光电式传感器.
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
光电传感器-PPT
⑴槽型光电传感器 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组成槽形光电。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。
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，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。
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。
光电传感器通常由三部分构成，它们分别为：发送器、接收器和检测电路。 发射器带一个校准镜头，将光聚焦射向接收器，接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源，这些小而坚固的白炽灯传感器就是如今光电传感器的雏形。
接收器有光电二极管、光电三极管及光电池组成。光敏二极管是现在最常见的传感器。光电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。
光电式传感器
光电式传感器光电式传感器是一种通过光信号来检测物体的位置、形状和颜色等信息的传感器。
它主要由光电元件、放大器电路、信号处理电路和输出电路等组成，可广泛应用于机器人、自动化生产线、计量仪器、安防监控等领域。
工作原理光电式传感器的主要工作原理是利用光电元件对物体反射和透射的光信号进行检测。
它通过发射一束光线照射到被探测物体上，然后检测被反射和透射的光线的强度、频率、相位等参数来确定被探测物体的存在和状态。
光电元件一般采用光电二极管、光敏电阻、光电管、光电晶体管等，而光线的发射和收集一般通过透镜、光纤和反光镜等实现。
分类及应用根据不同的工作原理和应用场景，光电式传感器可以分为多种类型。
其中比较常见的有：接近式光电传感器接近式光电传感器是一种最常用、最简单的光电式传感器。
它主要通过发射一束红外线照射到被测物体上，然后检测透射回来的光线的强度变化来判断被测物体是否存在。
接近式光电传感器广泛应用于人体检测、自动门、安全门和计量系统等方面。
光电开关光电开关是一种通过光电元件来检测、开关电路的传感器。
它主要通过发射一束光线来检测物体的存在和位置等信号，然后将信号（一般为0和1）传递给输出模块，以实现开闭等控制功能。
光电开关广泛应用于自动化生产线、安全门、包装机械、自动售货机等领域。
光电码盘光电码盘是一种通过光学编码来进行位置检测的传感器。
它主要通过在码盘的表面上覆盖光学码来检测旋转物体的位置、角度、方向等信息。
光电码盘广泛应用于电机控制、机器人、航空航天、导航和工业自动化等领域。
处理技术光电式传感器的检测精度和稳定性直接关系到其应用效果和可靠性。
因此，传感器制造商一直致力于探索改进传感器的处理技术。
目前，主要的处理技术包括增益调整、滤波、线性化、自动校正等。
其中增益调整是通过调整放大器的增益来提高传感器的灵敏度和稳定性，滤波则是通过滤除噪音信号来提高传感器的检测精度。
而线性化和自动校正则是通过将传感器输出信号进行线性化处理和自动调整校准，来提高传感器的可靠性和准确性。
光电式传感器的基本结构
光电式传感器的基本结构《光电式传感器的基本结构》光电式传感器是一种广泛应用于工业自动化控制领域的传感器，能够将光信号转换为电信号进行检测和测量。
其基本结构包含以下几个关键部分。
1. 光源：光电式传感器通常需要一个光源来提供光线。
光源可以是光电二极管、发光二极管或激光二极管等。
不同的应用需要不同类型的光源，以确保传感器能够产生足够的光强度。
2. 发射器：发射器是光电式传感器中的一个重要组成部分。
它将光源发出的光线聚焦并发射出去，用于照射被测物体。
发射器通常包括透镜、反射镜或光纤等，以确保光线能够准确照射到被测物体上。
3. 接收器：接收器是光电式传感器的另一个关键组成部分。
它用于接收并转换光线被被测物体反射或散射后返回的光信号。
接收器通常包括光敏元件，如光电二极管或光敏电阻等，用于将光信号转换为电信号。
4. 信号处理电路：光电式传感器的信号处理电路用于放大、滤波和处理接收到的光信号，以确保信号的稳定性和准确性。
信号处理电路通常包括放大器、滤波器和比较器等元件，可根据具体应用需求进行设计和配置。
5. 输出端口：输出端口是光电式传感器用于将检测结果输出的接口。
根据不同的应用需求，输出端口可以是开关量输出、模拟量输出或通信接口等。
