光电式传感器论文
关于传感器的论文
传感器关键字:光电效应 光电元件 光电特性 传感器分类 传感器应用 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。
正文:一、理论基础——光电效应光电效应一般有外光电效应、光导效应、光生伏特效应。
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根据爱因斯坦的光电子效应,光子是运动着的粒子流,每种光子的能量为hv(v 为光波频率,h 为普朗克常数,h =6.63*10-34 J/HZ),由此可见不同频率的光子具有不同的能量,光波频率越高,光子能量越大。
假设光子的全部能量交给光子,电子能量将会增加,增加的能量一部分用于克服正离子的束缚,另一部分转换成电子能量。
根据能量守恒定律:式中,m 为电子质量,v 为电子逸出的初速度,A 微电子所做的功。
由上式可知,要使光电子逸出阴极表面的必要条件是h>A 。
由于不同材料具有不同的逸出功,因此对每一种阴极材料,入射光都有一个确定的频率限,当入射光的频率低于此频率限时,不论光强多大,都不会产生光电子发射,此频率限称为“红限”。
相应的波长为 式中,c 为光速,A 为逸出功。
当受到光照射时,吸收电子能量,其电阻率降低的导电现象称为光导效应。
它属于内光电效应。
当光照在半导体上是,若电子的能量大与半导体禁带的能级宽度,则电子从价带跃迁到导带,形成电子,同时,价带留下相应的空穴。
最新光电传感器的应用与新技术49303
光电传感器的应用与新技术49303光电传感器的应用与新技术--浅谈光电池与CCD摘要:光电传感器是利用光电效应制成的一类传感器的总称,它能将光学量转变为电学量,广泛应用于检测和自动化系统。
光电传感器包括光电池和光电阻传感器。
本文将以下几个方面:1. 什么是光电池和光电阻传感器;2.光电池和光电阻传感器的比较;3.光电传感器的实际应用;4.光电传感器在未来的发展方向,详细地介绍光电传感器,并提出本人对光电传感器在未来的预测。
一光电池和光电阻在介绍光电传感器之前,我们有必要先了解一下光电效应。
光电效应是光照射到某些物质上,使该物质的电特性发生变化的一种物理现象,可分为光电子发射、光电导效应和光生伏特效应三种。
前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应[1]。
它是指,在光线作用下物体内的电子逸出物体表面向外发射的物理现象。
后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应。
光电导效应是指当入射光射到半导体表面时,半导体吸收入射光子产生电子空穴对,使其自生电导增大。
光生伏特效应是指当一定波长的光照射非均匀半导体(如PN结),在自建场的作用下,半导体内部产生光电压的效应[2]。
光电传感器都是利用光电效应制成的。
1.光电池光电池是一种能在光的照射下,不加偏置,产生电动势半导体器件,也属于电能量型传感器。
光电池的种类很多,有硒,氧化亚铜,硫化铊,硫化镉,锗,硅,砷化镓光电池等。
其中最受重视的是硅光电池,因为它有一系列优点:性能稳定,光谱范围宽,频率特性好,传递效率高(接近理论极限17%),能耐高温辐射等[3]。
1.1光电池的工作原理光电池的工作原理是光生伏特效应。
当光子的能量hγ大于半导体材料的禁带宽度时,半导体材料吸收光而产生电子空穴对,这样在半导体材料内部形成载流子的浓度梯度,进而在受照表面和暗面产生一个开路的光电压。
1.2光电池的特性光电池的特性主要有光谱特性,光照特性等。
如图为硒光电池和硅光电池的光谱特性曲线,即相对灵敏度与入射光的波长的关系曲线。
光电式传感器在农业领域中的应用
光电式传感器在农业领域中的应用导言光电式传感器是一种能够将光信号转化为电信号的装置。
随着科技的不断发展,光电式传感器在农业领域中的应用也日益广泛。
本文将介绍光电式传感器在农业领域中的几个重要应用方面。
土壤水分监测光电式传感器可用于监测土壤中的水分含量。
传感器通过测量光线的透射或反射特性来判断土壤的湿度。
这对于农民合理使用灌溉水资源、提高作物的生产效率至关重要。
光电式传感器可以实时监测土壤水分状况,并将数据传输给农民,供其做出决策。
作物生长监测另一个重要的应用领域是作物的生长监测。
光电式传感器可以测量作物叶片和茎干的光反射率,从而了解作物的健康状况和生长状态。
这对于及时发现作物的营养缺乏、病虫害等问题,采取相应的防治措施非常有帮助。
光电式传感器能够快速准确地监测大面积农田的作物生长情况,为农民的决策提供科学依据。
光合作用监测光合作用是植物生长的重要过程,也是农作物产量的关键因素之一。
光电式传感器可以测量作物叶片的光合作用效率,帮助农民了解作物对光能的利用效率。
通过对光合作用的监测,农民可以优化灌溉和施肥等农事管理措施,提高作物的产量和品质。
环境监测除了上述应用外,光电式传感器还可以用于农业环境的监测。
例如,传感器可以检测光照强度、温度、湿度等环境参数,帮助农民合理调控农田环境。
这对于种植某些需求较高环境条件的作物或在温室中种植作物非常重要。
结论光电式传感器在农业领域中有广泛的应用前景。
通过实时监测土壤水分、作物生长、光合作用和环境等重要指标,光电式传感器可以帮助农民做出更科学的决策,并提高农业生产的效益和可持续性。
随着技术的不断进步,相信光电式传感器在农业领域中的应用将越来越重要。
浅析光电传感器在自动控制系统中的应用
浅析光电传感器在自动控制系统中的应用1. 引言1.1 光电传感器的概念光电传感器是一种能够将光信号转化为电信号的传感器。
其工作原理是利用光电效应或光电晶体效应,将光信号转变为电信号,从而实现对光照强度、光线位置等光学参数的检测和测量。
光电传感器可以感知光线的有无、颜色、亮度等特征,广泛应用于自动化控制系统中。
在自动控制系统中,光电传感器起到了至关重要的作用。
