传感器的应用实例：光控开关
光电开关的应用范文
光电开关的应用范文光电开关是一种广泛应用于工业自动化领域的传感器，使用光学原理检测物体的存在与否。
它通过发射一束光束，并测量光线是否被物体阻挡来判断物体的存在。
光电开关具有灵敏度高、反应速度快、寿命长等特点，因此被广泛应用于机械设备、自动化生产线、智能家居等领域。
一、光电开关在机械设备中的应用1.生产线上的物体检测：在生产线上，可以使用光电开关来检测物体的到位或缺失，实现自动化的生产过程。
例如，在装配线上使用光电开关来检测零部件的到位情况，确保装配质量和工作效率。
2.自动售货机的货物检测：自动售货机的货道中可以安装光电开关，当货品出售一定数量后，光电开关能感应到货道内的物品剩余量，当物品不足时，则及时报警或关闭售货机。
3.纸张传送带的检测：在印刷机、复印机等设备中，通过光电开关检测纸张的传送速度和到位情况，确保打印、复印等过程的稳定性和准确性。
4.安全保护：光电开关也可以用于机械设备的安全保护。
例如，在传送带或旋转设备上安装光电开关，当人员或其他物体进入危险区域时，光电开关能够及时检测到，并触发停机或其他安全措施，保护人员的安全。
二、光电开关在自动化生产线中的应用1.反射型光电开关：反射型光电开关适用于需要检测较远距离的物体的到位、缺失或存在情况。
它通过发射光线，然后由物体反射回来，再由接收器接收信号来判断物体的存在与否。
在自动化生产线上，反射型光电开关可以用于检测高速运动的物体、距离较远的物体等。
2.遮断型光电开关：遮断型光电开关适用于需要检测触发物品运动的情况。
它通过将光源和接收器分开安装，当物体遮挡光源和接收器之间的光线时，光电开关能够检测到物体的存在，并触发后续操作。
在自动化生产线上，遮断型光电开关常用于检测产品的到位、传送带上物品的存在与否等。
3.光电开关与PLC的配合应用：在自动化生产线上，光电开关经常与PLC（可编程逻辑控制器）配合使用。
光电开关通过接收物体的存在与否的信号，将信号传输给PLC，PLC再根据预设的程序进行逻辑控制，实现自动化生产过程中的各种动作和操作。
光感传感器的原理及应用
光感传感器的原理及应用光感传感器是一种能够感知光线的光敏元件，它能够将光线转化为电信号，从而实现对光照强度的检测和测量。
光感传感器的原理是利用光敏元件（如光电二极管、光敏电阻、光电晶体管等）对光线的敏感性，当光线照射到光敏元件上时，光子的能量会激发光敏元件内部的电子运动，从而产生电荷。
通过测量光敏元件产生的电荷量，就可以推测出光线的强度和亮度。
光感传感器的应用非常广泛，它被广泛应用于各种光控系统和自动化设备中。
以下是一些光感传感器的应用场景：1. 光照度控制：光感传感器能够感知光线的强度，可以应用于照明系统中，通过自动调节灯光的亮度和开关来实现室内照明的节能控制，提高照明效果。
2. 光感应开关：光感传感器可以用于光控开关和触发器件，例如根据光线的强度来控制窗帘的开合、自动控制庭院的水泵和喷灌装置。
3. 智能手机和相机：手机和相机中的环境光传感器通过检测周围的光线情况，来自动调节屏幕亮度和相机的曝光参数，从而提高用户体验。
4. 温度控制系统：一些温室和植物大棚中，光感传感器可以监测光照的强度，通过与温度传感器结合，实现自动调控温室内部的温度和湿度，为植物的生长提供良好的环境。
5. 反光检测：在一些光学检测系统中，利用光感传感器对反射光线的强度进行检测，来实现对物体表面光洁度和质量的检测。
6. 安防监控：光感传感器可以应用于安防监控系统中，通过感知周围的光线情况，实现对安防设备的自动开关和警报功能，提高安全性和便利性。
基于光感传感器的原理和应用，目前市场上有多种类型的光感传感器可供选择，包括光电二极管、光敏电阻、光敏晶体管、光电二极管等。
不同类型的光感传感器在感知光线的灵敏度、响应速度和稳定性等方面有所差异，使用者可以根据具体的应用场景来选择合适的光感传感器。
总的来说，光感传感器作为一种能够感知光线并转化为电信号的传感器，具有很大的应用潜力。
随着科技的不断进步，光感传感器的灵敏度和精度将进一步提高，其在自动化、智能控制和环境监测等领域的应用将会更加广泛。
传感器原理有关的应用例子
传感器原理有关的应用例子1. 温度传感器•智能恒温器：利用温度传感器监测室内温度，通过调节空调或暖气系统来保持恒定的室内温度。
•汽车冷却系统：温度传感器用于监测发动机的温度，当温度过高时，传感器将发送信号给冷却系统，启动风扇或其他降温机制。
•精确温度控制：温度传感器用于烤箱、冰箱等设备中，实现精确的温度控制，确保食物的烹饪或储存质量。
2. 光传感器•环境光感应：光传感器用于自动调节室内灯光的亮度，根据环境光线的强弱来实现节能效果。
•光电开关：光传感器用于检测有无物体通过，常用于自动门、自动扶梯等设备中，提高安全性和便利性。
•光电耦合器：光传感器与光电三极管组成的耦合器，能够实现电气与光学的隔离，常用于电路隔离和信号传输。
3. 压力传感器•汽车胎压监测：压力传感器用于监测汽车轮胎的胎压，提醒驾驶员是否需要及时充气，提高行车安全性。
•工业流体控制：压力传感器用于监测工业过程中流体的压力，实时控制液位、压力等参数，优化生产效率。
•医疗设备：压力传感器用于监测血压、呼吸机的压力等，对患者的病情进行监测和治疗。
4. 加速度传感器•运动检测：加速度传感器用于检测设备或物体的运动状态，如智能手表或手机上的计步功能。
•汽车安全系统：加速度传感器用于监测车辆的加速度、急刹车或碰撞等情况，触发安全气囊和其他安全装置。
•姿态控制：加速度传感器用于无人机、机器人等设备中，实现精准的姿态控制，提高操作的稳定性。
5. 湿度传感器•农业设施：湿度传感器用于监测温室、植物生长箱等农业设施中的湿度，实现精确的灌溉和控制植物生长环境。
•室内空气质量：湿度传感器与温度传感器联合使用，监测室内空气的湿度，控制加湿器或除湿器等设备。
•电子设备：湿度传感器用于电子设备中，检测设备内部湿度，防止潮湿环境对电子元件的损害。
6. 位置传感器•GPS导航：位置传感器用于全球定位系统，通过接收卫星信号来定位用户的准确位置，并提供导航服务。