开关量输出常用于检测目标是否存在或超过设定阈值，而模拟量输出则用于测量目标物体的距离、亮度或颜色等信息。
6. 外壳和保护措施：光电式传感器通常使用外壳来保护内部元件，并提供结构支撑。
外壳材质可以是金属、塑料或玻璃等，以适应不同的工作环境。
此外，还可以采取防尘、防水和防震等措施，以提高传感器的可靠性和耐久性。
总的来说，光电式传感器的基本结构包括光源、发射器、接收器、信号处理电路、输出端口以及外壳和保护措施。
这些组成部分协同工作，使得光电式传感器能够可靠地检测和测量目标物体的光信号。
随着科技的不断进步，光电式传感器将在更多领域发挥作用，并为工业自动化控制带来更多便利和效益。
光电式转速传感器原理
光电式转速传感器原理
光电式转速传感器是利用光的反射原理，将旋转的转子和光学传感器分开，由光敏电阻、光导纤维或其他光电元件，将转速信号转变成电信号。
光敏电阻在一定的条件下会发生反射现象，当转子转动时，光敏电阻受其影响也会产生移动，就可以测量出转子转动的角速度。
在电机中，光电式转速传感器的结构简单、成本低、体积小、便于安装，被广泛应用于机械工业中。
光电式转速传感器分为齿轮式和蜗杆式两种。
下面介绍蜗杆式光电转速传感器的工作原理。
蜗杆转速传感器是由一个蜗杆和一个光电开关组成。
当蜗杆转动时，光电开关就会产生信号输出；当蜗杆停止转动时，光电开关就会失去输出信号。
在电路中加入一个模拟信号处理电路，对输出的信号进行整形和放大处理后，通过集成电路处理后就可以实现对转子转速的检测。
蜗杆转速传感器主要由两部分组成：一是螺旋传动机构，二是光电开关。
下面分别介绍这两部分的工作原理。
—— 1 —1 —。
光电式传感器PPT
即外光电效应是在光线作用下，电子逸出物 体表面的现象。
根据外光电效应做出的光电器件有光电管和
光电倍增管。
2020年12月15日
4
光电管
（a)结构
（b)测量电路
图10.3 光电管
2020年12月15日
5
光电倍增管
2020年12月15日
6
内光电效应
内光电效应是指在光线作用下，物体 的导电性能发生变化或产生光生电动 势的现象
40
20
0 400 800 1200 1600
入射光 波长/nm
存在一个最佳灵敏度波长
2020年12月15日
29
(2) 伏安特性
I（mA) 5
4
2500Lx 2000Lx
3
1500Lx
2
1000Lx
1
500Lx
外加电压（V）
0
20 40 60 80
与一般晶体管在不同的基极电流时的输出特
性202一0年12样月15日。只需把光电流看作基极电流即可。30
9
12
15
18
/ m
图8 – 15 电磁波谱图
记数、有声电影等方面。
2020年12月15日
42
第三节 红外传感器
一、 红外辐射
红外辐俗称红外线，它是一种不可见光，由于是位 于可见光中红色光以外的光线，故称红外线。它的波长 范围大致在0.76～1000 μm，红外线在电磁波谱中的位 置如图8-15 所示。工程上又把红外线所占据的波段分 为四部分，即近红外、中红外、远红外和极远红外。
2020年12月15日
43
/ m
/ cm
10－ 9 10－ 7 10－ 5 10－ 3 10－ 1 10 10－ 1 10
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。
光电式速度传感器
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。
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。
1 主要技术指标：
输入电源：
202X
光电式速度传 感器
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演讲人姓名
常用的速度 传感器有 CONTENTS
01 直流测速机 02 光电式速度传感器 03 磁电式传感器 04 霍尔式传感器
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。
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形后，再送入频率计显示。也即可专门设计一个 计数器进行计数和显示
光电式速度传感器原理图 光线被遮住，接收器无信号
（b）光线未被遮住，接 收器有信号
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。
光电传感器
光电传感器光电传感器是采纳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构成。
