7红外线反射式光电开关 实验
【精品课件】红外线光电开关
常闭触点
线圈
常开触点
线圈
调试步骤:
R1
RLED
R2 R3
40106 VTG
K
VD +10V
VT1 VT2
LED
1. 在接装电路之前，按指导书方法检测红外线光电开关；
2. 接通电源，电路状态及各点电位为：
3. 受光时：光电管集电极电位为低电平
4.
40106的输出端为高电平
5.
复合管VT1电位约为1.4V
13 6A 12 6Y
输入
UT1 UT2
2Y 4
11 5A
0V
3A 5 3Y 6
10 5Y 9 4A
输出
VSS 7
8 4Y
CD40106
电磁式继电器
结构 符号
工作 原理
外形 引脚
电磁式继电器的结构和符号
线圈 铁心 轭铁线圈焊片来自触点KK
触点焊片
是用较小的电流控制较大电流的自动开关
电磁式继电器的工作原理
通电前后
通电前后
常闭（动断）触点
常开（动合）触点
常闭、常开是指未通电之前的状态
JQC-3F(T73)型继电器的引脚
线圈直 流电触压点电流为 触为点1J09Q耐电AVC时压流-3F，1为(2T交577V3A流)时,交 流耐910V压A耐D/C12压2550V3VA0、CV 直流
7A/250VAC/30VDC
40106 继电器 VT2
RLED
VTG
复合管
二极管
VD +10V
LED 常开 开关
红外线传感器
放大驱
动电流
保护三极管免受断电时 继电器线圈感生电动势 使CE间承受大反向电压
光电开关实验
中国计量学院实验报告课程名称：《电子基础实验》实验项目：光电开关实验实验报告人：金莹莹实验时间：2010.10.21实验（一）透射式光电开关一、实验目的了解透射式光电开关组成原理及应用。
二、实验仪器光电实验装置、光电器件实验模块（一）、普通发光二极管、光敏二极管、主机箱见图1光敏器件实验装置图。
三、实验原理光电开关可以由一个光发射管和一个接收管组成（光耦、光断续器）。
当发射管和接收管之间无遮挡时，接收管有光电流产生，一旦此光路中有物体阻挡时光电流中断，利用这种特性可制成光电开关用于工业零件计数、控制等。
四、实验内容与步骤1、将发光二极管两端接入实验模板光敏器件输入两端（注意极性），将实验模板上的电流表的两个插孔用线短接，再将光敏二极管（接收管）两端引入实验模块的光敏接收器件两端，再将实验模块上的VCC插孔与“⊥”插孔接到主机箱的+5V电源的相应插孔上。
2、开启主机箱电源，用手或者其他物体挡住发光二极管与光敏二极管之间的光路，接收管接收不到光，实验模板上的发光二极管不点亮，当光路中无物体阻隔畅通时，实验模板上的发光二极管亮，由此形成了开关功能。
五、实验结果当接收管和发射管间无遮挡时，开关指示灯亮；当有遮挡时，开关指示灯灭。
六、注意事1）避免强光源光电开关在环境照度较高时，一般都能稳定工作。
但应回避将传感器光轴正对太阳光、白炽灯等强光源。
在不能改变传感器（受光器）光轴与强光源的角度时，可在传感器上方四周加装遮光板或套上遮光长筒。
2）防止相互干扰防止相互干扰最有效的办法是投光器和受光器交叉设置，超过2组时还拉开组距。
当然，使用不同频率的机种也是一种好办法。
实验（二）红外线反射式光电开关一、实验目的了解红外线光耦开关的组成及基本原理。
二、实验仪器光电器件实验（光开关）模板、主机箱、反射光耦三、基本原理红外线开关模块（OW2152反射式光耦）中有一个红外发射二极管和红外三极管组成。
当物体接近时，发射管发射的红外线被物体反射回来接收管上，被接收管接收。
光电开关综合设计实验报告
光电开关综合设计实验报告1. 背景光电开关是一种利用光电效应来检测物体存在与否的装置。
其由光源、光敏电阻和信号处理电路组成。
在工业自动化、机器人控制等领域有着广泛的应用。
本次实验旨在通过设计和搭建一个光电开关系统，验证其在物体检测方面的可行性和稳定性。
通过实验，我们可以了解光电开关的工作原理、特性和应用场景，并对其进行深入分析和研究。
2. 分析2.1 实验原理光电开关利用光敏元件（如光敏电阻）对环境中的光强变化做出相应的电阻变化，从而实现对物体存在与否的检测。
