 。 (请填写选项
前对应的字母) A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B．应使 A 位置与光电门间的距离适当大些 C．应将气垫导轨调节水平 D．应使细线与气垫导轨平行
实验原理的创新 利用力传感器测出细线拉力，消除了因 m ≪M 得不到满足带来的实验误差。
N
11
[典例 3]
(2016· 江阴模拟)如图实313 所示是某同学探究加
速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电 门 B。 滑块上固定一遮光条， 滑块用细线绕过气垫导轨左端的定 滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从 A 处由静止释放。
实验器材的创新 (1) 利用光电门测滑块上的遮光条通过光 电门的时间。 (2)利用气垫导轨代替长木板。 (3)利用力传感器测绳中拉力大小。
[题组突破] 5． (2016· 吉林一中一模)“用 DIS 研究加速度与力的关系”的实验装 置如图实315(a)所示，实验中用所挂钩码的重量作为细线对小 车的拉力 F。通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的 加速度 a 和所受拉力 F 的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的 两种情况下分别做了实验，得到了两条 aF 图线。如图(b)所示。
第一章 运动的描述
1.4 运动快慢与方向的描述—速度
光电门传感器的原理及使用
教材P15发展空间
工作原理
在 t 时间内的平均速度即为某
x 在公式 v 中，当t t
0 时，
时刻(或某位置)的瞬时速度.(极限思想)
如图1-3-11所示， A为发光管，B为接收管，被测物体与遮光 板相连，一旦光线被遮光板挡住，遮挡的 时间间隔能被光电门测出来。根据遮光板 的宽度d和测得的遮光时间△t，就可以求 出极短时间内的平均速度，这个平均速度 可以认为就是所测得物体运动到光电门位 置的瞬时速度。
光电式传感器PPT课件
第8章 光电式传感器
图 8-2 光敏电阻结构 (a) 光敏电阻结构； (b) 光敏电阻电极； (c) 光敏电阻接线图
第8章 光电式传感器
2.光敏电阻的主要参数
(1) 暗电阻与暗电流 光敏电阻在不受光照射时的阻值 称为暗电阻，此时流过的电流成为暗电流。
(2) 亮电阻与亮电流 光敏电阻在受光照射时的电阻称为 亮电阻，此时流过的电流称为亮电流。
在光线作用下，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。
光照射物体，可以看成一连串具有一定能量的光子轰击物 体，物体中电子吸收的入射光子能量超过逸出功A0时，电子就 会逸出物体表面，产生光电子发射， 超过部分的能量表现为逸 出电子的动能。
8.1.2
1. 结构原理
光敏二极管的结构与一般二极管相似。它装在透明玻璃外壳 中，其PN结装在管的顶部，可以直接受到光照射（见图8-8）。 光敏二极管在电路中一般是处于反向工作状态（见图8-9），在 没有光照射时，反向电阻很大，反向电流很小，这反向电流称 为暗电流，当光照射在PN结上，光子打在PN结附近，使PN结附 近产生光生电子和光生空穴对，它们在PN结处的内电场作用下 作定向运动，形成光电流。光的照度越大，光电流越大。因此 光敏二极管在不受光照射时处于截止状态，受光照射时处于导 通状态。
第8章 光电式传感器