•自动驾驶车辆：位置传感器用于自动驾驶车辆中，实时检测车辆的位置和周围环境，提供准确的导航和避障功能。
高二物理传感器的应用实例(2019年)
高三物理下册《传感器及其应用》优秀教学案例
四、教学内容与过程
（一）导入新课
在导入新课环节，我将通过一个简单的实验来激发学生的兴趣。我会带一个声光控开关到课堂上，让学生观察并思考其工作原理。当学生尝试拍手或发出声音时，声光控开关会自动点亮，这将引发学生对传感器的好奇心。接着，我会提出问题：“这个开关是如何感知声音并作出反应的？”通过这个实验和问题，自然地引入传感器这一新课主题。
（二）过程与方法
1.通过问题驱动的教学方法，引导学生主动探究传感器的工作原理和应用领域，培养学生的自主学习能力和问题解决能力。
2.采用小组合作形式，让学生在讨论、实践过程中，学会倾听、交流、协作，提高团队合作能力。
3.利用实验、演示等教学手段，让学生亲身体验传感器的性能和应用，培养观察能力和实验操作能力。
二、教学目标
（一）知识与技能
1.理解并掌握传感器的基本原理，包括光电传感器、热敏传感器、压敏传感器等常见类型的工作原理及其特点。
2.学习并掌握传感器在实际应用中的电路连接方式，能够分析传感器在电路中的作用。
3.学会使用传感器进行数据采集，并通过数据处理分析传感器性能，为实际问题提供解决方案。
4.能够运用所学知识，结合实际需求，设计简单的传感器应用电路，提高创新能力和实践能力。
在教学过程中，教师将采用问题驱动的教学方法，以学生为主体，激发学生的求知欲和探究精神。本案例从传感器的基本原理入手，结合生活实例，让学生了解不同类型的传感器及其在工程、医疗、环保等领域的广泛应用。通过小组讨论、实验操作等环节，培养学生动手实践能力和团队合作精神，使学生在掌握物理知识的同时，增强对传感器引导学生关注传感器技术在日常生活中的应用，提高学生理论联系实际的能力。
光电传感器的应用举例
测转速
n=f/N
n—转速； f—脉冲频率； N—圆盘孔数。
5
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
调制盘
()
()
()
6
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
安全警戒
27
扩散反射式光电开关
料位控制
烟雾报警
带材对中控制
缺料检测
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扩散反射式光电开关
斜度检测
裂缝检测
透明玻璃瓶检测
长度控制
镜面反射式光电开关
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限距式光电开关
产品计数
气流量监测
液位检测
检测有无盖
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限距式光电开关
料径控制
行程控制
转速监测
超速或滞速判别
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槽型光电开关
定长剪切
起重机位置控制
例13：条形码扫描笔
光敏三极管
发光二极管
扫描笔
条形码卡片
条形码
扫描方向
光电扫描笔
OUT
脉冲列
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例15：大米分选机
大米及杂质
在光照下，
发出不同
光信号
放
大
器
探头 光源
振动机
控制
电路
滑槽
光箱
光传感器
杂质
驱动器
背景板
气动电磁阀
废弃箱
气源
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例17：吸收式烟尘浊度检测仪
白炽平
行光源
不同原理传感器的应用场景
不同原理传感器的应用场景1. 光敏传感器•用途：光敏传感器主要用于检测光线的强度和变化。
它们可以用于光控开关、照度监测、光线自动调节等应用。
•场景一：自动照明系统。
光敏传感器可以感应光线的强度，当环境光线不足时，自动开启照明灯光，提供足够的照明。
•场景二：智能窗帘。
光敏传感器可以感知光线强度，根据光线的变化自动控制窗帘的开合，实现室内光线合适的效果。
•场景三：街道照明系统。
光敏传感器可以通过监测周围的光线，自动调节路灯的亮度，提高能源利用效率。
2. 温度传感器•用途：温度传感器用于测量环境的温度并将其转化为数字或模拟信号。
它们广泛应用于室内温度控制、气象预报、工业自动化等领域。
•场景一：智能家居温控系统。
温度传感器可以感测室内温度的变化，根据用户设定的温度范围，自动控制空调或暖气的开关，提供舒适的居住环境。
•场景二：冷链物流。
温度传感器可以与物流车辆或储存设施相连，监测货物的温度情况，确保货物在适宜的温度下储存和运输。
•场景三：温度监测系统。
温度传感器在实验室、医院和工厂等场所被广泛使用，以监测环境的温度，确保工艺过程或实验的安全和稳定性。
3. 压力传感器•用途：压力传感器用于测量物体所受到的压力或力的大小，并将其转化为电信号。
它们被广泛应用于汽车、航空航天、医疗设备等领域。
•场景一：轮胎压力监测系统。
压力传感器可以监测轮胎的气压，当气压过低时发出报警，提醒车主进行充气，提高行车安全。
•场景二：液体注射控制。
压力传感器可以监测液体注射设备的压力，确保药物正确地注射到患者体内，提高医疗过程的安全性。
•场景三：工业生产。
压力传感器在工业自动化过程中被广泛使用，用于监测管道、压力容器、液压系统等的压力变化，以确保生产过程的正常运行。
4. 湿度传感器•用途：湿度传感器用于测量空气中的湿度水分含量，通常以相对湿度百分比的形式提供。
它们被广泛应用于农业、气象、室内环境控制等领域。
•场景一：温室农业。
湿度传感器可以监测温室内的湿度水分含量，根据需要自动调节灌溉系统，保持合适的湿度，提高农作物的生长质量。
光控开关的原理及应用
光控开关的原理及应用1. 引言光控开关是一种利用光敏电阻器件（光敏电阻）作为感光元件的开关装置，通过光照强度的变化来控制电路的开关状态。
它在很多领域中得到了广泛的应用，如照明系统、安防系统、自动化控制系统等。
