光电传感器的发展及其应用论文
光电传感技术的发展与应用
光电传感技术的发展与应用随着科技的不断进步,光电传感技术的应用越来越广泛。
光电传感技术的发展也成为现代制造、物流、医疗等领域的重要技术。
本文将着重介绍光电传感技术的发展历程、现状以及应用领域。
一、光电传感技术的发展历程20世纪以前,光电传感技术并未受到重视,直到20世纪50年代,其技术才开始逐渐成熟,并用于战争中的远程敌情探测和导航。
随着技术的不断发展,光电传感技术在医疗、航空、制造、物流等领域的应用也日益广泛。
二、光电传感技术的现状通过对光传感技术的发展历程进行了解,可以发现,现在的光电传感技术已经相对成熟。
近年来,大量的技术研究和应用推广,让光电传感技术得到了迅速发展。
尤其是一些新型光学材料的应用,使得光电传感技术具备了更多种类的应用场景。
三、光电传感技术的应用领域1.医疗领域在医疗领域,光电传感技术的应用非常广泛。
例如,光电血糖仪、光电血氧仪等设备,不仅减轻了人们对血糖、血氧等检测项的担忧,而且还提高了健康生活的方便性和质量。
2.制造领域在制造领域,光电传感技术的应用也是比较多的。
例如,通过使用光学测量仪器对工件形状进行测量,可以大大提高制造精度和速度。
而且在机器人视觉识别等领域,光电传感技术也得到了广泛的应用。
3.物流领域在物流领域,光电传感技术的应用是非常广泛的。
例如,在自动运输、配送过程中,可以通过使用激光传感器,来控制货物的准确配送。
在现代物流时代,光电传感技术是实现智能化物流运营的重要核心技术。
四、光电传感技术的未来随着人们对科技创新和应用需求的不断增加,光电传感技术未来的应用前景是非常广阔的。
例如,在环保净化、生物分析、图像识别等方面,都可以通过光电传感技术来实现。
总体来看,光电传感技术是一种非常重要的技术,其应用范围非常广泛,并且在未来的科技创新中将发挥着越来越重要的作用。
我们相信,随着技术的不断发展,光电传感技术的应用将发生更多的变化和创新。
光电传感器的应用与发展趋势
光电传感器的应用与发展趋势在咱们如今这个科技飞速发展的时代,光电传感器那可是无处不在,就像一个默默无闻的小英雄,时刻发挥着大作用。
我记得有一次,我去参观一家现代化的工厂。
一进去,那场景可真是让我大开眼界!机器轰鸣,生产线快速运转。
其中,有个环节让我印象特别深刻。
在组装电子设备的时候,一个个小巧的光电传感器就像一双双敏锐的眼睛,精准地检测着零件的位置和状态。
每当有零件通过特定的位置,光电传感器就会迅速做出反应,发出信号,指挥机械臂准确无误地抓取和安装。
那速度,那精度,简直让人惊叹不已!咱们先来说说光电传感器在日常生活中的应用。
你想想,咱们每天用的智能手机,那里面可就有光电传感器的功劳。
它能根据周围环境的光线强弱,自动调节屏幕的亮度。
大白天在户外,屏幕亮度自动调高,看得清清楚楚;晚上在被窝里玩手机,亮度又自动降低,不会刺眼。
还有咱们家里的智能照明系统,也是靠光电传感器来感知光线变化,自动开灯关灯,节能环保又方便。
在工业领域,光电传感器更是大显身手。
比如在物流行业,货物的分拣和输送可离不开它。
光电传感器能够快速识别货物的形状、大小和颜色等特征,确保货物准确无误地被分类和运输。
在汽车制造厂里,光电传感器能监测到生产线上的每一个步骤,一旦发现问题,立即发出警报,避免出现次品。
再看看医疗领域,光电传感器在医疗器械中的应用也是至关重要。
像血糖仪、血压计等设备,都依靠光电传感器来准确测量生理指标。
还有在手术中,医生们使用的一些先进设备,也是通过光电传感器来精确定位和操作。
光电传感器在农业方面也有着出色的表现。
比如在温室大棚里,它可以监测光照强度、温度和湿度等环境参数,让农作物在最适宜的环境中生长。
还有在农业自动化灌溉系统中,根据光电传感器反馈的土壤湿度信息,合理控制灌溉水量,既节省了水资源,又保证了农作物的生长需求。
那光电传感器未来的发展趋势会是怎样的呢?我觉得呀,它会变得越来越小巧、越来越灵敏。
就像一个不断进化的小精灵,能够更好地适应各种复杂的环境和需求。
浅谈光电传感器的发展与应用
浅谈光电传感器的发展与应用摘要:传光电传感器在工业上常用于非接触测量物位、距离和条码等信息,随着现代检测技术的发展出现了很多新型的光电传感器。
本文介绍了光电式传感器的分类,阐述了光电式传感器在高压大电流测试、转速测量系统、继电保护、烟尘浊度监测、军事领域等方面中的应用,对实际领域具有指导意义。
关键词:光电传感器继电保护烟尘浊度1前言所谓光电传感器(OTC)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。
光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成[1-2]。
光电传感器的敏感范围远远超过了电感、电容、磁力超声波传感器的敏感范围。
光电传感器的体积很小,而敏感范围很宽,加上机壳有很多样式,几乎可以到处使用。
随着技术的不断发展,光电传感器在价钱方面可以同用其他技术制造的传感器竞争。
2光电传感器的工作原理由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器。
模拟式光电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流,它与被测量间呈单值关系。
模拟式光电传感器按被测量方法可分为透射式、漫反射式、遮光式三大类。
所谓透射式是指被测物体放在光路中,恒光源发出的光能量穿过被测物,部份被吸收后,透射光投射到光电元件上。
所谓漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上,再从被测物体表面反射后投射到光电元件上。
所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部分,使投射刭光电元件上的光通量改变,改变的程度与被测物体在光路位置有关。
3光电传感器分类光电元件有光敏电阻、光电二极管、光电三极管、发光二极管、光电倍增管、光电池、光电耦合器件等。
由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件输出量性质,光电传感器可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲式光电传感器;模拟式光电传感器按被测量方法又可分为透射式、漫反射式、遮光式三大类[3]。
光电传感技术的发展与应用研究