它可以实现光电信号的精准检测和反馈,帮助系统实现自动化控制、监测和调节。
光电传感器能够实现高精度的光学测量,提高系统的稳定性和可靠性。
光电传感器还可以实现对光照条件的实时监测,帮助系统及时调整工作状态,提高生产效率和产品质量。
光电传感器在自动控制系统中扮演着不可替代的角色,为系统的正常运行和高效工作提供了重要支持。
随着技术的不断发展和进步,光电传感器的应用范围将愈发广泛,未来有望在更多领域发挥重要作用。
1.2 自动控制系统的需求自动控制系统在工业生产和日常生活中扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断发展和进步,人们对于自动化控制系统的需求也不断增加。
自动控制系统的需求主要体现在以下几个方面:1. 提高生产效率:自动控制系统可以帮助企业实现生产过程的自动化,从而减少人工操作,提高生产效率。
通过光电传感器等传感器的应用,可以实现对生产设备和生产流程的实时监控和控制,从而提高生产效率和降低生产成本。
2. 节约资源:自动控制系统能够有效地利用资源,降低能源消耗和减少物料浪费。
通过光电传感器等传感器的精准检测和控制,可以实现对资源的有效利用,达到节约资源的目的。
2. 正文2.1 光电传感器在自动控制系统中的作用光电传感器在自动控制系统中的作用是至关重要的。
通过光电传感器,系统可以实时检测物体的位置、颜色、形状等信息,实现对物体的精准识别和定位。
这对于自动控制系统来说是非常必要的,因为只有准确定位到物体,系统才能按照预先设定的程序进行自动化操作。
在工业自动化中,光电传感器常常被用于检测产品的存在与否、位置、流速等信息,广泛应用于包装、印刷、机械加工等领域。
光电传感器在环境监测中的应用研究
光电传感器在环境监测中的应用研究一、引言环境问题日益严峻,对环境进行有效的监测成为了保护生态环境、保障人类健康的重要手段。
光电传感器作为一种先进的检测技术,凭借其高精度、高灵敏度、快速响应等优点,在环境监测领域发挥着越来越重要的作用。
二、光电传感器的工作原理光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。
它首先将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。
光源发出的光线经过光学通路照射到被测物体上,被测物体对光线进行反射、折射、吸收或散射等作用,从而改变了光线的强度、波长、相位等特性。
光电元件接收到这些变化后的光线,并将其转换为电信号输出。
三、光电传感器在环境监测中的应用(一)空气质量监测在空气质量监测中,光电传感器可以用于检测空气中的颗粒物浓度。
例如,基于光散射原理的颗粒物传感器能够通过测量散射光的强度来确定颗粒物的数量和大小分布。
此外,光电传感器还可以用于检测空气中的有害气体,如二氧化硫、氮氧化物等。
通过特定的化学反应,这些气体可以改变光线的特性,从而被光电传感器检测到。
(二)水质监测在水质监测方面,光电传感器可用于测量水体的浊度、色度、溶解氧含量等参数。
浊度传感器通过测量光线在水中的散射程度来反映水体的浑浊程度;色度传感器则根据水中物质对特定波长光线的吸收情况来判断水质的颜色;溶解氧传感器利用氧分子对特定波长光线的猝灭作用来测量水中溶解氧的含量。
(三)土壤监测光电传感器在土壤监测中也有应用。
它可以检测土壤的湿度、温度和养分含量等。
例如,利用近红外光谱技术的光电传感器可以快速、非破坏性地测量土壤中的氮、磷、钾等养分含量,为精准农业提供数据支持。
(四)噪声监测对于噪声监测,光电传感器可以与声学传感器相结合,提高监测的准确性和可靠性。
通过检测声波对光线的调制作用,实现对噪声强度和频率的精确测量。
(五)辐射监测在辐射监测领域,光电传感器能够检测环境中的电磁辐射和放射性辐射。
光电传感器 毕业论文
光电传感器毕业论文光电传感器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。
关键词:光电元件,光电特性,传感器分类,传感器应用目录1 引言 (5)2 光敏电阻 (6)12.1光敏电阻的工作原理 (6)2.2光敏电阻的主要参数 (7)2.3 光敏电阻的基本特性... ...... ................................. ............ ...7 3 光敏二极管和光敏晶体管 (9)……………………………9 3.1 光敏二极管结构原理…………………………3.2 光敏晶体管结构原理 (10)3.3光谱特性光敏二极管和晶体管的基本特性....................................10 4 光电池 (12)4.1光谱特性光电池 (12)4.2光照特性光电池 (13)4.3温度特性光电.....................................................................14 5光电传感器的结构及应用 (15)5.1光电传感器的结构 (15)5.2光电传感器的应用 (16)5.2.1火焰探测报警器........................... ..................... (17)5.2.2光电式危险探测器.................. ..................... (17)5.2.3燃气热水器中脉冲点火控制器............... ............ (18)...... ......19 5.2.4透射式光电传感器及在烟尘浊度监测上的应用...... 6 结论............................................................... ............... .........20 参考文献....................................................................................21 致谢 (22)1 引言光电传感器由于非接触、高可靠性等优点~在测量时对变被测物体损害小~2所以自其发明以来就在测量领域有着举足轻重的地位~目前它已广泛应用于测量机械量、热工量、成分量、智能车系统等。