本文将介绍光控开关的原理及其应用。
2. 光控开关的原理光控开关的工作原理是基于光敏电阻的光电效应。
光敏电阻是一种能够根据光照强度的变化而改变电阻值的电阻器件。
当光照强度增大时，光敏电阻的电阻值减小；当光照强度减小时，光敏电阻的电阻值增大。
光控开关通常由一个光敏电阻和一个开关电路组成。
开关电路可以是一个简单的单极开关，也可以是一个复杂的逻辑电路。
当光照强度超过一定阈值时，光敏电阻的电阻值变化导致开关电路闭合，使得电路通电；当光照强度低于阈值时，光敏电阻的电阻值变化导致开关电路断开，使得电路断电。
3. 光控开关的应用光控开关在很多领域中都有广泛的应用，下面列举了一些典型的应用场景。
3.1 照明系统光控开关在照明系统中起到了重要的作用。
通过光敏电阻感知周围环境的光照强度，并根据预设的阈值控制照明灯具的开关状态。
当环境光照足够亮时，光控开关关闭照明灯具，节约能源；当环境光照不足时，光控开关打开照明灯具，保证室内照明。
3.2 安防系统光控开关在安防系统中也有广泛的应用。
通过安装在门窗、墙壁等位置的光控开关，可以感知到窗户是否被打开或破坏。
当光控开关检测到光照强度波动时，可以启动安防系统，如触发报警、发送警报信息等。
3.3 自动化控制系统在自动化控制系统中，光控开关可以用于感知环境光照强度，从而实现自动化的控制。
例如，将光控开关与窗帘控制系统相结合，根据环境光照强度自动调整窗帘的开合程度，达到室内光照的合理分配。
4. 光控开关的优势光控开关相比传统的开关装置具有一些明显的优势，下面列举了几点：•节能：光控开关可以根据环境光照的变化来控制电路的开关状态，从而节约能源。
•自动化：光控开关可以实现自动化的控制，减少人工干预，提高系统的智能化。
光电开关传感器工作原理及应用
光电开关传感器工作原理及应用一、概述光电开关传感器是一种常用的非接触式传感器，广泛应用于自动化控制系统中。
其通过发射光线并接收反射光线的方式来检测物体的存在或位置，具有高精度、高可靠性、长寿命等优点。
二、组成光电开关传感器主要由发射器、接收器和信号处理电路三部分组成。
1. 发射器发射器是将电能转换为光能的装置，通常采用红外线LED作为发光源。
当发射器受到电流驱动时，会产生一束红外线光束，该光束经过透镜后形成一个平行的激光束。
2. 接收器接收器是将反射回来的光能转换为电能的装置，通常采用晶体管或者光敏二极管作为接收元件。
当反射回来的激光束照射到接收元件上时，会产生一个微弱的电流信号。
3. 信号处理电路信号处理电路主要负责对接收到的微弱信号进行放大、滤波和数字化处理，并将处理后的信号输出给控制系统进行判断。
三、工作原理光电开关传感器的工作原理基于光的反射定律。
当发射器发出一束激光束照射到物体表面时，如果该物体表面具有反射性，那么激光束就会被反射回来，并照射到接收器上。
如果物体表面是平滑的，那么反射回来的激光束会沿着与入射角相等且在同一平面内的方向反射出去。
此时，接收器能够接收到大部分的反射光线。
如果物体表面是粗糙的，那么反射回来的激光束就会呈现出散乱状态，并且只有一小部分光线能够被接收器接收到。
通过对接收器输出信号进行处理，可以判断物体是否存在或者其位置信息。
四、应用由于其高精度、高可靠性和长寿命等优点，光电开关传感器广泛应用于自动化控制领域中。
主要应用于以下几个方面：1. 物品检测在生产线上，可以使用光电开关传感器对产品进行检测和分类。
例如，在装配线上使用该传感器检测零件是否已经完成组装；在包装线上使用该传感器检测产品是否达到规定的尺寸和重量。
2. 位置检测在机械加工中，可以使用光电开关传感器对机械零件进行位置检测。
例如，在自动化车床上使用该传感器检测刀具是否已经到达指定的位置。
3. 自动控制在自动化控制系统中，可以使用光电开关传感器对机器人、自动输送线等设备进行控制。
传感器的应用实例
1、实验原理及知识准备
工作电路，使路灯自动开启；天明后，R 阻值减 G 白天，光强度较大，光敏电阻RG电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；
怎样使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？
1、实验原理及知识准备
器的输入端A电压达到某个值（如1.6V），就需要
RG的阻值达到更大，即天色更暗。
2、用白炽灯模仿路灯，为何要用到继电器？ 由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽
灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启闭工作电 路．
如图所示电磁继电器工作电路，图中虚 线框内即为电磁继电器，D为动触点，E为 静触点．试分析电磁继电器的工作原理．
上一节我们学习了火灾报警器，它是利 温度报警器的工作电路，如图所示：
白天，光强度较大，光敏电阻RG电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通； 怎样使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？
用烟雾对光的散射作用，使火灾发出的光 试分析其工作原理。
1、要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？为什么？ 温度报警器的工作电路，如图所示：
器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线 6V），就需要RG的阻值达到更大，即天色更暗。 圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电 天较亮时，光敏电阻RG阻值较小，斯密特触发器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通；
由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启闭工作电路．