当被检测物体遮挡住光线时，光敏元件的电阻值发生变化，通过信号处理电路可以将这一变化转换为数字信号输出。
2.2 实验步骤1.搭建实验装置：将光源、光敏元件和信号处理电路按照实验要求连接起来。
2.调试装置：调整光源的亮度、光敏元件的位置和信号处理电路的参数，使得系统能够准确地检测物体存在与否。
3.进行实验：将不同形状、颜色和材质的物体放置在光电开关前方，观察系统对物体的检测情况。
4.记录数据：记录实验过程中系统输出的数字信号，并对其进行分析和比较。
2.3 预期结果预期结果是根据不同物体特性（形状、颜色、材质）以及实验装置的参数调整，系统能够准确地判断物体的存在与否。
当物体遮挡住光线时，系统输出高电平；当光线不被遮挡时，系统输出低电平。
3. 结果3.1 实验数据物体形状颜色材质系统输出物体A 圆形红色金属高物体B 方形绿色塑料高物体C 圆柱形蓝色木材高物体D 不规则黄色玻璃低3.2 结果分析根据实验数据，我们可以得出以下结论：•光电开关对物体的形状、颜色和材质具有一定的检测能力。
不同形状的物体对光线的遮挡程度不同，从而影响了系统输出。
•光电开关对不同颜色的物体有一定的区分度。
颜色越深的物体对光线的吸收能力越强，从而遮挡光线更多，系统输出较高。
•光电开关对材质也有一定影响。
金属等导电材料对光线的吸收能力较强，从而遮挡光线更多，系统输出较高。
3.3 实验建议根据实验结果，我们可以提出以下建议：•在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的光源、光敏元件和信号处理电路，并进行调试和优化。
红外反射光谱原理实验技术及应用
高级物理化学实验讲义实验项目名称：红外反射光谱原理、实验技术及应用编写人：苏文悦编写日期：2011-7-7一、实验目的（宋体四号字）1、了解并掌握FTIR-ATR、FTIR-DRS和FTIR-RAS等红外光谱表面分析技术的原理、实验技术及应用2、比较分析FTIR-ATR、FTIR-DRS和FTIR-RAS等红外光谱技术各自适用的样品、同一样品不同红外光谱的谱带位置及形状。
二、实验原理衰减全反射（ATR）、漫反射（DRS）和反射吸收（RAS）都是傅里叶变换红外反射光谱，是FTIR常用的表面分析技术。
图1入射角（9 ）及折射率（n i,n2）对光在界面上行为的影响0 c 为临界角，sin 9 c=n2/n i1全反射光谱原理、实验技术及应用全反射：光由光密（即光在此介质中的折射率大的）媒质射到光疏（即光在此介质中折射率小的）媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。
很多材料如交联聚合物、纤维、纺织品和涂层等，用一般透射法测量其红外光谱往往很困难，但使用FTIR及ATR技术却可以很方便地测绘其红外光谱。
（1）入射角与临界角在通常情况下，光透射样品时是从光疏介质的空气射向光密介质样品的，当垂直入射（入射角0为0°）时，则全部透过界面；当0工0°时，如果两者的折射率相差不大，则光是以原方向透射的，但如折射率差别较大，则会产生折射现象。
当n2与n i有足够的差值（0.5以上），且入射光从光密介质（n i）射向光疏介质（n2 ），入射角9大于一定数值时，光线会产生全反射现象。
这个“一定数值” 的角度称为临界角，也即当折射角©等于90°时的入射角9称为临界角9 c, 如图1,其中临界角9 c和折射率n i和n2有如下关系：sin9 =n2n i显然，临界角的数值取决于样品折射率与全反射晶体的折射率之比，对同一种全反射晶体，不同材质的样品会有不同的临界角值，表1所列数值可看出这一关系。
毕业设计范例二红外线光电开关电路的设计与制作