传感器的原理及其应用论文
传感器的原理及其应用论文摘要本论文主要介绍了传感器的原理及其在各个领域中的应用。
首先,论文阐述了传感器的定义和基本原理。
接着,详细讨论了各种类型传感器的工作原理,包括光学传感器、压力传感器、温度传感器等。
随后,论文探讨了传感器在环境监测、医疗领域、智能交通系统、工业生产等领域的应用案例。
最后,论文总结了传感器的发展趋势和未来的研究方向。
1. 引言传感器是一种能够感知环境中各种物理量并将其转化为可用信号的设备。
它是现代科技中不可或缺的一部分,广泛应用于各个领域。
本章将介绍传感器的基本概念,以及其在不同领域中的重要性和应用前景。
2. 传感器的定义和基本原理2.1 定义传感器是一种能够感知并感知环境中某种物理量,并将其转化为可以用来测量、监测或控制的其他形式的信号的设备。
2.2 基本原理传感器的基本原理是通过感受外部物理量的变化,并将其转化为可测量的电信号或其他形式的输出信号。
传感器通常包括感受部件、转换部件、输出部件和电路部分。
3. 传感器类型及其工作原理3.1 光学传感器光学传感器是一种利用光学原理检测并测量环境物理量的传感器。
它通过感受环境中光线的变化来判断目标物体的位置、颜色、形状等特征。
光学传感器工作原理可分为透射式光电传感器、反射式光电传感器和光纤传感器等。
3.2 压力传感器压力传感器是用于测量系统中气体或液体压力的传感器。
它通过感受被测介质对传感器施加的力来转化为电信号输出。
按其测量原理可分为机械式压力传感器、电阻式压力传感器和微电子压力传感器等。
3.3 温度传感器温度传感器是用于测量环境中温度变化的传感器。
常见的温度传感器有热电偶、热电阻和半导体温度传感器等。
这些传感器通过测量物体的温度并将其转化为电流或电压信号来实现温度测量。
4. 传感器的应用案例4.1 环境监测传感器在环境监测中起着重要的作用。
例如,大气压力传感器可以用于气象学研究和天气预报,土壤温湿度传感器可以用于农业生产监测,水质传感器可以用于水环境监测等。
光电式传感器应用论文
光电式传感器应用论文光电式传感器应用专业:1011电子信息工程学号:2010111165姓名:黄健光电式传感器应用摘要:随着科技的发展,人类越来越注重信息和自动化,在日常的生产学习过程中,人们常常要进行自动筛选、自动传送,而为了实现这些,光电传感发挥了不可磨灭的作用。
光敬传感器的物理基础是光电效应,即光敬材料的电学特性因受到光的照射而发生变化。
一、传感器简介1•传感器的定义及分类能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置叫做传感器,通常山敬感元件和转换元件组成。
传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
可以用不同的观点对传感器进行分类:它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应);它们的用途;它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。
按照其用途,传感器可分类为:压力敬和力敬传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敬传感器等;按照其原理,传感器可分类为:振动传感器、湿敬传感器、磁敬传感器、气敬传感器真空度传感器、生物传感器等。
2.传感器的作用新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。
在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
如今,传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、其至文物保护等等极其之泛的领域。
可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,儿乎每一个现代化项LI,都离不开各种各样的传感器。
二、光电式传感器简介1•光电式传感器概述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。
实验五光电转速传感器测速实验(5篇)
实验五光电转速传感器测速实验(5篇)第一篇:实验五光电转速传感器测速实验实验五光电转速传感器测速实验一、实验目的了解光电转速传感器测量转速的原理及方法。
二、基本原理光电式转速转速传感器有反射型和透射型两种,本实验装置是透射型的,传感器端部有发光管和光电管,发光管发出的光源通过转盘上开的孔透射后由光电二极管接受转换成电信号,由于转盘上有相间的6个孔,转动时将获得与转速及孔数有关的脉冲,将电脉冲计数处理即可得到转速值。
三、需用器件与单元传感器实验模块四、实验步骤1.光电转速传感器已经安装在传感器实模块上。
2.将+5V直流稳压电源接到光电转速传感器的“+5V输入”端。
3.将光电转速传感器的输出接“频率/转速表”输入端。
4.将面板上的0~30V稳压电源调节到小于24V,接到传感器实验模块“0~24V转动电源”输入端。
5.调节0~30V直流稳压电源输出电压(+24V以下),使转盘的转速发生变化,观察频率/转速表显示的变化,并用虚拟示波器观察光电转速传感器输出波形。
五、注意事项1.转动源的正负输入端不能接反,否则可能击穿电机里面的晶体管。
2.转动源的输入电压不可超过24V,否则容易烧毁电机。
3.光电转速传感器中+5V电源不能接错,否则会烧毁光电传感器.六、思考题根据上面实验观察到的波形,分析为什么方波的高电平比低电平要宽。