光电传感技术的发展与应用研究随着科技的不断进步,光电传感技术已经逐渐成为人们生产、生活和科学研究中不可或缺的组成部分。
光电传感技术可以通过电子与光子的相互作用,实现对物理、化学和生物信息的测量、分析和监测,广泛应用于医疗、环保、制造等领域。
本文将重点介绍光电传感技术的发展历程和应用研究现状。
1. 光电传感技术的发展历程20世纪初光电传感技术的开端,主要采用的是光电子管,但该技术存在体积大、寿命短、灵敏度低等问题,限制了其广泛应用。
1947年,贝尔实验室研究员肯尼思·珀特尔发明了第一个晶体管,开启了半导体器件发展的新时代,光电传感技术也在此过程中得以发展。
20世纪50年代末,随着半导体技术的不断发展,光电传感技术开始采用光电二极管和光电晶体管,这些器件具有小体积、高灵敏度、长寿命等优点,使得光电传感器件在空间、电子和通信系统中得以大规模应用。
在90年代末,随着纳米级晶体管和量子点器件的发明,光电传感技术的灵敏度得到进一步提升。
2. 光电传感技术的应用研究现状2.1 医疗领域光电传感技术在医疗领域的应用非常广泛。
例如,光学成像技术可以实现对眼睛、耳朵等器官的检测和诊断。
在癌症筛查和治疗中,光电传感技术能够实现癌细胞的分析,支持癌症的早期筛查。
此外,光电传感技术还可用于呼吸器官和心血管系统的监测。
2.2 环保领域光电传感技术在环保领域的应用也非常广泛。
例如,在土壤污染和水质检测中,光谱技术可以实现对化学成分的高精度检测。
此外,气体传感技术可以实现对空气中的污染物的监测和控制,应用于工业、交通、城市空气质量等方面。
2.3 制造领域光电传感技术在制造领域的应用越来越广泛。
例如,在汽车制造和控制行业,众多的检测技术和控制技术需要光电传感器件的支持。
在工业机器人行业,光电传感技术也可以实现机器人的高精度定位。
3. 光电传感技术的未来展望随着科技不断发展,光电传感技术在未来仍将继续得到广泛应用,其应用领域也将越来越多元化、细分化。
光电传感器的应用及其发展趋势
光电传感器的应用及其发展趋势摘要:光电传感器是把被测量的变化转换成光信号的变化,然后,借助光电元件把光信号转换成电信号来实现控制。
如光电开关、光感电阻、光感二极管、光电池、光纤等。
光电式传感器在检测和控制领域中应用非常广泛,它是采用光电元件作为检测元件的传感器,具有反应快、精度高、非接触等优点,而且可测参数多,结构简单,形式灵活多样。
本文列举了光电传感器技术在一些领域里的应用。
并阐述了当前传感器技术的发展现状以及发展趋势。
关键词:光电效应;光电器件;常见故障;检测控制;发展趋势光电传感器,一般由光源、光学通路和光电元件等3部分组成,是通过将光电信号转换为电信号检测被测目标的一种装置。
近年来,新的光电器件不断涌现,光电传感器的应用范围更加广泛。
一、光电传感器的原理光电传感器的工作原理是:首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后通过光电转换元件变换成电信号。
光电传感器的工作基础是光电效应。
由光通量对光电元件作用的不同原理所制成光学测控系统是多种多样的,按光电元件输出量性质可分为两类,即模拟式光电传感器和脉冲式光电传感器,前者是将被测量转换成连续变化的光电流,它与被测量问呈单值关系。
按被测量方法可分为透射式、漫反射式、遮光式三类:①透射式。
被测物体放在光路中,恒光源发出的光能量穿过被测物,部分被吸收后,透射光投射到光电元件上;②漫反射式。
恒光源发出的光投射到被测物上,再从被测物体表面反射后投射到光电元件上;③遮光式。
当光源发出的光通量经被测物遮挡其中一部分,使投射到光电元件上的光通量改变,改变的程度与被测物体在光路位置相关。
光敏二极管是最常见的光传感器,不同于一般二极管的是其管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口,为增加射入光线的受光面积,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。
光电传感器的应用及其发展
光电传感器的应用及其发展首先,光电传感器在工业自动化领域有着广泛的应用。
例如,在自动化生产线上,光电传感器可以用于检测物体的存在、位置、颜色等信息,实现自动化的操控和控制。
它可以用于物体的检测与分类,比如物体的尺寸、形状、颜色等特征检测。
还可以用于检测物体的运动和速度,实现精确的定位和追踪。
光电传感器还可以用于测量温度、压力、湿度等参数,实现对生产过程的监控和调控。
此外,光电传感器还可以用于检测环境中的污染物,比如检测大气中的PM2.5、CO2等有害气体。
其次,光电传感器在医疗领域也有着重要的应用。
光电传感器可以用于血氧测量,实时监测患者的血氧饱和度,提供给医生做出准确的判断和决策。
光电传感器还可以用于心率监测,可以通过皮肤表面的光学信号来记录和分析患者的心率情况。
此外,光电传感器还可以用于人体成像,比如脑电图(EEG)、心电图(ECG)、眼底成像等。
再次,光电传感器在军事领域也有着重要的应用。
光电传感器可以用于远程探测和监测目标,实时获取目标的位置、速度、距离等信息,为军事作战提供支持。
光电传感器还可以用于无人机、导弹等武器系统的导航和目标识别,提高对目标的精确打击能力。
此外,光电传感器还可以用于夜视设备,提供强大的夜间作战能力。
最后,光电传感器还在环保领域有着重要的应用。
光电传感器可以用于检测大气中的有害气体,提供给环保监测部门准确的数据,监测大气的污染情况。
光电传感器还可以用于水质监测,检测水中的溶解氧、PH值、浊度等参数,实时监测水体的质量。
此外,光电传感器还可以用于垃圾分类、环境噪声监测等。
总之,光电传感器在各个领域的应用越来越广泛,并且随着技术的不断进步和应用领域的扩大,光电传感器的发展也越来越迅速。
未来,随着人们对于精确度和高性能的要求不断提高,光电传感器将会更加广泛地应用于不同的领域,并且不断提升自身的性能和功能,为各个行业带来更大的发展和创新。
论光电传感器的发展趋势及应用
论光电传感器的发展趋势及应用摘要:光电传感器因其体现出的响应时间短、非接触检测、精度较高、可靠性强等优势特点,在工业生产、国防事业、信息自动监测等领域得到十分广泛应用,并且随着现代科学技术不断发展,光电传感器智能化、模块化、多能化等发展趋势也会更加明显,推动其在更多领域中应用。
本文联系光电传感器概述,对光电传感器的发展趋势进行细致分析,并尝试从宏观和微观层面入手,对光电传感器的实践应用进行深入探讨,以供参考。