江门市新会技工学校技能课教案编号：QD-19-06 流水号：5 电气自动化专业10G3 班共10 页课题名称总课题：毕业设计授课主题内容红外线光电开关电路的设计与制作授课课时2需用课时2 分课题：毕业设计范例二起止日期课题要求技术理论知识实际技术操作设备、工、刃量具标准材料准备示范操作准备产品名称是否生产产品图号件数额定工时工时余（缺）安排备注工人学生合计课题实习结束小结授课老师：肖正光审阅签名：新会高级技工学校毕业设计论文课题：红外线光电开关电路的设计与制作系部：电子信息系专业、班级：电气自动化设备安装与维修姓名： XXX指导教师：完成时间： 2012.6.16毕业设计论文任务书1、题目红外线光电开关电路的设计与制作2、内容要求：（1）、设计并制作一红外线光电开关电路，当光电管接收到红外发射光时，继电器控制所需驱动的电器设备工作。
（2）、用Protel 99 SE完成电路原理图的绘制，并提出元件清单，购买关键元器件。
（3）、完成线路板的设计。
（4）、样机装配与调试。
（5）、完成毕业大作业（综合实训）正文。
3、实施步骤：1、查阅资料，拟定总体设计方案，IC规格书查询，芯片选型。
约3天时间。
2、原理图的设计：①完成红外线光电开关电路的原理图的设计；②提交元件清单；完成关键元器件的选购，约4天时间。
3、线路板的设计、制作与装配：①用Protel 99 SE完成线路板的设计，利用热转印方法制作线路板；约一周时间。
4、完成样机的装配与调试，约2周时间。
5、完成毕业大作业（综合实训）正文。
应包括如下内容：(1) 总体方案设计(2)各功能电路的描述、电路图； (3)元件清单；(4)线路板的PCB图；(5) 利用热转印方法制作线路板的过程；(6)红外线光电开关的装配与调试；(7) 红外线光电开关实物照片；(8) 毕业大作业总结。
约为3天的时间。
4、本毕业设计任务书于2012年 5月28日发出，应于2012 年6月16日完成，然后进行成绩评定。
红外光电开关
关
时有几对发射器和接收器安装时，为了防止传感器彼此间的干扰，以接
收器安装在距发射器1.5m处为例，每两对（不同的发射器和接收器）之
间的距离要大于250mm（一般还应加上一个安全系数）
15
红 外 光 电 开 关
安装注意事项(对射式光电传感器)
Y:
红
发
外
射
光
器 发
电
出
开
的 光
关
斑 的
大
小
X:接收器距离发射器的距离
外
当同一侧的发射器和接收器安装距离较近时（50mm），由于检测物反射
光
电
的影响也会造成不同传感器间的干扰。如图3中，当1#和2#传感器间均有
开
被检测物时，1#传感器的被检测物反射的1#发射器的光线有可能传到2#
关
的接收器，导致2#传感器没有输出（检测不到物体）；同样道理，2#传
感器的被检测物反射的2#发射器的光线有可能传到1#的接收器，导致1#
关
断时会产生一个开关信号的变化。光的通过时间是两倍的信号持续时间。
工作示意图
6
红 外 光 电 开 关
镜面反射式
红 检测距离：
外
光
0.1米----20米
电
开 关
特征：
（1）辨别不透明的物体； （2）借助反射镜部件，形成较远的有效距离； （4）不易受干扰，可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中。
红
外
把1#和3#传感
光
电 器的发射器和接收
开 器分别向外倾斜一
关 个角度，这样2#传
感器的接收器就不
会接收到1#和3#发
射器被检测物反射
回来的光了，从而
光电开关实验报告
一、实验目的1. 了解光电开关的基本原理和工作方式；2. 掌握光电开关的安装、调试和应用；3. 分析光电开关在不同环境下的性能表现；4. 提高对传感器应用技术的认识。
二、实验原理光电开关是一种利用光电效应来实现物体检测的传感器。
它由发射器、接收器和信号处理电路组成。
当物体进入发射器和接收器之间的光路时，发射器发出的光被物体阻挡，接收器接收到的光强度减弱，从而产生信号变化，实现物体的检测。
三、实验器材1. 光电开关传感器1套；2. 电源1个；3. 被检测物体（如：卡片、纸片等）；4. 测量工具（如：尺子、秒表等）；5. 实验平台（如：工作台、支架等）。
四、实验步骤1. 将光电开关传感器安装在实验平台上，确保发射器和接收器之间的距离适中；2. 连接电源，打开电源开关，观察光电开关是否正常工作；3. 将被检测物体放置在光电开关的光路中，观察光电开关是否能够正常检测到物体；4. 调整光电开关的参数，如光强、灵敏度等，观察对检测效果的影响；5. 在不同环境下（如：光照强度、温度等）进行实验，分析光电开关的性能表现；6. 记录实验数据，进行分析和总结。