传感器实训——声光双控开关设计
摘要在学校、机关及厂矿的公共场所和居民居住区的公共楼道里普遍使用的都是机械手动开关。
由于机械手动开关经常被人为拨动，致使用了一段时间后就开始出现各种各样的原因使许多灯泡点亮长明的现象，这样既缩短了灯泡的寿命，又浪费了国家的电量，为国家、单位、个人造成了很多的经济损失。
另外，由于频繁开关或其他的人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。
所以，应该要改善一下这种现象，设计一种既安全又简单方便的新型墙壁开关，为消除事故隐患做足准备。
本设计研究的是一种利用声、光双重控制功能的无触点开关。
开关控制电路主要由声控部分、光控部分和延时处理部分组成。
白天光控电路对外界光亮程度进行检测，由于光亮程度较强，光敏二极管呈现小电阻使开关呈现截止状态，无论多大的声音干扰也不能将灯点亮，从而实现白天灯不亮。
晚上或遇到阴天，光敏二极管感受到较暗的光强度并输出较大的电阻使开关呈现导通状态，遇到声响时，通过声控电路使灯自动点亮，并实现延时，从而实现自动控制。
而且对于声音感知的灵敏度和对光强度感知的灵敏度以及延时时间能够调节，即可以人为的设定延时时间。
这种开关特别适用于住宅楼、办公楼楼道、走廊、仓库、地下室及厕所等公共场所的照明灯的自动控制，是一种集声、光、延时于一体的既节电又方便的自动控制开关。
关键词：声光控；灵敏度；延时；信号放大；AbstractIn schools, offices and factories and public places and residents of residential areas in the public corridor in common use are mechanical manual switch. Due to mechanical manual switch is often people pick, with that for a time began to appear all sorts of reasons why many bulb light long out of the phenomenon, such already shorten the life of the bulb, and a waste of the national power, for the country, unit and individual caused a lot of economic loss. In addition, due to frequent switch or other man-made factors, the walls of the switch damage rate is very high, not only increase the quantity, waste money maintenance, and easy to cause the hidden danger of accident. So, to improve the this kind of phenomenon, design a kind of both safe and simple to new type wall switch, to eliminate hidden dangers of accidents do ready.The design of the study is a use of sound and light dual control functions of non-contact switch. Switch control circuit mainly by the sonic part, electric parts and delay processing parts. During the day to the outside of light electric circuit testing, because of light and strong, photosensitive diode present little resistance to make the switch the present state, no matter how old sound interference and not to be light, so as to realize the bright lights during the day. Night or meet a cloudy day, photosensitive diode feel darker light intensity and output larger resistance to make the switch present on-state, meet noise, through the sonic circuit make light automatic light, and realize the delay, so as to realize the automatic control. And to the voice of the light sensitivity and perception of sensitivity and strength perception delay time to adjust, that can be artificial set delay time.This switch is especially suitable for the residential building, office building corridor, corridor, the warehouse, the basement and toilet and other public places floodlight of automatic control, is a collection of sound, light, delay in the integration