关键词:光电传感器;发展趋势;应用;分析在现代科学技术不断发展背景下,各种电子设备在实际生产生活中也得到较为广泛应用,而光电传感器作为一项重要的感测传输设备,可以利用自身感知能力,将相关数据信息有效传递出去,并且可以同时满足信息记录、存储、显示等多种功能需求,相应信号传输速度也非常快,光电传感器现已经渗透到各行各业领域中,加强光电传感器发展趋势及应用分析也显得十分有必要,不仅可以完善光电传感器监测、自动调节等功能,还能促进其应用范围进一步扩大[1]。
鉴于此,本文对光电传感器的发展趋势及应用展开深入探究。
1光电传感器概述光电传感器主要是通过把光强度的变化转化为电信号的变化来达到控制的目的,并且光电传感器的物理基础就是光电效应,简单来说就是半导体材料的许多电学特性都会受到光照射影响而发生变化,通常是由发送器、接收器和检测电路所构成。
其中,发送器所对准的目标是发射光束,而光束多来源于半导体光源,在光束不间断的发射下,就会使脉冲宽度发生改变,而接收器包含光电二极管、光电池等内容,其后是检测电路,可以滤出有效信号[2]。
由于光电传感器所使用的光敏元件是光敏电阻、光敏二极管等,因此具有抗干扰能力强、精度较高等优点,并且通过设计使投光光束集中,可以实现无机械接触地检测物体,整个过程也不会对传感器造成破坏,甚至还可以利用被投光光线波长和检测物体颜色组合有所差异这一性质,实现检测物体颜色有效辨别。
2光电传感器的发展趋势光电传感器的发展趋势有:(1)技术层面朝着智能化方向迈进,光电传感器智能化发展,主要是以传统光电传感器作为基础,使之与计算机、微处理器等技术有效结合起来,在实现传感器自身检测技术有效利用的同时,使光电传感器还具备计算机计算、储存等功能,不仅可以对数据进行分析计算,还能结合数据分析结果,对内部检测系统进行完善优化,最终数据信息也会更具有说服力。
光电传感器的应用研究与发展趋势
光电传感器的应用研究与发展趋势光电传感器是一种基于光电效应的传感器,可以将光信号转化为电信号。
它具有灵敏度高、精度高、响应速度快等特点,在许多领域有着广泛的应用。
本文将就光电传感器的应用研究和发展趋势进行探讨。
一、光电传感器的应用领域1. 工业自动化在工业自动化中,光电传感器常被用于检测物体的位置、形状、颜色等属性。
例如,在生产线上检测产品是否正常、货物是否到位等场合,都可以使用光电传感器。
2. 智能家居随着智能家居概念的普及,光电传感器也逐渐被应用于家居智能化。
它可以实现自动控制家居电器、保持室内环境舒适、提高生活质量和安全性等功能。
3. 医疗器械光电传感器在医疗器械领域中有着丰富的应用,例如,口腔医疗设备、心电图设备等。
它可以精准地检测生命信号,为医疗工作提供精确的支持。
4. 其他领域在军事、安防、交通等领域中,光电传感器也有很多应用。
它可以实现夜视功能、提高安全性、解决交通问题等。
二、光电传感器的发展趋势1. 小型化、集成化随着科技的进步,光电传感器也在不断发展。
未来,光电传感器的趋势将是小型化、集成化。
它们将体积更小,能耗更低,应用更普遍。
2. 精度的提高精度是传感器的关键指标之一,光电传感器在未来发展中,也会注重精度的提高。
同时,它们将会更加智能化,能够实现更复杂的测量和控制任务。
3. 应用于人机交互随着智能家居和智能穿戴设备的普及,光电传感器也将应用于人机交互领域。
例如,手势识别、眼动识别等技术,都离不开光电传感器的支持。
4. 传感器网络的应用传感器网络是新一代的物联网,它利用传感器和通信技术连接起来的物体,可以实现多个终端设备间的联动。
光电传感器也将成为传感器网络中的重要组成部分,为人们提供更加便捷、智能化的生活方式。
三、光电传感器的市场前景随着科技的进步和应用范围的扩大,光电传感器的市场前景非常广阔。
据市场研究机构预测,全球光电传感器市场规模将在未来几年内增长迅猛。
尤其在工业自动化和智能家居方面,光电传感器的市场需求将大幅增加。
传感器的发展及应用 (论文)
传感器的发展及应用 (论文)引言概述:
传感器是一种能够感知和测量物理量并将其转化为可用信号的设备。
随着科技的不断进步,传感器的发展逐渐成为人们关注的焦点。
本文将从五个大点阐述传感器的发展及应用,包括传感器的基本原理、传感器的分类、传感器在工业领域的应用、传感器在医疗领域的应用以及传感器在智能家居中的应用。
正文内容:
1. 传感器的基本原理
1.1 传感器的工作原理
1.2 传感器的信号转换原理
1.3 传感器的灵敏度和精度
2. 传感器的分类
2.1 按测量物理量的分类(如温度、压力、湿度等)
2.2 按工作原理的分类(如电阻式、电容式、压阻式等)
2.3 按应用领域的分类(如工业、医疗、环境监测等)
3. 传感器在工业领域的应用
3.1 温度传感器在工业过程控制中的应用
3.2 压力传感器在工业设备监测中的应用
3.3 光电传感器在自动化生产中的应用
4. 传感器在医疗领域的应用
4.1 心率传感器在心脏病监测中的应用
4.2 血压传感器在血压检测中的应用
4.3 血糖传感器在糖尿病管理中的应用
5. 传感器在智能家居中的应用
5.1 温湿度传感器在智能空调控制中的应用
5.2 光照传感器在智能照明系统中的应用
5.3 烟雾传感器在智能安防系统中的应用
总结:
传感器作为一种重要的技术装置,已经在各个领域得到广泛应用。
本文从传感器的基本原理、分类、工业应用、医疗应用以及智能家居应用五个大点进行了详细阐述。
传感器的发展为各行各业的发展提供了重要支持,同时也为人们的生活带来了便利和安全。
随着技术的进步,相信传感器的应用领域将会更加广泛,为人们创造更多的可能性。
光电传感器的发展及其应用
光电传感器的发展及其应用导言光电传感器是一类能够将光信号转化为电信号的设备,它具有高灵敏度、快速响应、低功耗等特点,广泛应用于工业自动化、生物医药、环境监测等领域。
本文将全面、详细、完整且深入地探讨光电传感器的发展历程及其在各个领域的应用。
光电传感器的发展历程光电传感器的起源光电传感器的起源可以追溯到19世纪末,当时科学家们发现某些物质在受到光照时会产生电流。
这一现象被称为光电效应,奠定了光电传感器的理论基础。
光电传感器的发展阶段1.第一代光电传感器:光电管20世纪初,人们发现某些物质对光的敏感性很高,可以将光信号转化为电信号。
光电管就是利用光电效应原理制成的光电转换器件,它具有简单、可靠的特点,被广泛用于光电报警、光电隔离等领域。
2.第二代光电传感器:光敏电阻20世纪50年代,人们发现某些半导体材料在受到光照时电阻发生变化。
光敏电阻是利用光敏材料的电阻特性制成的光电转换器件,它具有体积小、响应速度快的特点,被广泛用于光电测距、光电计数等领域。