五、实验结果与分析1. 光电开关能够正常检测到被检测物体，且检测距离适中；2. 通过调整光强和灵敏度，可以改变光电开关的检测效果；3. 在不同光照强度下，光电开关的检测效果基本稳定；4. 在高温环境下，光电开关的检测效果略有下降；5. 在低温环境下，光电开关的检测效果基本稳定。
六、实验结论1. 光电开关是一种基于光电效应的传感器，能够实现非接触式物体检测；2. 通过调整光电开关的参数，可以改变其检测效果；3. 光电开关在一般环境下具有良好的检测性能，但在高温、低温等极端环境下，检测效果略有下降。
七、实验注意事项1. 在安装光电开关时，注意保持发射器和接收器之间的距离适中，避免过近或过远；2. 在调整光电开关参数时，注意观察检测效果的变化，避免过度调整；3. 在进行实验时，注意观察实验环境对光电开关性能的影响，以便在实际情况中进行优化。
红外线漫反射式光电开关
红外线漫反射式光电开关
反射式光电开关是一种利用红外线进行工作的光电元器件，由一个红外线发射管和一个红外线接收管组合而成。
以下是其相关信息：
1. 工作原理：反射式光电开关工作时，红外线发射管会发出不可见的红外光，当物体接近时，这些光线会被物体表面反射回来，并由红外线接收管接收。
通过检测接收到的光强变化，开关可以判断物体的存在与否。
2. 产品特点：这种光电开关的特点是发射波长通常在780nm至1mm范围内，它们能够检测出其接收到的光强的变化。
由于是反射式的，工作距离通常被限定在光束的交点附近，以避免背景光的影响。
而且它们的尺寸较小，适合安装在有限的空间内。
3. 应用范围：反射式光电开关广泛应用于各种领域，如工业生产线上的物体检测、自动化设备中的目标识别以及日常生活中的各种自动感应装置等。
4. 注意事项：在使用这类开关时需要注意环境因素，如灰尘、水汽等可能会影响其性能。
同时，安装时要确保发射器和接收器对准，以便正常工作。
此外，市场上有各种型号的反射式光电开关，例如E3F-DS30C4型号的三线传感器NPN常开24V，用户可以根据实际需要选择合适的产品型号。
光电检测实验报告(5)光电耦合开关实验
光电检测实验报告实验名称：光电耦合开关实验实验者：实验班级：实验时间：指导老师：一、实验目的1、了解光开关（反射式、对射式）的工作原理及其特性2、了解并掌握使用光开关测量转速的原理及方法二、实验内容1、对射式光开关转速测量实验2、反射式光开关转速测量实验三、实验仪器1、光电耦合开关实验仪 1台2、连接导线若干3、电源线 1根四、实验步骤1) 对射式光开关转速测量实验1、将面板左上对射式光电开关用导线对应接入面板中间上面的光电开关输入端，光电开关探测器端绿色护套插座接驱动开关指示输入端绿色护套插座。
2、打开电源，手动转动转盘，使光电开关光路挡住或畅通，观察输出开关指示灯状态。
3、转速调节输出端通过导线与电机输入端连接，将解调电路输出端接入频率表。
4、打开电源，调节转速，观测转速改变。
注意，转速单位为转/分钟。
5、关闭电源。
8) 反射式光开关转速测量实验1、将面板左上反射式光电开关用导线对应接入面板中间上面的光电开关输入端，光电开关探测器端绿色护套插座接驱动开关指示输入端绿色护套插座。
2、打开电源，手动转动转盘，使光电开关光路挡住或畅通，观察输出开关指示灯状态。
3、转速调节输出端通过导线与电机输入端连接，将解调电路输出端接入频率表。
4、打开电源，调节转速，观测转速改变。
注意，由于转盘上有6个孔，转盘转动一周输出个脉冲信号，因此实际转速应该等于显示转速的1/6。
5、关闭电源。
五、实验测得数据1、对射式：W=Wo/6=680/6=113.3rad/s2、反射式：W=Wo/6=700/6=116,7rad/s(其中为W实际转速，Wo为显示转速）六、实验结束后，整理器材、清理桌面。
光电开关实验报告
光电开关实验报告光电开关实验报告引言：光电开关是一种常见的光电传感器，主要通过感应光的存在或消失来控制电路的开关状态。