第二篇:传感器实验五传感器实验报告五姓名江璐学号 1315212017 班级电子二班时间 2015.12.2 实验题目 CC2530基础实验一:实验设备1.硬件:教学实验箱、PC机。
2.软件:PC机操作系统Windows 98(2000、XP)+IAR开发环境。
二:实验(一)光照传感器采集实验1.实验目的(1)掌握光照传感器的操作方法。
(2)掌握光照传感器采集程序的编程方法。
2.实验内容在IAR集成开发环境中编写光照传感器采集程序。
3.相关电路图4.程序5.实验现象(二)人体感应传感器采集实验1.实验目的(1)掌握人体感应传感器的操作方法。
光敏传感器光电特性的研究
实验光敏传感器光电特性的研究光敏传感器是将光信号转换为电信号的传感器,也称为光电式传感器,它可用于检测直接引起光强度变化的非电量,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它非电量,如零件直径、表面粗糙度、位移、速度、加速度及物体形状、工作状态识别等。
光敏传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因而在工业自动控制及智能机器人中得到广泛应用。
光敏传感器的物理基础是光电效应,即光敏材料的电学特性等因受到光的照射而发生变化。
光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类。
外光电效应是指在光照射下,电子逸出物体表面的外发射的现象,也称光电发射效应,基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。
内光电效应是指入射的光强改变物质导电率的物理现象,称为光电导效应。
大多数光电控制应用的传感器,如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等都是内光电效应类传感器。
近年来新的光敏器件不断涌现,如:具有高速响应和放大功能的APD雪崩式光电二极管,半导体光敏传感器、光电闸流晶体管、光导摄像管、CCD图像传感器等,为光电传感器的应用开创了新的一页。
本实验主要是研究光敏电阻、硅光电池、光敏二极管、光敏三极管四种光敏传感器的基本特性以及光纤传感器基本特性和光纤通讯基本原理。
【实验目的】1.了解光敏电阻的基本特性,测出它的伏安特性曲线和光照特性曲线;2.了解光敏二极管的基本特性,测出它的伏安特性和光照特性曲线。
【实验仪器】1. 直流恒压源DH-VC32. DH-CGOP光敏传感器实验仪,其中包括:光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池、暗箱(九孔板实验箱)、点光源(灯泡)、短接桥、导线3. 数字万用表4. 电阻箱具体仪器情况如图1:【重要提示】1. 为了避免自然光对实验的影响,所有实验在电路连接好进行测量时必须将实验箱盖严。
2. 万用表直流电压档联接方法:红表笔接“VΩ”端,黑表笔接“COM”端。
光电专业毕业设计论文指导书
河南工业职业技术学院河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute 毕业设计题目光电传感器的发展趋势及应用系别光电工程系专业精密机械制造班级精密1003姓名方光辉学号1501100312指导教师贺军峰日期2012. 10.15指导教师(签名):河南工业职业技术学院进度要求:第一阶段:查找资料,进行题目的选择时间安排:一周第二阶段:对题目进行分析,并选择材料时间安排:一周第三阶段:进行结构设计及计算时间安排:一周第四阶段:论文出初稿时间安排:一周第五阶段:修改初稿,提交终稿时间安排:一周河南工业职业技术学院摘要光电传感器是利用光电效应制成的一类传感器的总称,它能将光学量转变为电学量,广泛应用于检测和自动化系统。
光电传感器包括光电池和光电阻传感器。
本文将以下几个方面:1. 什么是光电池和光电阻传感器;2.光电池和光电阻传感器的比较;3.光电传感器的实际应用;4.光电传感器在未来的发展方向,详细地介绍光电传感器,并提出本人对光电传感器在未来的预测。
传感器技术作为信息技术的三大基础之一,是当前各发达国家竞相发展的高技术是进入21 世纪以来优先发展的十大顶尖技术之一。
传感器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。
人类社会对传感器提出的越来越高的要求是传感器技术发展的强大动力,而现代科学技术突飞猛进则提供了坚强的后盾。
传感器是信息系统的源头, 在某种程度上是决定系统特性和性能指标的关键部件。
本文回顾了传感器技术的发展历史,综述了近几年高端前沿的光电传感器技术和生物传感器技术的主要研究应用状况,并通过简述当前的应用实例,展望了现代传感器技术的发展和应用前景。
关键字:光学量,电学量,光电池,光电阻传感器,信息技术等。
河南工业职业技术学院目录目录 (4)引言 (5)第一章. 光电传感器的发展现状 (6)1.1传感器技术的发展历史 (6)1.2传感器的分类 (6)1.3.基于光电与生物传感器技术的国内外研究应用现状 (7)1.4当代光电传感器技术的研究应用现状 (7)1.5当代生物传感器技术的研究现状 (8)1.6我国传感器发展应采取的措施 (9)第二章. 光电传感器的结构及工作原理 (12)2.1工作原理及工作示意图 (12)2.2光敏电阻 (15)2.3光敏二极管 (16)2.4光敏三极管 (18)2.5硅光电池 (20)第三章. 光电传感器的检测方法 (22)3.1对射式 (22)3.2反射板式 (23)3.3偏振反射板式 (25)3.4直反式 (25)3.5宽光束直反式 (26)3.6聚焦式 (26)3.7定区域式和定区域式 (27)3.8超声波接近模式 (27)第四章.光电传感器的应用 (29)河南工业职业技术学院引言传感器技术作为信息技术的三大基础之一,是当前各发达国家竞相发展的高技术是进入21 世纪以来优先发展的十大顶尖技术之一。