3.第三代光电传感器:光电二极管20世纪60年代,人们发现某些半导体材料在受到光照时产生电压。
光电二极管是利用光电效应和PN结的原理制成的光电转换器件,它具有快速响应、高灵敏度的特点,被广泛用于光电开关、光电控制等领域。
4.第四代光电传感器:光电三极管20世纪70年代,人们发现在光电二极管的基础上添加一个感光区,可以进一步提高灵敏度。
光电三极管是利用光电效应和双极晶体管的原理制成的光电转换器件,它具有更高的灵敏度和更低的噪声,被广泛用于光电测量、光电传输等领域。
5.第五代光电传感器:光电二极管阵列20世纪80年代,人们发现将多个光电二极管排列在一起可以形成光电二极管阵列,提高光电转换的效率和精度。
光电二极管阵列被广泛用于图像传感、光谱分析等领域。
6.第六代光电传感器:光电三极管阵列20世纪90年代,人们发现在光电二极管阵列基础上添加一个感光区,可以进一步提高灵敏度。
光电传感器的应用与发展
一、引文光电传感器主要作为一种检测装置,目前常用的光传感器类型主要有光电管、光电倍增管和半导体光敏元件。
由于它具有精度高,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵便多样,体积小,已经获得了广泛应用。
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的,普通情况下,它有三部份组成,可分为发送器、接收器和检测电路。
投光器发出的光束被物体阻断或者部份反射,受光器最终作出判断,发射器发射光束普通来源于半导体的光源——发光二极管和激光二极管,光束不间断的发射或者改变脉冲宽度,接收器有光电二极管或者光电三极管组成,在接收器前面装有光学元件——透镜或者光圈,在其后面检测电路,滤出有效信号和应用信号,实现控制。
图 1 光电传感器的四种基本形式光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器,它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成份分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。
如自动门传感、色标检出等。
在光的照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流,即光生电。
这种物理现象称为光电效应。
通常把光电效应分为三类:在光线作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应。
基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等。
图 2 光电管基本结构在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象称为内光电效应。
基于内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏晶体管等。
图 3 光敏电阻基本结构在光线作用下,物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应。
基于光生伏特效应的光电元件有光电池等。
二、研究现状与前景1) 检测距离长。
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。
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。
光电传感器的发展与应用
光电传感器的发展与应用【摘要】光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器,具有反应快、精度高、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样。
因此,光电式传感器在检测和控制领域中应用非常广泛。
【关键词】光电传感器、发展、应用[Abstract]: Photoelectric sensor is a kind of sensor using optoelectronic components as the detecting element, it has the advantages of fast response, high-precision, non-contact, simple structure, flexible forms, and it can detect various parameters. So, photoelectric sensor is widely used in the fields of detection and controlling.Keywords: Photoelectric sensor, development, application1.引言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。
光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。
光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛[1]。
由于光电传感器的应用涉及的领域非常广泛,其研究和开发在世界上引起了高度重视,各国更是竞相研究开发并引起激烈的竞争。
从最初的应用于军事逐渐发展到民事,而且与我们的生活息息相关,应该说现代化的生活离不开光电传感器的参与,如传真机、复印机、扫描仪、打印机、车库开门器、液晶显示器、色度计、分光计、汽车和医疗诊断仪器等等不胜枚举。
光电传感器的发展及其应用论文报告
上饶师范学院论文题目光传感器的发展及其应用学院物电学院专业年级 2009 级电子信息科学与技术姓名鲁泉学号 ********指导老师常山光电传感器的发展及其应用摘要:在科学技术高速发展的现代社会中,人类已经入瞬息万变的信息时代,人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节,目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。
由于微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的应用与日俱增。