of both electricity saving and convenient automatic control switch.Key words: Sound electric; Sensitivity; Delay; Amplification;目录引言 (1)1 总体电路设计方案 (1)1.1 设计方案 (1)1.2 设计任务与要求 (1)1.3 系统框图和原理图 (2)2 单元方案论证与选择 (2)3 单元电路的设计 (3)3.1声音放大电路设计 (3)3.2倍压整流电路设计 (4)3.3光控电路设计 (5)3.4电子开关电路设计 (6)3.5延时电路设计 (7)3.6电源输入电路设计 (8)4 整机电路设计 (8)5 电路检测 (9)5.1 元器件检测 (9)5.2 电路调试 (9)6 总结 (10)谢辞 (11)参考文献 (12)附录 (13)引言当今世界在电子信息技术的领域里取得了社会跨跃式的进步，科学技术的飞速发展使各国生产力大规模提高。
《传感器与测控技术》制作光控开关电路实验报告
《传感器与测控技术》制作光控开关电路实验报告
实验原理及内容：
光控开关的电路原理图如图2-28所示，当光照度较强时，Q1处于截止状态，Q2也处于截止状态，LED1和蜂鸣器均不响应；当光照强度较弱或天黑时，光敏电阻R1的阻值变大，Q1基极电位升高，Q1导通，Q1发射极输出高电平，LED1点亮，并且Q2导通，蜂鸣器鸣叫。
元件清单：光敏电阻R1 （5528）1个，电阻R2(10千欧)1个，电阻R3（5.1千欧）1个，电阻R4（200欧）1个，三极管Q1 Q2(S8050)2个，发光二极管LED1（红色）1个，蜂鸣器Beep（5V）1个，电阻RP1（104）1个。
实验步骤及数据记录：
上电之前检查电路是否短路，准确无误后上电测试，测量Q1基极电压是否处于1V左右，如果不是，调节滑动变阻器RP1，直至1V左右为止；用手遮挡光
敏电阻，观察LED1和蜂鸣器的状态。
成品图片：
实验总结：
通过这次实验，我学到了光控开关的原理图和光敏电阻的特性，巩固了模电的知识，学会了如何调试光控开关的电路。
光电式传感器-感应水龙头光控开关
最早在英定义地发 光强度单位为"烛 光"
2023/5/6
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照度
照度是用来表示被 照面上光地强弱。受照物 体表面每单位面积（一m 二）上接收到地光通量称 为照度,符号为E,单位为 勒克司（lx）。
2023/5/6
照度仪
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亮度
发光体在视线方向单位投影面（一 m二 ）上地发光强度称为该物体表面地亮度,也称 为辉度 ,用符号L来表示,单位为坎德拉每方米 （cd/m二）。
光敏二极管
将光敏二极管地 PN 结设置在透明管 壳顶部地正下方,光照 射到光敏二极管地PN 结时,电子-空穴对数 量增加,光电流与照度 成正比。
2023/5/6
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光敏二极管外形
光敏二极管阵列
包含一0二四个InGaAs 元件地线光电二极管阵列,可 用于分光镜。
2023/5/6
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红外发射,接收对管外形 红外发射管
（三）光谱特。
• 光电管地光谱特通常是指阳极与阴极之间所加电压不变时, 入射光地波长（或频率）与其绝对灵敏度地关系
（四）光电倍增管及基本测量电路
一．结构与工作原理 光电倍增管是把微弱地光输入转换成电子,并使 电子获得倍增地电真空器件。它有放大光电流 地作用,灵敏度非常高,信噪比大,线好,多用于微 光测量
光电池在造卫星上地应用
2023/5/6
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• 光生电子—空穴对地浓度从表面向内部迅速下降,形成由表 及里扩散地自然趋势。由于PN结内电场地方向是由N区指 向P区,它使扩散到PN结附近地电子—空穴对分离,光生电 子被推向N区,光生空穴被留在P区,从而使N区带负电,P区 带正电,形成光生电动势。
• 二．光电池地基本特
• 基于外光电效应地光电元件有光电管,光电倍增管等。
传感器及其应用应用实例
让更多的孩子得到更好的教育传感器及其应用（应用实例）一、目标与策略明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数！学习目标：●传感器的传感元件是如何将非电学量转化电学量的。
●传感器的应用模式：如何实现信号的放大、转换显示和执行等。
（这些内容限于高中水平只要求了解，不要求理解或掌握）重点难点：●传感器的传感元件是如何将非电学量转化电学量的。
●传感器的应用模式：如如何实现信号的放大、转换显示和执行等。
学习策略：●多观察，多思考，理论联系实际，这样才能使我们的知识成为有用的知识。
二、学习与应用“凡事预则立，不预则废”。
科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对知识回顾---复习学习新知识之前，看看你的知识贮备过关了吗？传感器原理是什么？请简单描述：知识要点——预习和课堂学习认真阅读、理解教材，尝试把下列知识要点内容补充完整，带着自己预习的疑惑认真听课学习。
请在虚线部分填写预习内容，在实线部分填写课堂学习内容。
课堂笔记或者其它补充填在右栏。
详细内容请学习网校资源ID：#50941#406622。
知识点一、温度传感器的应用——电饭锅1．感温铁氧体（1）组成：氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末。
（2）特点：常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，温度达到约103℃时，失去铁磁性。
（3）居里点：又称居里温度，即指103℃。