光敏晶体管的光电灵敏度虽然比光敏二极管高得多，但在 需要高增益或大电流输出的场合，需采用达林顿光敏管。图8-11 是达林顿光敏管的等效电路，它是一个光敏晶体管和一个晶体 管以共集电极连接方式构成的集成器件。由于增加了一级电流 放大，所以输出电流能力大大加强，甚至可以不必经过进一步 放大，便可直接驱动灵敏继电器。但由于无光照时的暗电流也 增大，因此适合于开关状态或位式信号的光电变换。
光电式速度传感器工作原理
光电式速度传感器工作原理光电式速度传感器（Optical Speed Sensor），是一种通过光电转换原理，将物体运动的速度转换成电信号输出的传感器。
该传感器常用于工业生产中对物体的速度检测和控制。
一、工作原理光电式速度传感器的工作原理基于光电转换技术，该技术被广泛应用于光电测量、光电检测和自动化测量方面。
具体来说，该传感器是由光电发生器、滤光片、谐振电路和放大电路组成的。
当物体运动时，它的表面会通过传感器的光电发生器上的凸台或凹槽，产生一个光电信号。
该信号经过滤光片过滤后，通过谐振电路进行放大，并被放大电路处理，最终输出为数字信号。
速度传感器的输出信号频率与物体运动的速度成正比，因此可以通过读取输出信号的频率，进行速度的测量和控制。
二、特点1. 高精度: 光电式速度传感器具有高精度的测量能力，可以快速准确地测量物体的速度，特别是对于高速运动的物体，能够准确地检测其速度和方向。
2. 宽测量范围：该传感器可以测量很大的速度范围，从几厘米每秒到几百米每秒不等。
这让它成为适用于不同工业应用的理想工具，且该传感器还可以应用于高温、低温、高湿度和具有腐蚀性的环境中。
3. 高稳定性: 该传感器具有较高的稳定性，可以在长时间使用过程中保持高精度和可靠性。
传感器的输出信号具有良好的线性特性，可以有效地消除测量误差。
反应速度快：光电式速度传感器响应时间很短，能够在很短时间内检测物体的速度变化，并可以提供及时的反馈。
三、应用光电式速度传感器广泛应用于控制和测量领域，其主要应用领域包括：1. 机械工业：用于机器生产线上的物体的速度和位置控制；2. 轨道交通：用于测量电车、地铁等列车的速度和位置；3. 航空航天：用于测量飞行器的速度和位置；4. 安防领域：用于测量和监控交通工具、航空器、船只等在运行过程中的速度和方向。
四、总结光电式速度传感器是一种精度高、测量范围宽、稳定性强，反应速度快的传感器，其工作原理基于光电转换技术。
传感器的类型ppt课件
.
§3-1传感器的定义
一、传感器的定义（ Transducer/Sensor ） ▪ 定义：将被测参量转换为与之对应的，易
于测量，传输和处理的信号的装置。
GB7665一87：能够感受规定的被测量并按 照一定规律转换成可用输出信号的器件或 装置。
.
§3-2-2 电位计式传感器
回转型变阻器式传感器，其电阻值随转角而变化。
其灵敏度
S
dR
d
k
式中α—转角[rad]
kα—单位弧度对应的电阻值。
.
§3-2-2 电位计式传感器
非线性变阻器式传感器，或称为函数电位器。 当被测量与电刷位移x之间具有某种函数关系时， 通过它可以获得输出电阻与输入被测量的线性关 系。设r(x)为电位器任意瞬时位置（微小区间Δx） 内的电阻，则电阻位移为x时总电阻值为：
KS由两部分组成：
前一部分是（1+2μ），由材料的几何尺寸变化引起，一般
金属μ≈0.3，因此（1+2μ）≈1.6；
后一部分为
l
/，电阻率随应变而引起的（称“压阻效应”）。
/l
对金属材料，以前者为主，则KS≈ 1+2μ；
对半导体， KS值主要由电阻率相对变化所决定。
实验表明，在金属丝拉伸比例极限内，电阻相对变化与轴
第三章 传感器
§3-1 §3-2 §3-3 §3-4 §3-6
传感器的概念 电阻式传感器 电容式传感器 电感式传感器 压电式传感器
.