这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点,在自动检测技术中得到了广泛应用,它一种是以光电效应为理论基础,由光电材料构成的器件。
它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。
光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。
本文重点阐述光电传感器的发展与应用。
1前言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,它的基本结构如图6,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.光电传感器一般由光源,光学通路和光电元件三部分组成.光电检测方法具有精度高,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛.光电传感器一般由三部分构成,它们分为:发送器、接收器和检测电路,如图7所示,发送器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。
光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。
接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。
在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。
光电传感器技术的发展与应用
光电传感器技术的发展与应用近年来,光电传感器技术在工业自动化、环境监测、医疗健康、智能安防等领域得到了广泛应用。
光电传感器是以光学原理为基础,利用光电子件实现对物理量、化学量以及环境参数等类别的检测技术,其广泛应用也让我们看到了其未来的发展趋势和市场的广阔前景。
作为一种非接触式传感技术,光电传感器在传感器植入式与短距离无线传输的应用方面受到了广泛的重视。
由于此技术具有应用灵活、稳定性高、安装方便等优点,因此在国内外得到了广泛认可。
在工业自动化方面,光电传感器技术的应用涉及到工业机械、物业安保、环境监测和自动化设备等行业。
比如说,光电传感器可以通过识别反射光作为输入信号进行测量和控制工件的位置和动作,从而提高工作效率和精度,激光光电传感器可以测量半导体料片表面物位等。
光电传感器还可以用于工业机器的检测与测量,例如检测橡胶带的撕裂或断裂,以及机器人的精确定位,同时还具备搭载在手机、汽车、电脑等移动设备上等功能。
在环境监测方面,光电传感器可以测量空气质量、水质分析、气象学和火灾警报等参数。
例如,在气象领域,气象台经常用激光测量距离,用夜视仪观测温度,前置光电传感器可采集到适合的数据;在空气质量监测方面,激光光电传感器可以测量氧气含量、二氧化碳和有毒气体等参数,从而为防治大气污染提供了依据。
在医疗健康领域,光电传感器技术可以用于生命体征监测、药物剂量控制和医疗影像诊断等方面。
例如,在生命体征监测方面,光电传感器可以检测脉搏、呼吸、血氧、心律、温度等生理指标,实现对患者的实时监测。
在智能安防领域,光电传感器技术可以用于视频监控、人机识别和目标跟踪等方面。
例如,光电传感器可以在夜间进行红外视频监控,还可以通过激光光电传感器进行人脸识别、虚拟围墙警戒等工作。
总的来说,光电传感器的技术已经越来越受到科技和市场的关注。
未来,光电传感器技术将开拓更多的应用场景,成为世界各大领域的重要技术支撑点之一。
光电传感器的发展及应用
光电传感器的发展及应用摘要: 近年来光电传感器得到了较大的发展,本文首先介绍了光电传感器的新应用,并且阐述了光电传感器技术在光电子材料、关键设备方面,在通信用光电子材料、器件与集成技术方面。
在面向信息获取、处理和利用的光电子材料方面所要取得的进步。
关键词: 光电传感器, 新应用, 新发展The new development and applicationof photoelectrical sensorAbstract: Recently Photoelectrical sensor made a rapid development, this Paper first introduces application of Photoelectricalsensor, and expounds Photoelectrical sensor technology will achievemuch progress in Photoelectron material and important equipment field,Photoelectron material using by communication and parts of an apparatusand integrated technology field、acquired-information ,dispose andutilize Photoelectron material field.Keywords: Photoelectrical sensor, new application, new development 一、前言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。
光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。
光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此在检测和控制领域中得到广泛应用。
毕业论文《光电传感器技术的新发展及应用》
毕业论文《光电传感器技术的新发展及应用》案场各岗位服务流程销售大厅服务岗:1、销售大厅服务岗岗位职责:1)为来访客户提供全程的休息区域及饮品;2)保持销售区域台面整洁;3)及时补足销售大厅物资,如糖果或杂志等;4)收集客户意见、建议及现场问题点;2、销售大厅服务岗工作及服务流程阶段工作及服务流程班前阶段1)自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域2)检查使用工具及销售大厅物资情况,异常情况及时登记并报告上级。