本实验旨在通过搭建光电开关电路并观察其工作原理，进一步了解光电开关的应用和特性。
一、实验器材和原理1. 实验器材：- 光电开关模块- 电源- 电线- 电阻- 数字万用表2. 实验原理：光电开关模块由发光二极管和光敏三极管组成。
当光线照射到光敏三极管上时，光敏三极管会产生电流，经过放大后驱动继电器闭合，从而控制电路的开关状态。
当光线被遮挡时，光敏三极管不再产生电流，继电器断开，电路断开。
二、实验步骤和结果1. 搭建电路：将光电开关模块与电源、电阻和数字万用表连接，保证电路连接正确。
2. 确定光电开关的感应距离：将光电开关模块与物体放置在一定距离上，逐渐调整距离，观察光电开关的工作状态。
记录当光电开关感应到物体时，继电器闭合，电路导通，数字万用表显示电流值；当光电开关未感应到物体时，继电器断开，电路断开，数字万用表显示电流值为零。
3. 测量光电开关的响应时间：在确定的感应距离上，将物体快速移动至光电开关前方，观察继电器闭合的时间。
使用计时器记录响应时间。
4. 测量光电开关的稳定性：在确定的感应距离上，保持物体静止不动，观察光电开关的工作状态是否稳定。
记录光电开关感应到物体时的电流值，并持续观察一段时间，确认电流值保持稳定。
5. 分析实验结果：根据实验数据，分析光电开关的感应距离、响应时间和稳定性。
比较不同条件下的实验结果，讨论光电开关的特点和应用场景。
三、实验结果分析1. 感应距离：根据实验结果，确定了光电开关的感应距离为X厘米。
在此距离下，当物体靠近光电开关时，继电器闭合，电路导通，数字万用表显示电流值；当物体离开光电开关时，继电器断开，电路断开，数字万用表显示电流值为零。
这说明光电开关对物体的感应距离较近，适用于近距离控制电路的开关状态。
2. 响应时间：根据实验结果，光电开关的响应时间为Y秒。
反射型光电开关
反射型光电开关反射型光电开关是一种常用于自动控制系统中的光电传感器，用于检测物体的存在、位置或运动。
它由光电发射器和光电接收器组成，通过发射一束光并检测光的反射来实现物体的检测。
一、工作原理反射型光电开关的工作原理基于光的反射现象。
它通过发射一束光并检测光的反射来判断物体的存在或位置。
通常，光电发射器和光电接收器被安装在同一侧，并且光线是沿着物体的预定路径反射的。
当没有物体遮挡光线时，光电接收器会接收到光电发射器发出的光信号。
当有物体遮挡光线时，光信号会被物体反射或吸收，使得光电接收器接收到的光信号减弱或消失。
通过检测光信号的强度变化，可以确定物体的存在或位置。
二、应用领域反射型光电开关在自动化控制系统中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 传送带控制：反射型光电开关可以用于检测物体在传送带上的存在和位置。
通过监测光电开关的输出信号，可以实现物体的计数、分拣和定位。
2. 门禁系统：反射型光电开关可以用于门禁系统中，检测人员或车辆的进入和离开。
当有人或车辆经过时，光信号会被遮挡，从而触发门禁系统的开关动作。
3. 自动灯光控制：反射型光电开关可以用于自动灯光控制系统中，根据环境光的变化来控制灯光的开启和关闭。
当光线变暗时，光信号被遮挡，触发灯光的开启。
4. 机器人导航：反射型光电开关可以用于机器人导航系统中，帮助机器人判断物体的位置和避开障碍物。
5. 自动门控制：反射型光电开关可以用于自动门控制系统中，检测人员或物体的接近并触发门的开启。
三、常见技术参数在选择和使用反射型光电开关时，以下是一些常见的技术参数需要考虑：1. 检测距离：指光电开关能够检测到物体的最大距离，通常以毫米（mm）为单位。
2. 工作电压：指光电开关的工作电压范围，通常以伏特（V）为单位。
3. 输出类型：光电开关的输出类型可以是模拟输出或数字输出。
模拟输出通常是一个连续变化的电压信号，而数字输出通常是一个开关信号，表示物体的存在或不存在。
光电耦合开关实验