第三章 传感器
▪ 传感器是人类五官的延长，又称之为电五 官；
信息 传感器技术 通信技术 计算机技术
汽车速度传感器介绍PPT(45张)
2.车速传感器的类型
车速传感器的类型有：舌簧开关式、电磁感应式、光电 式、可变磁阻式、霍尔式等
一、舌簧开关式车速传感器的结构、原理与检测
（一）舌簧开关式车速传感器的结构、原理
光电式车速传感器是利用光敏元器件将轴类零件的旋 转运动周期性（遮光和透光交替）地将电压信号传递给ECU， 常用的主要部件有光敏二极管、光敏晶体管及光电池
车速表软轴
遮光板
车速表软轴
光耦合器件
车速表软轴
遮光板
车速表软轴
光耦合器件
车速表软轴每转一圈，传感器产生20个脉冲。
图 光电转速传感器原理
表笔接在传感器连接器插头两端子上，起动机转动12s，观 察电压表指针是否有脉冲电压产生，若无脉冲电压产生，表 示传感器有故障，应当更换。
一、电磁感应式车速传感器的结构、原理与检测 （一）电磁感应式车速传感器的结构、原理
1.传感器的结构 如图车速传感器由永久磁铁和电磁感应线圈组成，它被
固定安装在变速器输出轴附近的壳体上，输出轴上的驻车锁 定齿轮为感应转子。
感
时间
应
电
压
-U
2.传感器的安装位置 电磁感应式车速传感器安装在自动变速器输出轴附近
的壳体上，用于检测自动变速器输出轴的转速。电控单元 ECU根据车速传感器的信号计算车速，作为换挡控制的依 据。该传感器的安装情况如图所示。
驻车锁定齿轮
输出轴
车速传感器
（二）电磁感应式车速传感器的检测 1.开路检测：检测传感器的电阻。 3.开路检测：检测感应脉冲。
速度/减速度传感器的结构、原理一览表
光电传感器详细ppt课件
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
传感器技术及应用课件
2、光纤传感器的分类
光纤传感器分为功能型、非功能型和拾光型三大类
1）功能型（全光纤型）光纤传感器 利用对外界信息具有敏感能力和检测能力的光纤(或特殊光纤)作传感元 件，将“传”和“感”合为一体的传感器。光纤不仅起传光作用，而且 还利用光纤在外界因素(弯曲、相变)的作用下，其光学特性(光强、相位 、偏振态等)的变化来实现“传”和“感”的功能。因此，传感器中光 纤是连续的。由于光纤连续，增加其长度，可提高灵敏度。
光源 接收
1
2
3
P
膜片反射式光纤压力传感器示意图
1 Y形光纤束 2 壳片 3 膜片
弹性膜片材料是恒弹性金属，如殷钢、铍青铜等。但金属材料的
弹性模量有一定的温度系数，因此要考虑温度补偿。若选用石英膜片，
则可减小温度的影响。
膜片的安装采用周边固定，焊接到外壳上。对于不同的测量范围，
可选择不同的膜片尺寸。一般膜片的厚度在0.05mm～0.2mm之间为宜。
三、光纤传感器的应用
（一）温度的检测 下图为一种简单的利用水银柱升降温度的光纤温度开关。可用于对
设定温度的控制，温度设定值灵活可变
1 23
4
水银柱式光纤温度开关 1 浸液 2 自聚焦透镜 3 光纤 4 水银
下图为利用双金属热变形的遮光式光纤温度计。当温度升高时，
双金属片的变形量增大，带动遮光板在垂直方向产生位移从而使输出光 强发生变化。这种形式的光纤温度计能测量10℃～50℃的温度。检测精 度约为0.5℃。它的缺点是输出光强受壳体振动的影响，且响应时间较 长，一般需几分钟。
3、光生伏特效应：在光线的作用下，物体产生一定 方向电动势的光电效应。基于光生伏特效应的光 电元件：光电池等。
紫外光电管
《光电传感技术》课件
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
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
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机车光电速度传感器试验
• 描述: 一、适用范围： 适用于国内单、双、三、 四通道光电速度传感器和 速度表的测试，并有2路020mA的恒流输出能力， 可以校验机车速度表表头、 机车运行监控装置双针速 度表。
1.光电效应
• 所谓光电效应就是指物体吸收光能后产生的电效 应。可分为3类。
（1）外光电效应。它是指物质在光的照射下发生电 子逸出的现象。如光电管,光电倍增管等。
（2）内光电效应。它是指材料在光的照射下发生电 阻率变化的现象。如光敏电阻，光导管等。
（3）光生伏特效应。它是指物体在光的照射下，其 内部产生一定电势的现象。如光敏二极管，光敏 晶体管，光电池等。