2．电饭锅的结构如图所示：3．电饭锅的工作原理开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态，则触点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内水保持100℃不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，温度升至居里点103℃时，感温磁体失去______，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源从而停止加热。
要点诠释：如果用电饭锅烧水，在水沸腾后因为水温保持在100℃，故不能自动断电，只有水烧干后，温度升高到103℃才能自动断电。
传感器课程设计之简易光控灯的设计
传感器课程设计之简易光控灯的设计一、设计目的与要求1、设计要求（1）初步掌握一般电子电路分析和设计的基本方法。
包括：根据设计任务和指标，确定电路方案，通过设计计算选择元器件，然后安装电路，进行调试，对结果进行分析，提出改进意见，写出设计总结报告。
（2）培养学生自学能力和独立分析、解决问题的能力。
包括：查阅参考资料、工具书，掌握电路调试的一般规律。
（3）掌握电子电路的安装、布线等基本技能。
（4）更加熟练地掌握常用电子仪器的正确使用方法。
2、设计目的利用光敏电阻设计一个简易光控灯，当用不透光的物体罩住光敏电阻时，LED 灯亮；移去遮光物体时，红色LED发光二极管不会亮。
二、设计任务（1）传感器的选型（2）电路设计（3）电路元器件的选择（4）利用Protel绘制电路图（5）焊接电路板（6）撰写说明书三、编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有总结体会。
摘要光控灯是一种能根据环境自动实现开灯关灯等功能的装置。
它是居家照明系统的主要组成部分，能够给我们的生活带来许多的方便。
光控灯的应用范围很广，例如安装在楼道的走廊灯、安装在街道外的路灯等。
同时也达到了省电节能和延长灯泡使用寿命的效果。
在本次设计中，我们做到如下功能要求：当傍晚光强减弱到一定程度的时候，光敏电阻阻值增大，由555定时器接成的施密特触发器输出高电平，电路就会自动点亮路灯；当早上光强增大到一定强度的时候，光敏电阻阻值减小，施密特触发器输出低电平，从而实现灯自动熄灭的功能。
关键词：光敏电阻；555芯片；施密特触发器；光控灯目录1 光控灯原理 (4)光控灯的意义与背景 (4)设计思路与原 (4)2 光控灯电路的设计方案 (4)方案的选择和确定 (5)元器件的选择‥ (6)主要原器件的介绍 (6)光敏电阻的介绍 (6)555芯片的介绍 (7)发光二极管的介绍 (8)3 总电路设计 (8)电路功能模块图 (8)电源模块原理 (9)光控开关原理模块 (9)电路仿真和分析 (10)4 电路板的制作及调试 (10)电路板的制作 (10)测试结果 (11)5 结束语 (11)6 参考文献 (12)1、光控灯原理光控灯的意义与背景站在新世纪的门槛上，我们感受到的是高速发展的现代科技。
第四节 传感器的应用实例
第四节传感器的应用实例（四）学案学习目标1．掌握光控开关电了路的工作原理2．掌握温度报警器电路的工作原理课本导读1．在逻辑电路中，常把电势的高低叫做电平的高低．“输出低电平”的意思是，输出端处于-------------------电势的状态．2．斯密特触发器是具有-----------------功能的非门，常用符号-------------------表示．3．当加在斯密特触发器的输入端A的电压逐渐上升到某个值（1.6v）时，输出端Y会突然从---------------------电平跳到---------------------电平（0.25V），而当输入端A的电压下降到另一个值时侯（0.8V），输出Y从---------------------电平跳到-------------------电平（3.4V）4．斯密特触发器可以将-----------------变化的模拟信号转换为----------------变的数字信号．典例分析现有热敏电阻、电路丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和若干导线.如图6－4－1 所示，试设计一个控温电路.要求温度低于某一温度时，电路丝自动通电供热，超过某一温度时，又自动断电，画出电路图说【解析】发热敏电阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路．【答案】（1）电路图如图6图6－－4－2所示．12器电流不能使它工作，K接通电炉丝加热，当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K 断开，电炉丝断电，停止加热，当温度低于设计值，又重复前述过程．自我评测1． 如图6－4－3所示的电路为一个逻辑电平检测器．使用时，将检测器的输入端A 接到被测点．当被检测点为高电平时，发光二极管就会导通发光；当被检测点为低电平时，发光二极管就不会发光．试说明为什么？2． 图6－4－3是一个为警报器装置的逻辑电路图．是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R 是一个阻值较小的分压电阻．（1） 要做到低温时电铃不响，出现为灾时产生高温，电铃响起．在图中虚线处画出接入的斯密特触发器．（2） 为什么在高温时电铃会响起？（3） 为了提高电路的灵敏度，即将报警温度调的低些，那么R 的值应该大一些还是小一些？拓展提高★思维升华热敏电阻，光敏电阻起都是由半导体材料制成的，分别随着温度的增大、光线的增强，它们里面的自由电子数均增多，故电阻均变小．相反，随着温度的减图6－4图6－4小、光度的减弱，电阻均变大．★综合实践与创新1.如图6—4－4所示的光控电路中，（1）试说明该电路的工作原理．（2）为什么要用继电器来启闭另外的供电电路？（3）为什么必须给继电器并联一只二极管？2. 在综合实践与创新1中，使二极管发光和继电器动作的电流是怎样形成通路的？3。