光电传感器的性能与应用研究
光电传感器的性能与应用研究随着科学技术的不断发展,光电传感器越来越得到了人们的重视。
相比其他传感器,光电传感器具有快速、准确、无感应、响应范围广、分辨率高等特点,广泛应用于工业制造、安防监控、医疗健康等领域。
本文将对光电传感器的性能与应用进行探讨。
一、光电传感器的性能1.灵敏度光电传感器对光信号的灵敏度是重要性能指标,表示传感器接受的最小光信号能量。
这个指标与传感器的反应时间、噪声等因素有很大关系,因此在选择一款光电传感器时,需要综合考虑其灵敏度以及其他因素。
2.响应时间响应时间是指当光信号到达传感器时,传感器产生信号的时间。
光电传感器响应时间越短,其检测速度越快。
一般来说,响应时间越短,传感器的灵敏度越高。
但是,需要注意的是,当响应时间过短时,传感器对弱光信号的响应会降低。
3.线性度线性度是光电传感器输出信号与入射光强之间的关系。
当光电传感器输入光强变化时,输出信号应该呈现良好的线性变化。
因此,线性度是判断传感器性能的重要指标之一。
4.光谱响应光谱响应是指传感器对不同波长光的响应程度。
不同类型的传感器对不同波长的光具有不同的响应特征,因此需要根据实际应用需要选择合适的光电传感器。
二、光电传感器的应用1.光电传感器在工业制造中的应用工业制造中,光电传感器被广泛应用于自动化控制系统中,用于检测物体的位置、速度和方向等信息。
例如反射式光电传感器、非接触式位移传感器、光纤传感器等,应用于精密加工、物流输送、成品检验等领域,提高了生产线的效率和产品的质量。
2.光电传感器在安防监控中的应用光电传感器在安防监控领域中的应用越来越广泛,可以通过红外传感器、图像传感器等实现对人体、车辆等的检测和识别。
例如,人体红外传感器可以准确地检测出人体的运动轨迹,从而实现安防报警等功能。
3.光电传感器在医疗健康领域的应用光电传感器在医疗健康领域中应用越来越多。
例如,心率传感器、血氧传感器、体温传感器等,可以实现对患者生命体征的实时监测,提高医疗服务的质量和效率。
光电式传感器的应用及原理
光电式传感器的应用及原理引言光电式传感器是一种基于光电效应原理工作的传感器,它能够将光线转化为电信号,从而实现对光线的检测和测量。
光电式传感器广泛应用于工业自动化、光学测量、安全监控等领域。
本文将介绍光电式传感器的应用领域和工作原理。
应用领域光电式传感器在众多领域中有着广泛的应用,以下是部分常见领域:1.工业自动化:在工业自动化领域,光电式传感器常用于物料检测、位置测量、物体计数等。
例如,光电式传感器可以检测工装上是否有物料,从而控制自动化生产线的运行。
2.光学测量:光电式传感器可以用于测量光线的强度、波长、频率等。
在科学实验、光学仪器等领域中,光电式传感器的应用非常广泛。
3.安全监控:在安全监控领域,光电式传感器可以用于侦测人员是否接近危险区域、物体是否被移动等。
这样可以及时发出警报或采取措施,提高安全性。
4.机器人技术:在机器人领域,光电式传感器可以用来感知周围的环境,帮助机器人进行定位、避障等操作。
5.环境监测:光电式传感器可以用于测量大气中的光线强度、辐射强度等,可以帮助我们了解环境的变化。
工作原理光电式传感器的工作原理主要基于光电效应,下面将介绍两种常见的光电效应:光电效应一:光电发射效应光电发射效应是指当光照射到金属或半导体表面时,光子能量转化为电子能量,电子从固体表面逸出的现象。
光电发射效应常用于光电二极管。
光电二极管是一种可以将光线转化为电信号的装置。
当光线照射到光电二极管表面时,光子能量将被电子吸收,电子从材料中逸出并流向电极,形成电流。
通过测量电流的大小,我们可以了解光照强度的大小。
光电效应二:光电导效应光电导效应是指当光照射到半导体材料中时,产生的电子和空穴会在电场的作用下形成电流。
光电导效应常用于光电三极管或光敏电阻。
光敏电阻是一种根据光照强度变化而改变电阻值的元件。
当光线照射到光敏电阻表面时,光子的能量会导致光敏电阻中载流子的增加,进而改变电阻值。
通过测量电阻的变化,我们可以了解光照强度的变化。
光电传感技术在智能交通系统中的应用研究
光电传感技术在智能交通系统中的应用研究近年来,随着物联网技术的不断发展和城市化进程的加快,智能交通系统正迅速融入人们的日常生活。
在智能交通系统中,光电传感技术发挥着重要的作用。
本文将探讨光电传感技术在智能交通系统中的应用研究。
光电传感技术是指利用光电效应将光电信息转化为可信号处理的技术。
光电传感技术广泛应用于智能交通系统中的各个环节,包括车辆检测、交通信号控制、智能停车等方面。
首先,光电传感技术在车辆检测中发挥着重要的作用。
传统的车辆检测方式主要依靠地感线圈或红外线传感器,但这种方式存在着容易受到天气条件影响、易被破坏等问题。
而光电传感技术通过光电传感器能够实现对车辆的无接触式检测,可以精确判断车辆的数量、速度以及车辆类型等信息。
这种无接触式的车辆检测方式不仅提高了检测的准确性,而且还能够减少对道路面的破坏,提升道路的使用寿命。
其次,光电传感技术在交通信号控制方面也有广泛的应用。
光电传感器能够实时感知交通流量的变化,并将信息传递给交通信号灯控制系统。
在传统的定时控制信号灯中,由于无法根据实际交通状况进行灵活调整,往往导致车辆的排队等待时间过长,造成交通拥堵。
而光电传感技术可以通过实时检测交通流量,使信号灯能够根据交通流量的变化进行智能调整,从而达到提高交通效率和减少交通拥堵的目的。
此外,光电传感技术还能应用于智能停车系统中。
通过在停车场入口处和车位上安装光电传感器,能够实现对停车场的实时监控和管理。
光电传感器可以迅速准确地感知到车位的占用情况,并将信息传递给智能停车系统。
驾驶员通过手机APP或导航系统即可了解到车位的实时情况,避免了盲目寻找车位的浪费时间,提高了停车效率。
同时,智能停车系统还能通过光电传感技术进行车辆的精确定位和计时服务,方便停车管理部门进行车辆管理和计费。