中国石油大学传感器实验报告成绩：班级：姓名：同组者：教师：光电耦合传感器实验【实验目的】1、了解光开关（反射式、对射式）的工作原理及其特性2、了解并掌握使用光开关测量转速的原理及方法【实验原理】1、光电耦合器件：对射式光电耦合器：反射式光电耦合器：2、转盘转速：0～2400RPM3、工作电源220V/50HZ【实验装置】1、整机1台2、2#迭插头对（红色，50cm）10根3、2#迭插头对（黑色，50cm） 10根4、三相电源线1根5、实验指导书 1本6、合格证1份7、保修卡1份8、金属压块1只【实验内容】实验一对射式光开关实验（非调制）实验准备: 打开箱盖、接好电源线、“电机调速旋钮”逆时针至最小1)对射式光耦安装在电机左侧，上半部是发射二极管，下半部是接收三极管，它通过电机转盘上的圆孔接收到发射二极管的发射光而产生电信号，因发射/接收均采用红外光，所以人的眼睛是看不到的。
2)按电路符号把对射式光耦接入电机右侧的转换电路中，注意二极管、三极管的极性，NC1是发射二极管的限流电位器、可控制发光强度，NC2是接收三极管的I（光电流）/V（电压）转换电位器、可调节输入信号的大小，转换电路由二级工作在共发射极开关状态的晶体管组成。
3)将NC1调至最小（发射二极管发光强度最大），NC2调至最大（接收三极管的I/V转换最大）。
按下红色电源开关，用手轻轻拨动电机转盘，注意观察转换电路上的发光二极管状态，当光路被转盘遮挡时发光二极管状态如何？当光路因转盘上的圆孔而导通时发光二极管状态又如何？（试分析一下电路）4)保持NC1不变，拨动电机转盘使发光二极管亮起，调节NC2（减小），转换电路上的发光二极管会熄灭，这说明了什么？用其它较强光源照射一下对射式光电开关，发光二极管状态有变化吗？这说明了什么？5)保持NC2（最大）不变，拨动电机转盘使发光二极管亮起，调节NC1（增大），转换电路上的发光二极管会熄灭（说明了什么？）。
红外反射式传感器检测电路阐述
红外反射式传感器检测电路阐述在一般工作环境中，反射式传感器检测结果受环境照度强弱变化的影响，反射光的强弱与发射管工作电流、反射距离、反射面材料及传播介质特性等因素相关，红外反射式光电传感器用于导航识别时，导航轨迹宜使用黑色与其他颜色组成。
不同种类的红外反射型光电传感器件，有效检测距离各不相同；同一类型的反射式红外光电传感器件采用不同的封装型式，其有效检测范围亦有差异。
本文以TCRT5000反射式红外光电传感器为例，利用检测补偿电路，提高反射式红外光电传感器的检测抗干扰性能，以优化传感器的检测效果。
1 实验方法说明图1为测试电路原理图，mA表测量发射管电流（以下简称IR），V1表是有环境光照补偿（以下简称有补偿）的检测电压，V2表是无环境光照补偿（以下简称无补偿）的检测电压，①是红外传感器检测管，②是环境光照补偿检测管，③是无环境光照的检测管，且有遮光处理。
R3是转换电阻。
实验检测时，补偿管与检测管平行安装于同一等高平面，相距2cm左右。
检测传感器型号为TCRT5000。
检测中使用的直流稳压电源为YB1370A，电压和电流的测量仪表是VC890D，干扰光源采用涂覆有银色球形反射面的1000W舞台白炽灯泡（以下简称白炽灯），使用TDJC2J-1自耦调压器改变加在白炽灯上的电压，以控制改变干扰光强度。
光照强度检测仪型号是VICTOR1010A，光强检测探头放置在反射面附近。
检测环境光照变化对传感器的影响时，传感器离反射面距离100mm，检测装置结构同参考文献[2]，连接线路采用双绞线。
实验检测过程，使用的白色和黑色反射卡纸，其尺寸、大小、放置的位置，应保持不变；周围环境也应保持不变，包括实验者进行实验操作时的位置，均要保持相对不变，以减小环境因素变化对实验检测的干扰。
2 实验数据分析2.1 转换电阻的影响白色表面对红外光线反射强烈，补偿电路先达到饱和阀值。
图2特性曲线1中，R3为20K，IR为10mA，白色表面照射光强为290lX时，补偿电路达到饱和值。
光电传感器实验仪指南
CS Y—998G 光电传感器实验仪实验指南
表 1
光 照 度20 40 60 80 100 120 140 160 180 （LX） 电流 mA
I (mA)
图2—3光敏电阻光照特性实验曲线
光照度 （Lx）
3、伏安特性测量
在一定的光照强度下，光敏电阻的光电流随外加电压的变化而变化，实验时，在给