光电传感器的应用实例
光电传感器的应用实例描述光电传感器简介光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。
它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
光电传感器一般由处理通路和处理元件2 部分组成。
其基本原理是以光电效应为基础，把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将非电信号转换成电信号。
光电效应是指用光照射某一物体，可以看作是一连串带有一定能量为的光子轰击在这个物体上，此时光子能量就传递给电子，并且是一个光子的全部能量一次性地被一个电子所吸收，电子得到光子传递的能量后其状态就会发生变化，从而使受光照射的物体产生相应的电效应。
光电传感器结构光电传感器主要由发送器、接收器、检测电路三大部分构成，有时还包括发射板和光导纤维等。
其中，发送器即光源（如发光二极管、激光二极管、红外发射二极管等），用以提供光照;接收器又由光电二极管、光电三极管、光电池三部分构成，用以接受发送器所发射的光束并将其转换为电信号;检测电路用以检测由接收器输出的电信号，滤出有效信号，滤除干扰信号。
光电传感器工作原理光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
首先，发送器对准目标不间断地发射光束;其次，接收器接收发送器发出光束并将其转换为电信号;最后，检测电路对接收器输出电信号进行检测，仅保留有效信号。
光电传感器特点①检测距离长如果在对射型中保留10m以上的检测距离等，便能实现其他检测手段（磁性、超声波等）无法远距离检测。
②对检测物体的限制少由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理，所以不象接近传感器等将检测物体限定在金属，它可对玻璃、塑料、木材、液体等几乎所有物体进行检测。
③响应时间短光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，所以不包含机械性工作时间，响应时间非常短。
④分辨率高能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点，或通过构成特殊的受光光学系统，来实现高分辨率。
也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。
传感器的实际应用——路灯控制器实验
传感器的实际应用——路灯控制器实验一、实验目的1．掌握传感器在实际电路中的应用。
2．熟悉光电传感器的特性。
3．了解实际传感器电路中的可能问题与解决方法。
二、实验基本原理许多光电传感器具有在检测过程中的波动性和受干扰的缺陷。
例如，光控装置的干扰源，如闪电，突发的光照或太阳被云层遮住等是短时的，但为防止光控开关受到的各种误触发，可在光检测的向附加入时间识别电路。
电路如图8-1所示。
图8-1 实用波动识别电路图中R1VARISTOR为光敏电阻，R1为保护电阻，100K太大可选100欧姆即可。
C7为去耦电容，一般实验室中不需要连接，R7电阻不需要连接。
C1电容47uF 太大，导致延时太久可选用10uF电容。
R3电阻5.1K如果太大，可能导致4093输入端电压拉不低，可去掉该电阻，或换小1K以下。
三、实验所需设备及元器件●开放式传感器电路实验主板；●跳线若干；●万用表等，●CD4093 1片●光敏电阻1个●1N4148 2个●100K电阻1个●50K电位器1个● 5.1K电阻1个●510K电阻1个●20K电阻1个●2K电阻2个●发光二极管1个●47uF电容1个●9013三极管1个●继电器1个四、实验内容与步骤：1．用万用表测量光敏电阻的亮电阻和暗电阻，并进行记录。
2．搭建图8-2所示电路，调整可调电阻，使输出电压变化明显。
用万用表测量输出电压，对亮与暗的情况进行记录，并记录可调电阻当前阻值，思考此电路能够直接带负载继电器。
图 8-2 光敏电阻基本测量电路3．搭建图8-3所示电路，调整可调电阻，使继电器能够受光敏电阻控制（思考并写出调节方法）。
给光敏电阻创造光照条件，使发光二极管能够随着光敏电阻的受光情况亮灭，记录当前电路发生的现象（注意此时的控制逻辑与步骤2中不同，请思考哪个才是真正需要用到的）。
图 8-3光敏电阻带负载电路4．搭建图8-1所示电路，重复步骤3观察现象，分析结合电路分析产生该现象的原因。
调试可以从电路的后级往前调，也可以从电路的前级往后调。
高中物理传感器及其应用常见传感器的工作原理光控开关制作素材鲁科选修
光控开关制作V1是光电三极管能把光信号转变成电信号。
当它的基极受到光线（或红外线）照射时，集电极和发射极之间就导通电位器RP可调节V1导通时发射极的输出电压。
反相器元件D1、D2、R1和V2组合在一起，相当于一个控制开关当光电三极管V1导通时，反相器D1输入端为高电平，D2也输出高电平。
这样V2导通，这个“控制开关”就导通,于是三极管V2的集电极电流促使继电器的开关S k闭合。
元器件的选择2、制作电源电路图高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．汽车甲和乙在同一公路上做直线运动，下图是它们运动过程中的U-t图像，二者在t1和t2时刻的速度分别为v1和v2，则在t1到t2时间内A．t1时刻甲的加速度小于乙的加速度B．乙运动的加速度不断增大C．甲与乙间距离越来越大D．乙的平均速度等于2．如图1所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方体的导体，边长之比为2∶1，通过导体电流方向如虚线所示；现将这两个电阻R1、R2串联接入正弦交流电路，电路图如图2所示；交流电源电压u随时间t变化的情况如图3所示。
则下列说法中正确的是A．电阻R1和R2的阻值之比为1∶2 B．流过电阻R1和R2是的电流之比为1∶2C．电阻R1两端的电压最大值为220 V D．电阻R2两端的电压有效值为110 V3．两玩具车在两条平行的车道上行驶，t=0时两车都在同一计时线处，它们在四次比赛中的v-t图像如图所示。