班中工作程序服务流程行为规范迎接指引递阅资料上饮品(糕点)添加茶水工作要求1)眼神关注客人,当客人距3米距离时,应主动跨出自己的位置迎宾,然后侯客迎询问客户送客户注意事项15度鞠躬微笑问候:“您好!欢迎光临!”2)在客人前方1-2米距离领位,指引请客人向休息区,在客人入座后问客人对座位是否满意:“您好!请问坐这儿可以吗?”得到同意后为客人拉椅入座“好的,请入座!”3)若客人无置业顾问陪同,可询问:请问您有专属的置业顾问吗?,为客人取阅项目资料,并礼貌的告知请客人稍等,置业顾问会很快过来介绍,同时请置业顾问关注该客人;4)问候的起始语应为“先生-小姐-女士早上好,这里是XX销售中心,这边请”5)问候时间段为8:30-11:30 早上好11:30-14:30 中午好 14:30-18:00下午好6)关注客人物品,如物品较多,则主动询问是否需要帮助(如拾到物品须两名人员在场方能打开,提示客人注意贵重物品);7)在满座位的情况下,须先向客人致歉,在请其到沙盘区进行观摩稍作等待;阶段工作及服务流程班中工作程序工作要求注意事项饮料(糕点服务)1)在所有饮料(糕点)服务中必须使用托盘;2)所有饮料服务均已“对不起,打扰一下,请问您需要什么饮品”为起始;3)服务方向:从客人的右面服务;4)当客人的饮料杯中只剩三分之一时,必须询问客人是否需要再添一杯,在二次服务中特别注意瓶口绝对不可以与客人使用的杯子接触;5)在客人再次需要饮料时必须更换杯子;下班程序1)检查使用的工具及销售案场物资情况,异常情况及时记录并报告上级领导;2)填写物资领用申请表并整理客户意见;3)参加班后总结会;4)积极配合销售人员的接待工作,如果下班时间已经到,必须待客人离开后下班;1.3.3.3吧台服务岗1.3.3.3.1吧台服务岗岗位职责1)为来访的客人提供全程的休息及饮品服务;2)保持吧台区域的整洁;3)饮品使用的器皿必须消毒;4)及时补充吧台物资;5)收集客户意见、建议及问题点;1.3.3.3.2吧台服务岗工作及流程阶段工作及服务流程班前阶段1)自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域2)检查使用工具及销售大厅物资情况,异常情况及时登记并报告上级。
光电传感器技术研究与应用
光电传感器技术研究与应用光电传感器是一种将光信号转化为电信号的传感器。
近年来,随着光电子技术的不断发展,光电传感器已经成为了一项重要的技术领域,得到了广泛的应用。
本文将从光电传感器技术的发展历程、应用领域以及前景展望等方面进行分析,总结光电传感器技术的研究与应用情况。
一、光电传感器技术的发展历程光电传感器的技术源于19世纪末的光电效应。
1916年,柯布用铜和钨的光电效应制成电能计,成功地进行了照相。
20世纪初,英国的富兰克林研究了紫外线照射照相底片的实验,开创了将电子显微镜应用于生物学领域的先河。
此后,光电传感器技术逐渐发展成熟,各种光电传感器的类型和性能不断提高,应用越来越广泛。
二、光电传感器技术的应用领域(一)自动化生产在自动化生产中,光电传感器可以用于检测和控制生产线上的各种物体的位置、大小、颜色、速度等参数。
光电传感器可以检测物体在生产过程中的位置和速度,从而根据需要控制其运动或停止。
同时,光电传感器还可以检测产品是否缺失、质量是否达标等,为生产过程提供有效的控制手段。
(二)智能楼宇在智能楼宇中,光电传感器可以检测房间内的光线强弱和灯光开关情况,实现人性化的照明控制。
同时,光电传感器还可以控制窗帘的开合和空调的温度、湿度等参数,提高居住的舒适度和节能效果。
(三)安防监控在安防监控中,光电传感器可以检测并记录物体的移动、速度、大小等参数,实现对进出场地的监控和记录。
光电传感器也可以进行人脸识别和相似度分析,对于涉及安保的场景,具有较高的应用价值。
(四)医疗设备在医学领域,光电传感器的应用也非常广泛。
例如,光电传感器可以用于检测血糖、血氧、体温等参数,护理医生可以根据检测结果及时进行有效的治疗。
同时,光电传感器还可以进行光学成像,帮助医生观察内部器官的状况。
三、光电传感器技术的前景展望随着各个行业应用场景的不断扩大,光电传感器技术正逐渐成为一项热门的技术领域。
在未来,随着新材料、新结构、新原理等技术的发展,光电传感器的检测灵敏度、分辨率、稳定性等性能将不断提高。
光电传感器技术的新发展及应用
光电传感器技术的新发展及应用前言随着信息技术和工业技术的不断发展,传感器技术得到了迅速发展,成为促使信息化、智能化、自动化等领域发展的关键核心技术之一。
光电传感器是一种将光学、电子学和计算机信号处理技术相结合的探测装置,具有灵敏度高、响应速度快、小型化等特点。
本篇文章将介绍光电传感器技术的新发展及应用。
光电传感器技术的发展光电传感器的种类光电传感器包括接近开关、光栅编码器、红外传感器、激光传感器等种类。
每种类型的光电传感器都有不同的工作原理和应用场景。
传统光电传感器存在问题虽然光电传感器在生产和制造中得到了广泛应用,但目前的传统光电传感器存在精度不够高、工作环境要求苛刻、使用寿命有限、易受干扰等问题。
新型光电传感器技术的发展为了解决传统光电传感器的弊端,新型光电传感器技术正在不断发展。
红外成像技术红外成像技术采用红外光,通过对物体的辐射分析,可以得出物体的温度分布图,从而实现对物体的检测和识别。
在军事、安防、工业等领域有着广泛的应用,如用于无人机的导航与控制、人体的热成像探测等。
光学纤维传感技术光学纤维传感技术是一种基于光学纤维传输的传感技术,具有高精度、对环境干扰小等优点,已经广泛应用于飞行器的安全监测、工业自动化中的压力和温度测量等领域。
光学陀螺仪传感技术光学陀螺仪传感技术是近年来新兴的一种光电传感器技术,它采用光路变化的方式测量转速,具有高灵敏度、高精度、小体积等特点,广泛应用于航空、空间等领域。
光电传感器的应用光电传感器技术的应用非常广泛,主要包括以下几个方面。
工业自动化光电传感器在工业自动化中起着重要作用。
如在车间中用来检测机器人对工件的加工情况、检测物体的位置和移动速度等。
智能家居随着智能家居的普及,光电传感器也被应用于智能家居中。
如通过红外传感器来实现智能灯光控制、通过温度传感器来实现智能空调控制等。
无人驾驶光轮雷达、摄像头和激光雷达等光电传感器技术被广泛应用于无人驾驶领域,为无人驾驶车辆提供直接的环境感知和定位服务。
光电传感器的新发展及应用
光电传感器的新发展及应用摘要:近年来光电传感器技术得到了较大的发展和运用,本文首先介绍了光电传感器的定义及性能,概括了光电传感器的发展状况,阐明了发展方向,最后详细地阐述了光电传感器技术的新发展和运用。