实验五 光电池实验………………………………………………………….16
实验六 光电开关实验（透射式）…………………………………………17
实验七 红外反射式光电开关实验（反射光耦）…………………………18
实验八 热释电红外传感器实验……………………………………………18
实验九 光源及光调制解调实验……………………………………………20
主机、安装架、发光二极管光源、光敏电 阻探头、光照度计及探头、分光装置。 四、 实验步骤：
7
CS Y—998G 光电传感器实验仪实验指南
1、亮电阻和暗电阻测量 （1）图 2-1 是光敏电阻实验原理图 （2）按图 2-2 光照度实验安装接线。将照度计探头与主机小面板上照度计显示表 Vi 口 相连接。将图 2-2 中的光敏元件的探头换成照度计探头。打开主机电源，然后，顺时针 慢慢调节 0～20mA 可调电流源旋钮，使照度计显示为 100Lx。 （3）撤下照度计探头，换上光敏电阻探头及电路（图 2－2）。顺时针慢慢调节 0～5V
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CSY-998G 光电传感器实验仪
实
验
指
南
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CS Y—998G 光电传感器实验仪实验指南
光电反射式接近开关实验
光电反射式接近开关实验一、实验目的及内容1.光电反射式接近开关的工作原理2.比较不同反射物的反射效果3.测量钢板作反射物时的特性参数二、实验设备1 ．光电反射式接近开关;2．黑色、白色圆柱状工件等;三、实验原理光电反射式接近开关是利用经外线的反射与接收原理工作的。
光路如图所示。
管状塑料外壳依靠两只M16螺帽固定在支架上，其前端部为红色透明塑料圆片，其右半圆的内部安装一只红外线LED发射管。
在40KHz左右的调制电流激励下，发射出人眼看不见的红外光。
当运动物体移动到光电反射式接近开关面前时，物体将红外光反射回去。
其中一部分恰好被反射回接近开关，并透过其左半圆的红色塑料片到达内部的红外接收光电池上。
光电池将红外光转换为光电流，经放大和阈值比较后，使输出级（OC门）的输出跳变为低电平（NPN），OC门的灌电流驱动能力较大，可直接驱动中间继电器。
当反射物距离较远或反射平面角度偏离较大时，反射光强度达不到阈值比较器的要求，OC门输出保持高阻态。
图五光电反射式接近开关工作原理四、实验步骤1．当L型固定板不处于光电反射式接近开关面前时，将显示器（光电开关底部的红色LED）状态记录在表4-1中。
2．将薄钢板从远至近靠近光电反射式接近开关，当显示器状态翻转时，用圈尺测量此时钢板与接近开关之间的距离，作为额定动作距离。
记录于表4-1中。
3．将钢板缓慢远离接近开关，当显示器状态再次翻转时，测量两者之间的距离作为动作滞差，记录于表4-1中。
4．将反射物换成白纸及实验者的手掌，记录它们的动作距离。
5．改变钢板与光电式接近开关端面的平行度、反射角度，观察显示器的状态。
五、实验报告1．填写下表表4-1 光电式接近开关实验数据表单位mm表4-2 不同反射物的灵敏度比较（mm）2．回答下列问题（1）用白色工件作反射物时的动作距离、复位距离、滞差分别为多少？（2）白色工件、黑色工件、人手的反射效果哪一个好？工业中使用光电反射式接近开关对物体有什么要求？安装时要注意哪几个问题？（3）请列举光电反射式接近开关的其他两方面的用途，画出其中一个应用的示意图并简要说明之。
红外反射光谱原理实验技术及应用
红外反射光谱原理实验技术及应用本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March高级物理化学实验讲义实验项目名称：红外反射光谱原理、实验技术及应用编写人：苏文悦编写日期：2011-7-7一、实验目的（宋体四号字）1、了解并掌握FTIR-ATR、FTIR-DRS和FTIR-RAS等红外光谱表面分析技术的原理、实验技术及应用2、比较分析FTIR-ATR、FTIR-DRS和FTIR-RAS等红外光谱技术各自适用的样品、同一样品不同红外光谱的谱带位置及形状。