在0-5s内哪幅图对应的比赛中两车可再次相遇的是A． B．C．D．4．如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为中心点，在C、D之间做周期为T的简谐运动。
传感器的应用光控开关原理
传感器的应用：光控开关原理概述光控开关是一种光电器件，主要用于控制光源的开、关和调光等功能。
它利用光敏元件感知光线的强度，通过内部的电路进行信号处理，从而控制电路的状态。
光控开关在智能家居、建筑照明、工业自动化等领域广泛应用，具有节能、智能化等优势。
工作原理光控开关的工作原理基于光敏元件的光电特性。
常见的光敏元件有光敏电阻、光敏三极管和光敏二极管等。
当光敏元件受到光的照射时，光线能量会引起电子的运动，从而改变电阻或电流。
基于这一原理，光控开关通过光敏元件感知光线的强弱，并将信号传递给控制电路进行处理，最终实现对光源的控制。
应用领域使用光控开关可以实现以下功能： - 照明系统控制：光控开关可以根据光线强度自动调节照明系统的亮度。
在室外照明中，光控开关可以根据日出和日落时间自动开启和关闭路灯，实现节能的同时也提高了公共安全性。
- 智能家居应用：在智能家居系统中，光控开关可以根据光线强度和室内照明需求，自动调节灯光亮度和色温。
当感应到室内有人活动时，光控开关还可以自动开启照明系统。
- 工业自动化控制：光控开关在工业自动化领域的应用十分广泛。
例如，光控开关可以用来监测流水线上的物体，实现自动分拣和检测。
此外，在自动化装配过程中，光控开关还可以用来检测产品的位置和方向等信息。
优势光控开关相比于传统的机械开关具有以下优势： - 节能：光控开关可以根据光线强度自动调节照明系统的亮度，避免了长时间不必要的能量浪费。
- 自动化：光控开关可以根据光线强度和环境需求自动开启或关闭照明系统，提高了使用的便利性和智能化程度。
- 可靠性：光控开关使用光敏元件进行感知，无需机械接触，不易受到温度和湿度等环境因素的影响，具有较高的可靠性和寿命。
注意事项在使用光控开关时，需要注意以下几点： 1. 安装位置的选择：光控开关应该安装在能够充分感知光线的位置，避免受到遮挡和干扰。
2. 精细调节：光控开关应该根据实际需求进行精细调节，以确保灯光的亮度和色温符合使用者的需求。
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生活中的光控开关：
本声光控灯头灯座采用集成电路，控制开 关线路，通过光线控制，白天开关断开自 锁，无光线或黑暗处，凭脚步声或拍手声， 即可启动电路并延时60秒左右自动关闭。 延时后会自动停止。实现智能家居，安全 省电、经久耐用的扩大，使得光开关技术的 发展和市场的崛起。由于光网络容量的持 续扩展，电控光开关已不适应高速通信网 的要求，开发高速高性能的光控光开关已 成必然，光控光开关将在未来的大容量光 网络中发挥关键作用，并为光开关生产厂 家带来诱人的市场机会。
思考与讨论：
1、要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻 值调大些还是调小些？为什么？ 应该把R1的阻值调大些，这样要使斯密特触发 器的输入端A电压达到某个值（如1.6V），就需 要RG的阻值达到更大，即天色更暗。 2、用白炽灯模仿路灯，为何要用到继电器？ 由于集成电路允许通过的电流较小，要用 白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启闭工作 电路．
如图所示电磁继电器工作电路，图中虚线框内即为 电磁继电器，D为动触点，E为静触点．试分析电磁 继电器的工作原理
当线圈 A中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁B向下运 动，从而带动动触点D向下与E接触，将工作电路接通， 当线圈A中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔铁B在弹簧 作用下拉起，带动触点D与E分离，自动切断工作电路． 试说明控制电路的工作原理: 天较亮时，光敏电阻RG阻值较小，斯密特触发器 输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈中无电 流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻RG电阻增大， 斯密特触发器输入端A电势升高，当升高到一定值，输出 端Y由高电平突然跳到低电平，有电流通过线圈A，电磁 继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后， RG阻值减小，斯密特触发器输入端A电势逐渐降低，降 到一定值，输出端 Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A 不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路 灯熄灭。
传感器的应用实例
光控开关
实验原理及知识准备
如图所示光控电路，用发光二极管LED模 仿路灯，RG为光敏电阻，R1的最大电阻为 51 kΩ，R2为 330 kΩ，试分析其工作原 理。
白天，光强度较大，光敏电阻RG电阻值较 小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则 输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导 通；当天色暗到一定程度时，RG的阻值增 大到一定值，斯密特触发器的输入端 A的 电压上升到某个值（1.6V），输出端Y突 然从高电平跳到低电平，则发光二极管 LED导通发光（相当于路灯亮了），这样 就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启 的目的。