然而,尽管光电传感技术在智能交通系统中的应用已经取得了突破性进展,但仍然存在一些挑战。
首先,光电传感器对光照的要求较高,暴晒和降雨等天气条件容易影响传感器的工作效果。
光电传感器论文
光电传感器论文摘要:本论文旨在对光电传感器进行综合研究和分析,主要涵盖了光电传感器的基本原理、常见应用领域以及未来发展趋势等方面内容。
通过大量的文献调研和实验数据分析,本文对光电传感器的性能表现进行了评估,并提出了一些改进与优化的建议。
同时,本论文还探讨了光电传感器在智能制造、无人驾驶等领域的应用潜力。
通过深入研究和讨论,对于光电传感器技术的发展和应用具有一定的参考意义。
1. 引言随着科学技术的不断进步和社会的不断发展,光电传感器作为一种重要的传感器技术,在各个领域具有广泛的应用前景。
本章将介绍光电传感器的研究背景和意义,并对光电传感器的研究现状进行概述。
2. 光电传感器的基本原理本章将详细介绍光电传感器的基本原理和工作机制。
首先介绍了光电传感器的分类,包括光电二极管、光电三极管和光电二极管阵列等。
其次,阐述了光电传感器的工作原理,包括光电效应、电荷分离和信号传递等过程。
最后,详细介绍了光电传感器的制备工艺和表征方法。
3. 光电传感器的性能评估本章将对光电传感器的性能进行评估和分析。
首先介绍了光电传感器的响应速度、灵敏度和稳定性等基本性能指标,然后详细探讨了如何通过实验和模拟方法对光电传感器的性能进行评估。
最后,通过对比实验数据和文献研究结果,对光电传感器的性能进行综合评价。
4. 光电传感器在智能制造中的应用本章将重点讨论光电传感器在智能制造领域的应用。
首先介绍了智能制造的概念和特点,然后详细阐述了光电传感器在智能制造中的作用和应用案例。
通过分析光电传感器在智能制造中的优势和挑战,提出了未来的发展方向和改进建议。
5. 光电传感器在无人驾驶中的应用本章将重点研究光电传感器在无人驾驶领域的应用。
首先介绍了无人驾驶的基本原理和发展现状,然后详细讨论了光电传感器在无人驾驶中的功能和作用。
同时,对比了不同类型的光电传感器在无人驾驶中的优缺点,并提出了相应的改进方案和建议。
6. 光电传感器的未来发展本章将展望光电传感器的未来发展趋势。
光电传感器相关文献检索(1)
光电传感器的相关文献检索作者:吴启舟时间:2012-05-05(序号:20 学号:24091900300 班级:09机自二班)[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]:光电传感器光电传感器应用发展趋势光电检测一、光电传感器的工作原理及其分类光电传感器是将光信号转换为电信号的一种传感器,其工作原理基于光电效应,通常由光源、光路、光电元件构成。
所谓光电效应,是指当光照射到某种物质时,该物质的导电特性发生变化的一种物理现象。
光电式传感器的分类:根据光电效应原理,光电式传感器可分为:● 外光电效应:光电管、光电倍增管等。
按光电式传感器信号形式可分为:● 模拟式光电传感器:位移式光电传感器;● 数字式光电传感器:转速传感器、光栅式传感器等。
通常,光电传感器还包括光纤传感器、固体图像传感器。
光电传感器的应用可归纳为四种基本形式:直射式(辐射式)、吸收式、遮光式、反射式。
二、光电传感器的特点1.光电传感器元件的应用特点1)光敏电阻:输出电流大、受温度的影响小、抗干扰能力强、可靠性高,器件本身不容易发生故障,但响应时间慢。
2)光电二极管和光电三极管:灵敏度高、响应时间快,但受温度影响比较大、受光面小、方向性强、抗干扰能力弱。
不同型号的管子对光谱响应差异大。
3)光电池:受光面积大、输出电流小、灵敏度高、响应速度快、光谱比较宽、受温度影响小、抗干扰能力强。
2.光电传感器的应用特点1)检测距离长:如对射型保留大于十米的检测距离,便能实现其他检测手段(磁性、超声波等)无法检测的对象。
传感器的工作原理及应用论文范文
传感器的工作原理及应用1. 引言传感器是一种能够感知和测量某种物理量或化学量的装置,广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗仪器等领域。
本文将介绍传感器的工作原理以及在不同领域中的应用。
2. 传感器的工作原理传感器的工作原理主要有以下几种:2.1 电阻传感器电阻传感器是根据被测量物理量对电阻值的影响来进行测量的传感器。
它通过将被测量量与电阻值建立数学关系,从而间接测量被测量量的变化。
常见的电阻传感器有温度传感器和压力传感器。
2.2 压电传感器压电传感器是利用压电效应来进行测量的传感器。
当外力施加在压电材料上时,压电材料会产生电荷,这个电荷与外力有关。
通过测量压电材料上的电荷大小来推断外力的大小。
压电传感器广泛应用于振动测量和压力测量领域。
2.3 光电传感器光电传感器是利用光电效应来进行测量的传感器。
它通过将光信号转化为电信号来测量光的强度、光的颜色等。
光电传感器广泛应用于自动化控制、光电检测等领域。
2.4 惯性传感器惯性传感器是利用物体的惯性特性来进行测量的传感器。
它通过测量物体的加速度和角速度来推断物体的位置和姿态。
惯性传感器广泛应用于导航系统、运动跟踪系统等领域。
3. 传感器的应用传感器在各个领域中有着广泛的应用,以下列举几个常见的应用领域:3.1 工业自动化在工业生产过程中,传感器可以用来监测温度、压力、流量等物理量,从而实现自动化控制。
传感器的应用能大大提高工业生产的效率和质量。
•温度传感器用于监测设备的温度,以保证设备正常运行。
•压力传感器用于监测设备的压力,以确保设备在安全范围内运行。
•流量传感器用于监测液体或气体的流量,以强化流程控制。
3.2 环境监测传感器在环境监测领域中起着重要作用,可以监测空气质量、水质和噪音等环境信息,以提供及时的监测数据。
•气体传感器用于监测空气中的有害气体浓度,以保证室内空气质量。
•水质传感器用于监测水体中的PH值、浊度等指标,以评估水质状况。
•声音传感器用于监测噪音水平,以提供安静的工作和生活环境。
(整理)光电传感器在的应用.