关键字:光电传感器新发展及应用1 引言在科学技术高速发展的现代社会中,人类已经入瞬息万变的信息时代,人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节。
由于微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的技术不断取得突破,应用也越来越广泛。
2 光电传感器的定义光电传感器,是基于光电效应的传感器,在受到可见光照射后即产生光电效应,将光信号转换成电信号输出。
它除能测量光强之外,还能利用光线的透射、遮挡、反射、干涉等测量多种物理量,如尺寸、位移、速度、温度等,因而是一种应用极广泛的重要敏感器件。
3 光电传感器的简介光电传感器由光源、光学通路、光电元件构成。
常见的光电传感器有光电管、光敏电阻、光敏晶体管、光电耦合器、红外光传感器、光纤传感器等。
光电传感器应用主要有两个方向:(1)光量变化的非电量;(2)能转换成光量变化的其他非电量。
他的应用可归纳为四种基本形式,即辐射式(直射式)、吸收式、遮光式、反射式。
由于光电传感器具有非接触、响应快、性能可靠等的优点,光电传感器在检测和控制技术中获得了广泛的运用。
其缺点是在某些应用方面,光学器件和电子器件价格较贵,并且对测量的环境条件要求较高。
4 发展状况1839年A.E.贝可勒尔发现当光线落在浸没于电介液中的两个金属电极上,它们之间就产生电势,后来称这种现象为光生伏特效应。
1873年W.史密斯和Ch.梅伊发现硒的光电导效应。
1887年H.R.赫兹发现外光电效应。
基于外光电效应的光电管和光电倍增管属真空电子管或离子管器件,曾在50~60年代广泛应用,直到目前仍在某些场合继续使用。
虽然早在1919年T.W.凯斯就已取得硫化铊光导探测器的专利权,但半导体光敏元件却是在60年代以后随着半导体技术的发展而开始迅速发展的。
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光电传感器的发展及其应用摘要:光电式传感器(photoelectric transducer),基于光电效应的传感器,在受到可见光照射后即产生光电效,将光信号转换成电信号输出。
它除能测量光强之外,还能利用光线的透射、遮挡、反射、干涉等测量多种物理量,如尺寸、位移、速度、温度等,因而是一种应用极广泛的重要敏感器件。
本文重点阐述光电传感器的发展与应用。
关键词:光电传感器、光电效应、发展、应用实例1前言1.1光电式传感器光电传感器又称光传感器其基本原理是以光电效应为基础,通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的,它的基本结构如图1,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。
光电传感器一般由光源,光学通路和光电元件三部分组成。
光电检测方法具有精度高,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛[1]。
图2光电传感器的电源要是一个恒光源,电源稳定性的设计至关重要,电源的稳定性直接影响到测量的准确性,常用光源有以下几种:1、发光二极管是一种把电能转变成光能的半导体器件。
它具有体积小、功耗低、寿命长、响应快、机械强度高等优点,并能和集成电路相匹配。
因此,广泛地用于计算机、仪器仪表和自动控制设备中。
2、丝灯泡这是一种最常用的光源,它具有丰富的红外线。
如果选用的光电元件对红外光敏感,构成传感器时可加滤色片将钨丝灯泡的可见光滤除,而仅用它的红外线做光源,这样,可有效防止其他光线的干扰。
3、激光激光与普通光线相比具有能量高度集中,方向性好,频率单纯、相干性好等优点,是很理想的光源。
由光源、光学通路和光电器件组成的光电传感器在用于光电检测时,还必须配备适当的测量电路。
测量电路能够把光电效应造成的光电元件电性能的变化转换成所需要的电压或电流。
不同的光电元件,所要求的测量电路也不相同。
下面介绍几种半导体光电元件常用的测量电路。
半导体光敏电阻可以通过较大的电流,所以在一般情况下,无需配备放大器。
在要求较大的输出功率时,可用图2所示的电路。
图3(a)给出带有温度补偿的光敏二极管桥式测量电路。
当入射光强度缓慢变化时,光敏二极管的反向电阻也是缓慢变化的,温度的变化将造成电桥输出电压的漂移,必须进行补偿。
图中一个光敏二极管做为检测元件,另一个装在暗盒里,置于相邻桥臂中,温度的变化对两只光敏二极管的影响相同,因此,可消除桥路输出随温度的漂移。
光敏三极管在低照度入射光下工作时,或者希望得到较大的输出功率时,也可以配以放大电路,如图3所示。
图2 图3 由于光敏电池即使在强光照射下,最大输出电压也仅0.6V,还不能使下一级晶体管有较大的电流输出,故必须加正向偏压,如图3(a)所示。
为了减小晶体管基极电路阻抗变化,尽量降低光电池在无光照时承受的反向偏压,可在光电池两端并联一个电阻。
或者象图3(b)所示的那样利用锗二极管产生的正向压降和光电池受到光照时产生的电压叠加,使硅管e、b极间电压大于0.7V,而导通工作。
这种情况下也可以使用硅光电池组,如图4(c)所示。
半导体光电元件的光电转换电路也可以使用集成运算放大器。
硅光敏二极管通过集成运放可得到较大输出幅度,如图11(a)所示。
当光照产生的光电流为时,输出电压为了保证光敏二极管处于反向偏置,在它图4的正极要加一个负电压。
图11(b)给出硅光电池的光电转换电路,由于光电池的短路电流和光照成线性关系,因此将它接在运放的正、反相输入端之间,利用这两端电位差接近于零的特点,可以得到较好的效果。
在图中所示条件下,输出电压由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器.模拟式光电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流,它与被测量间呈单值关系.模拟式光电传感器按被测量(检测目标物体)方法可分为透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻档)三大类.所谓透射式是指被测物体放在光路中,恒光源发出的光能量穿过被测物,部份被吸收后,透射光投射到光电元件上,如测液体、气体透明度和混浊度的光电比色计等;所谓漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上,再从被测物体表面反射后投射到光电元件上,如光电比色温度计和光照度计等;所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部份,使投射刭光电元件上的光通量改变,改变的程度与被测物体在光路位置有关,如振动测量、工件尺寸测量;而在脉冲式光电传感器中在这种传感器中,光电元件接受的光信号是断续变化的,因此光电元件处于开关工作状态,它输出的光电流通常是只有两种稳定状态的脉冲形式的信号,多用于光电计数和光电式转速测量等场合。