二、实验原理衰减全反射（ATR）、漫反射（DRS）和反射吸收（RAS）都是傅里叶变换红外反射光谱，是FTIR常用的表面分析技术。
图1 入射角（θ）及折射率（n1,n2）对光在界面上行为的影响θc为临界角，sinθc=n2/n11全反射光谱原理、实验技术及应用全反射：光由光密（即光在此介质中的折射率大的）媒质射到光疏（即光在此介质中折射率小的）媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。
很多材料如交联聚合物、纤维、纺织品和涂层等，用一般透射法测量其红外光谱往往很困难，但使用FTIR及ATR技术却可以很方便地测绘其红外光谱。
（1）入射角与临界角在通常情况下，光透射样品时是从光疏介质的空气射向光密介质样品的，当垂直入射（入射角θ为0°）时，则全部透过界面；当θ≠0°时，如果两者的折射率相差不大，则光是以原方向透射的，但如折射率差别较大，则会产生折射现象。
当n2与n1有足够的差值以上)，且入射光从光密介质(n1)射向光疏介质(n2 )，入射角θ大于一定数值时，光线会产生全反射现象。
这个“一定数值”的角度称为临界角，也即当折射角φ 等于90°时的入射角θ称为临界角θc ，如图1，其中临界角θc 和折射率n 1和n 2有如下关系： sin θ=n 2/n 1显然，临界角的数值取决于样品折射率与全反射晶体的折射率之比，对同一种全反射晶体，不同材质的样品会有不同的临界角值，表1所列数值可看出这在ATR 和MIR 方法中必须选用远大于临界角的入射角，即sin θ>n 2/n 1,以确保全反射的产生和所获光谱的质量，本实验运用单次衰减全反射ATR 附件，反射晶体是锗，入射角固定为45°，远大于临界角。
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答：光接收管的光谱响应范围一定要包含在光发射管的辐射光谱范围。同时辐射度一定要达到光接收管的最低响应门限以上
模块上红外发射二极管和红外接收三极管为反射式光耦的接入端，按照对应的测试孔颜色接入。
“＋5V”和“GND”为电源输入端，接主机箱＋5V电源。
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开课实验室：理学实验楼5132012年9月25日
学院
物电学院
年级、专业、班
09光信2班
姓名
9
成绩
课程名称
光电传感器实验
实验项目名称
红外线反射式光电开关实验
指导老师签名
了解红外线光耦开关的组成及基本原理。
红外线反射式光耦的使用及其在光开关方面的应用实验。
ZY13OFSens12SB主机箱一台
3、如有兴趣，可用发射式光电器件（光发射、光接收）作开发实验。
将光发射管和光接收管分别引入实验模板中的红外发射二极管和红外发射三极管处（注意极性）。调整发射和接收之间的相对位置，观察光路遮挡与畅通时的现象。
图7-1光电器件实验（光开关）实验接线图
描述实验现象并分析，电路板上相应指示灯亮，远离时灯灭。见实验原理图，当有物体遮挡反射光耦时，光耦所辐射的红外光会被反射，同时反射光耦的红外接收三极管感应到反射光，使红外接收三极管导通，从而使指示灯所在回路的三极管导通，指示灯亮
1、按照图7-1接线：反射光耦（反射式光电开光）有四个插孔，红、蓝色插孔接实验模板的红外发射二极管的正端和“⊥”端，黄、黑色插孔接实验模板的红外线接收三极管集电极和发射极插孔。再将实验模板的“VCC”插孔和“⊥”插孔接到主机箱的电源“+5V”和“⊥”插孔。
2、打开主机箱电源，用手接近或离开光耦探头，观察实验模板上的开关指示灯工作现象。
反射式光耦一个
光电器件实验（光开关）模板一个
支架一套
导线若干
红外线开关模块（ON2152反射式光耦）中有一个红外发射二极管和红外三极管组成。当物体接近时，发射管发射的红外线被物体反射回来被接收管接收，再接上放大和控制电路，可用作楼道口等处作电灯自动开关。当有人经过时，控制楼道灯亮。通过延时电路控制，经过若干秒后，楼道灯自动熄灭。