光电传感器的研究摘要:随着微电子技术、光电半导体技术、光导纤维技术以及光栅技术的出现和发展,光电传感器种类也日益增多,光电传感器得到越来越多的应用。
且光电传感器具有其他传感器不能取代的优越性,故它还具有很大的发展前景。
光电传感器的物理基础是光电效应,它由光电材料构成的器件,既用于检测直接引起光量变化的非电量,也可用来检测其他的能转换成光量变化的非电量。
此外,光电传感器还具有非接触测量、响应快、性能可靠等特点,因此它被广泛的应用于各行各业中。
关键词:光电传感器光电效应传感器应用传感器特点Pick to:With the appear and development of microelectronic technique , photoelectric semiconductor technology,optical fiber technology ,and grating technology, he types of photoelectric sensor become increasing ,which makes photoelectric sensor more be used. Moreover, photoelectric sensor and sensor cannot replace the other advantages , therefore it also has great development prospects.The physical basis of the photoelectric sensor is the photoelectric effect, device which is composed of a photoelectric material, both for detecting directly caused by light changing non-electrical, can also be used to detect other energy converted into light changes of non-electric. In addition, the photoelectric sensor also has non-contact measurement, fast response, reliable performance, etc, so it is widely used in all walks of life.Key words: photoelectric sensor, the photoelectric effect, Sensor applications,Sensor characteristics1.引言随着当今科学技术的飞速发展,自动化已经应用到各行各业中,而一个国家的自动化水平是用检测与转换仪表以及传感器的种类和数量的多少来衡量的,故传感器在先当社会中发挥着很重要的作用。
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目录光电式传感器1.概述2.物理特性2.1外光电效应2.1.1光子假设2.2 内光电效应2.2.1光电导效应2.2.2光电转换元件3.光电式传感器3.1工作原理3.2光电传感器分类4.光电传感器应用4.1光电传感器优点4.1.1光电式带材跑偏检测器4.1.2包装充填物高度检测4.1.3光电色质检测4.1.4烟尘浊度监测仪4.1.5其他方面的应用5.光纤传感器5.1基本工作原理5.2光纤的种类与特性5.3光纤传感器的应用光电式传感器1.概述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。
光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。
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。
近年来,新的光电器件不断涌现,特别是CCD图像传感器的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。
2.物理特性2.1外光电效应2.1.1光子假设1887年,赫兹发现光电效应,爱因斯坦第一个成功解释光电效应。
爱因斯坦根据普朗克量子假说而进一步提出的光量子,即光子概念,对光电效应研究做出了决定性的贡献。
爱因斯坦光子假说的核心思想是:表面上看起来连续的光波是量子化的。
单色光由大量不连续的光子组成。
若单色光频率为n,那么每个光子的能量为E=hv, 动量为。
由爱因斯坦光子假说发展成现代光子论(photon theory)的两个基本点是:(1) 光是由一颗一颗的光子组成的光子流。
每个光子的能量为E = hv,动量为。
由N个光子组成的光子流,能量为N hv。
(2) 光与物质相互作用,即是每个光子与物质中的微观粒子相互作用。
根据能量守恒定律,约束得最不紧的电子在离开金属面时具有最大的初动能,所以对于电子应有:2.2 内光电效应光电传感器通常是指能敏感到由紫外线到红外线光的光能量,并能将光能转化成电信号的器件。
其工作原理是基于一些物质的光电效应。
光电效应:当具有一定能量E的光子投射到某些物质的表面时,具有辐射能量的微粒将透过受光的表面层,赋予这些物质的电子以附加能量,或者改变物质的电阻大小,或者使其产生电动势,导致与其相连接的闭合回路中电流的变化,从而实现了光—电转换过程。
在光线作用下能使物体电阻率改变的称为内光电效应。
属于内光电效应的光电转换元件有光敏电阻以及由光敏电阻制成的光导管等。
2.2.1光电导效应光照变化引起半导体材料电导变化的现象称光电导效应(又称为光电效应、光敏效应),即光电导效应是光照射到某些物体上后,引起其电性能变化的一类光致电改变现象的总称。
当光照射到半导体材料时,材料吸收光子的能量,使非传导态电子变为传导态电子,引起载流子浓度增大,因而导致材料电导率增大。
在光线作用下,对于半导体材料吸收了入射光子能量,若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度,就激发出电子-空穴对,使载流子浓度增加,半导体的导电性增加,阻值减低,这种现象称为光电导效应。
光敏电阻就是基于这种效应的光电器件。