光电测量时不与被测对象直接接触,光束的质量又近似为零,在测量中不存在摩擦和对被测对象几乎不施加压力。
因此在许多应用场合,光电式传感器比其他传感器有明显的优越性。
1.2光电效应光照在照在光电材料上,材料表面的电子吸收的能量,若电子吸收的能量足够大是,电子会克服束缚脱离材料表面而进入外界空间,从而改变光电子材料的导电性,这种现象成为外光电效应。
光电效应又可分为外光电效应和内光电效应,外光电效应由爱因斯坦光电效应方程描述: hv=1/2*mv0的平方式中hv为光子具有能量,h为普朗克常数,v为光频率。
m为电子质量,v0为电子逸出速度。
当光子能量等于或大于逸出功时才能产生外光电效应。
因此每一种物体都有一个对应于光电效应的光频极限。
2光电传感器的发展状况1839年A.E.贝可勒尔发现当光线落在浸没于电介液中的两个金属电极上,它们之间就产生电势,后来称这种现象为光生伏特效应[2]。
1873年W.史密斯和Ch.梅伊发现硒的光电导效应[2]。
1887年H.R.赫兹发现外光电效应[2]。
基于外光电效应的光电管和光电倍增管属真空电子管或离子管器件,曾在50~60年代广泛应用,直到目前仍在某些场合继续使用。
虽然早在1919年T.W.凯斯就已取得硫化铊光导探测器的专利权[3],但半导体光敏元件却是在60年代以后随着半导体技术的发展而开始迅速发展的。
在此期间各种光电材料都得到了全面的研究和广泛的应用。
它们的结构有单晶和多晶薄膜的,也有非晶的,它们的成分有元素半导体的和化合物半导体的,也有多元混晶的。
其中最重要的两种是硅和碲镉汞。
硅的原料丰富,工艺成熟,是制造从近红外到紫外波段光电器件的优良材料。
碲镉汞是碲化汞和碲化镉的混晶,是优良的红外光敏材料。
通过对光电效应和器件原理的研究已发展了多种光电器件(如光敏电阻、光电二极管、光电三极管、场效应光电管、雪崩光电二极管、电荷耦合器件等),适用于不同的场合。
光电式传感器的制造工艺也随薄膜工艺、平面工艺和大规模集成电路技术的发展而达到很高的水平,并使产品的成本大为降低。
被称为新一代摄像器件的聚焦平面集成光敏阵列正在取代传统的扫描摄像系统。
光电式传感器的最新发展方向是采用有机化学汽相沉积、分子束外延、单分子膜生长等新技术和异质结等新工艺。
光电式传感器的应用领域已扩大到纺织、造纸、印刷、医疗、环境保护等领域。
在红外探测、辐射测量、光纤通信,自动控制等传统应用领域的研究也有新发展[10]。
例如,硅光电二极管自校准技术的提出为光辐射的绝对测量提供了一种很有前途的新方法[4]。
3光电传感器的分类光电元件有光敏电阻、光电二极管、光电三极管、发光二极管(LED)、光电倍增管、光电池、光电耦合器件等。
由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件(光学测控系统)输出量性质,光电式传感器可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器;模拟式光电传感器按被测量(检测目标物体)方法又可分为透射(吸收)式、漫反射式、遮光式(光束阻挡)三大类。
4光电传感器的应用4.1光电传感器的应用特点①检测距离长。
②对检测物体的限制少。
③响应时间短。
④分辨率高。
能通过高级设计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。
⑤可实现非接触的检测。
可无机械接触地检测物体,因此不会对检测物体和传感器造成损伤。
因此,传感器能长期使用。
⑥可实现颜色判别。
通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合而有所差异。
利用这种性质,可对检测物体的颜色进行检测。
⑦便于调整。
在投射可视光的类型中,投光光束是眼睛可见的,便于对检测物体的位置进行调整。
4.2光电传感器的应用实例4.2.1测量工件表面的缺陷[5]用光电传感器测量工件表面缺陷的工作原理如图1 所示,激光管1 发出的光束经过透镜2 和3 变为平行光束,再由透镜4 把平行光束聚焦在工件7的表面上,形成宽约0.1mm 的细长光带。
光栏5 用于控制光通量。
如果工件表面有缺陷( 粗糙、裂纹等) ,则会引起光束偏转或散射,这些光被硅光电池6 接收,即可转换成电信号输出。
4.2.2 测量转速[6]如图2所示为用光电传感器测量转速的工作原理。
在电动机的旋转轴上涂上黑白两种颜色,当电动机转动时,反射光与不反射光交替出现,光电元件1相应地间断接收光的反射信号,并输出间断的电信号,再经放大器及整形电路2放大整形输出方波信号,最后由电子数字显示器输出电机的转速。
4.23 烟尘浊度连续检测仪[7]如图3 所示为吸收式烟尘浊度检测仪框图。
白炽平行光源通过烟筒由光检测器接收,转换成随浊度变化的相应电信号,运算放大器接收此信号,当运算放大器输出的浊度信号超出规定值时,多谐振荡器工作,其信号经放大推动喇叭发出报警信号。
4.2.4 光电式数字转速表[8]光电数字转速表如图4 所示,发光二极管发出的恒定光调制成随时间变化的调制光。
同样经光电元件1 接收,放大整形电路2 放大整形,输出整齐的脉冲信号,转速可由该脉冲信号的频率来决定。
4.2.5光学传感器阵列在水硬度中的应用[1]西北工业大学自动控制系的孙广清设计了一个传感器用于测定水的硬度。
目前,测定水中钙镁总含量的方法通常用乙二胺四乙酸(EDTA)络合滴定法或分光光度法,但是这两种方法各有缺点,不是费时很难实时测量,就是只能单一测定,不能简便快速地综合测定。
该传感器是由激光二极管和光电二极管组成的3通道光学阵列。
所有器件集成在一个芯片上,每个芯片上集成三个如图2所示的功能单元。
图中E1,S1,R1,MI及数字均为传感器芯片引脚标号。
4.2.6 转速测量[11]将转速变换成光通量的变化,再经过光电元件转换成电量的变化即可得到转速。
如下图所示。
被测转轴上装有调制盘(带孔或带齿的圆盘),调制盘的一边设置光源,另一边设置光电元件。
调制盘随轴转动,当光线通过小孔或齿缝时,光电元件就产生一个电脉冲。