3、光电转速传感器的抗干扰性好 光电转速传感器多采用LED作为光 线投射部件，极少会出现光线停顿 的情况，也不会存在灯泡烧毁等故 障危险。另外，光电转速传感器的 光源都是经过特殊方式调制的，有 极强的抗干扰能力，不会受普通光 线的干扰。
4、光电转速传感器的测量能力好 光电转速传感器的可采用光纤封装， 可于测量微小的物体，特别是微小 旋转体的测量，特别适用于高精密、 小元件的机械设备测量。光电转速 传感器的运行稳定，有良好的可靠 性，测量的精度较高，能满足使用 者的测量要求。
频率计显示。也即可专门设计一个计数器进行计数和 显示
图片实例
产品
技术指标 • 测速齿盘齿数为68齿； • 磨擦轮直径为160mm； • 额定电压：12VDC； • 发光二机管输入正向电流：
10mA（典型），集电极 通光电流输出1mA（最 小）； • 脉冲电平：输出高电平幅 值大于10V；输出低电平 幅值小于5V； • 测速范围：0～5m/s；
• 二、结构与特点 本试验台由TIC-2000型机 务检测与试验设备通用控 制器、大功率步进电机及 其驱动系统、恒流恒压源、 高速微型打印机等组成。 其标准化的RS-485工业通 讯接口，开放式的 MODBUS通讯协议，可方 便地与上位微机进行联网， 并入机务检测与试验设备 网络。
• 三、主要技术指标： 输入电源：AC220V±10% 输出功率：5KVA 输出电流：0-20mA 测试精度： 1% 主要测试指标：从0到额定转速时的脉冲数、脉冲最低高 电平、脉冲最高低电平、占空比等 测试报表：自动判断测试结果是否合格并打印。
该传感器适于在道路现场进行高精度测量汽车速度，行驶 距离和对汽车进行加速、制动和滑行等测试。采用大面积 硅光电器件作探测器。使用时安装在汽车外侧，镜头对准 用灯光照明的地面。汽车行驶时，地面的杂乱花纹经光学 系统成像，并扫描过硅光电器件，经过光电转换和空间滤 波后，传感器输出一随机窄带正弦波信号，信号的频率与 车行速度成正比。将传感器输出的信号经型带通跟踪滤波 器滤波和整形后，转换为标准TTL脉冲输出，每一脉冲严 格对应汽车相对地面走过的一段距离。
• 相关性能 • 耐振性能：传感器按工作位置安装，在500r/min通电工作
时，承受10-500 HZ的随机振动试验，振动加速度在相应 的垂向、横向、纵向分别为38，34，17m/s2 ,试验过程的 功能检测 ，在每个方向开始后随机振动10min内，通电工 作，500r/min转动，测试电器性能符合出厂各项指标。
光电式速度传感器原理图 （a）光线被遮住，接收器无信号 （b）
光线未被遮住，接收器有信号
当带缝隙的旋转盘随被测轴转动时，由于圆盘上的缝 隙间距与指示缝隙的相同，因此带缝隙旋转盘每转一 周，光敏器件输出与之相等的电脉冲，根据测量时间
内的脉冲数N就可测出测速为
n=60N/Zt
式中，Z为带缝隙旋转盘上的缝隙数：n为转速 电脉冲送入测量电路进行放大和整℃； • 不含有过量有害气体，不直接接触腐蚀性物品。 基本维护
• 清理皮带时不能将水柱直射到速度传感器上，防止进水。
• 经常查看称重显示仪表速度采样值，如有异常，检查速度 传感器引出线3脚输出值，如摩擦轮转动时3脚无脉冲输出 应将速度传感器拆下更换光电传感器。
• 产品说明 • 1、用途与适用范围
光电式速度传感器
常用的速度传感器有
• 1 直流测速机 • 2 光电式速度传感器 • 3 磁电式传感器 • 4 霍尔式传感器
光电式速度传感器概述
• 光电式速度传感器将速度的变化转变成光 通量的变化，在通过光电转换元件将光通 量的变化转换成电量变化，即利用光电脉 冲变成电脉冲，光电转换元件的工作原理 是光电效应。
优点 1、光电转速传感器为非接触式转速 表
光电转速传感器采用光学原理制造， 属于非接触式转速测量仪表，它的 测量距离一般可达200mm左右。光 电转速传感器的测量无需与被测量 对象接触，不会对被测量轴形成额 外的负载，因此光电转速传感器的 测量误差更小，精度更高。
2、光电转速传感器的结构紧凑 光电转速传感器的结构紧凑，主要 由投射光线部件、接收光线部件也 就是光敏元件和放大元件等组成， 因此光电转速传感器的体积设计小 巧、内部结构精致，一般重量不会 超过200g，非常便于使用者的携带、 安装和使用。
2.工作原理
• 它是由装在轴上的带孔或缝隙 的旋转盘（光电编码盘），光 源，光接收器等组成，输入轴 与被测轴相连接。光源发出的 光通过缝隙旋转盘照射到光敏 器件上，使光敏器件感光并产 生电脉冲。转轴连续转动，光 敏器件就输出一系列与转速及 带缝隙旋转盘上缝隙数成正比 的电脉冲数。在指示缝隙数一 定的情况下，该脉冲数和转速 成正比。