2.2.2光电转换元件光电转换元件的种类很多,常用的元件有光电管,光敏电阻,光电池等。
限于篇幅这里我们着重讲解光电管的有关特性。
1.光电管光电管的特性主要取决于光电极的材料,其基本的特性是光谱特性,光电特性和伏安特性。
①光谱特性用单位辐射通量不同波长的光分别照射光电管,在光电管上产生大小不同的光电流。
这里,光电流I与光波波长λ的关系曲线称为光谱特性曲线,又称频谱特性。
对于不同波长区域的光,应选用不同光电阴极的光电管。
此外在测量与控制技术中,光电管可以担负人眼不能胜任的工作。
②光电特性光电管在固定阳极电压下,光通量与光电流(阳极电流)之间的关系称为光电特性。
图4—34为光电管的光电特性曲线。
从图4—34可知,光电管的光电特性基本上呈线性关系,直线的斜率为其灵敏度。
③伏安特性光电管在光通量一定的情况下,阳极电压与阳极电流的关系称为伏安特性。
图4—35为光电管的伏安特性曲线。
在阳极电压大于50V时,光电流开始饱和,阳极电流近于常数,而与电压无关。
真空光电管一般工作于伏安特性的饱和部分,内阻达几百兆欧。
3.光电式传感器3.1工作原理由光通量对光电元件的作用原理[1]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;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.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,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(<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。
在外电场的作用下,光电载流子参于导电,形成比暗电流大得多的反向电流,该反向电流称为光电流。
光电流的大小与光照强度成正比,于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。
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。
3.2光电传感器分类1.槽开光电开关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的是槽形光电。
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。
2.对射式光电开光若把发光器和收光器分离开,就可使检测距离加大。
由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为以射分离式光电开光,简称对射式光电开关。
它的检测距离可达几米乃至几十米。
使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧,检测物通过时阻挡光路,收光器就动作输出一个开关控制信号。
3.反光板反射式光电开关把发光器和收光器装入同一个装置内,在它的前方装一块反光板,利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。
正常情况下,发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到;一旦光路被检测物挡住,收光器收不到光时,光电开关就动作,输出一个开关控制信号。
4.扩散反射式光电开关它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器,但前方没有反光板。
正常情况下发光器发出的光收光器是收不到的;当检测物通过时挡住了光,并把光部分反射回来,收光器就收到光信号,输出一个开关控制信号。
5.光纤式光电开关把发光器发出的光用光纤引导到检测点,再把检测到的光信号用光纤引导到光接收器就组成光纤式光电开关。
按动作方式的不同,光纤式光电开关也可分成对射式、反光板反射式、扩散反射式等多种类型。
4.光电传感器的应用4.1光电传感器优点光电传感器是采用光电元件作为检测元件,首先把被测量的变化转变为信号的变化,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3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,体积小。
近年来,随着光电技术的发展,光电传感器已成为系列产品,其品种及产量日益增加,用户可根据需要选用各种规格产品,在各种轻工自动机上获得广泛的应用。
4.1.1光电式带材跑偏检测器带材跑偏检测器用来检测带型材料在加工中偏离正确位置的大小及方向,从而为纠偏控制电路提供纠偏信号,主要用于印染、送纸、胶片、磁带生产过程中。
光电式带材跑偏检测器原理如图1所示。
光源发出的光线经过透镜1会聚为平行光束,投向透镜2,随后被会聚到光敏电阻上。
在平行光束到达透镜2的途中,有部分光线受到被测带材的遮挡,使传到光敏电阻的光通量减少。
图1带材跑偏检测器工作原理图2为测量电路简图。
R1、R2是同型号的光敏电阻。
R1作为测量元件装在带材下方,R2用遮光罩罩住,起温度补偿作用。
当带材处于正确位置(中间位)时,由R1、R2、R3、R4组成的电桥平衡,使放大器输出电压U0为0。
当带材左偏时,遮光面积减少,光敏电阻R1阻值减少,电桥失去平衡。
差动放大器将这一不平衡电压加以放大,输出电压为负值,它反映了带材跑偏的方向及大小。
反之,当带材右偏时,U0为正值。
输出信号U0一方面由显示器显示出来,另一方面被送到执行机构,为纠偏控制系统提供纠偏信号。
图2带材跑偏检测器测量电4.1.2包装充填物高度检测用容积法计量包装的成品,除了对重量有一定误差范围要求外,一般还对充填高度有一定的要求,以保证商品的外观质量,不符合充填高度的成品将不许出厂。
图3所示为借助光电检测技术控制充填高度的原理。
当充填高度h偏差太大时,光电接头没有电信号,即由执行机构将包装物品推出进行处理。
图3利用光电检测技术控制充填高度4.1.3光电色质检测图4为包装物料的光电色质检测原理。
若包装物品规定底色为白色,因质量不佳,有的出现泛黄,在产品包装前先由光电检测色质,物品泛黄时就有比较电压差输出,接通电磁阀,由压缩空气将泛黄物品吹出。