目录光电传感器的进展方向分类原理概述光电传感器的进展方向生产的进展方向（1）使光电传感器从理论讨论向生产一条龙的产业化模式快速进展，走自主创新和国际合作相结合的跨越式进展道路，使我国成为世界传感器的生产大国；（2）光电传感器产品结构全面、协调、持续进展。
产品品种要向高技术、高附加值倾斜，尤其要填补“空白”品种；（3）生产格局向化进展。
即生产传感器门类少而精，且专门生产某一应用领域需要的某一类传感器系列产品，以获得较高的市场占有率，各传感器企业的化合作生产；（4）光电传感器大生产技术向自动化进展。
光电传感器的门类、品种繁多，所用的敏感材料各异，决议了传感器制造技术的多样性和多而杂性。
纵观当前光电传感器工艺线的概况，多数工艺已实现单机自动化，但距离生产过程全自动化尚存在诸多困难，有待今后广泛采纳CAD、CAM及先进的自动打扮备和工业机器人予以突破；（5）企业的重点技术改造应加强从倚靠引进技术向引进技术的消化汲取与自主创新的方向转移；（6）企业经营要加快从国内市场为主向国内与国外两个市场相结合的国际化方向跨越进展；（7）企业结构将向“大、中、小并举”“集团化、化生产共存”的格局进展。
[1]讨论的进展方向光电传感及其相关技术的快速进展，充足了各类掌控装置及系统的更高要求，使得各领域的自动化程度越来越高，同时间电传感器的紧要性不断提高。
目前，光电传感器讨论的重要方向是：（1）多用途。
即一种光电传感器不仅能针对一种物理量，而且能够对多种物理量进行同时测量；（2）新型传感材料、传感技术等的开发；（3）在恶劣条件下（高温、高压等）低成本传感器（连接、安装等）的开发和应用；（4）光电传感器与其它微技术结合的微光学技术的进展。
光电式传感器的原理和应用
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(5) 频率特性
当光敏电阻受到脉冲光照时，光电流要经过一段 时间才能达到稳态值，光照突然消失时，光电流 也不立刻为零，这说明光敏电阻有时延特性。由 于不同材料的光敏电阻时延特性不同，所以它们 的频率特性也不相同。
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光敏电阻的频率特性
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(6) 温度特性
硫化铅光敏电阻的光谱温度特性曲线，从图中可以看出， 它的峰值随着温度上升向波长短的方向移动。因此，在 使用光敏电阻检测时为了能接受远红外光，或为了提高 灵敏度，要采取控制温度的措施。
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(1) 暗电阻，暗电流
若将光敏电阻置于无光照的黑暗条件下， 测得光敏电阻的阻值称为暗电阻，这时， 在给定工作电压下测得光敏电阻中的电流 值称为暗电流。
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(2) 亮电阻、光电流
光敏电阻在光照下，测得的光敏电阻的阻 值称为亮电阻，亮电阻一般在几千欧姆。 这时在工作电压下测得的电流为亮电流。 亮电流和暗电流之差称为光电阻的光电流 IФ
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5.2.2 码盘和码制
编码器有两种：增量编码器和绝对编码器
接触式编码盘示意图
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二进制码、十进制码与循环码对照表
角度
0 1α 2α 3α 4α 5α 6α 7α 8α 9α 5α 11α 12α 13α 14α 15α
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电刷位置
a b c d e f g h i j k l m n o p
若调制盘上开有z个缺口,测量计数时间为t(s),被测转 速为n(r/min)，则此时得到的计数值c为：
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(4)烟尘浊度连续监测仪
光电式传感器的4种应用形式
光电式传感器的4种应用形式光电式传感器是一种利用光电效应来实现信号检测和转换的传感器。
它通过光电元件将光能转化为电能，然后再将电能转化为与被测物理量有关的信号，从而实现对被测量的检测和测量。
光电式传感器的应用形式多种多样，可以广泛应用于工业生产、安防监控、医疗健康、环境检测等领域。
下面将分别介绍光电式传感器的四种主要应用形式。
第一种应用形式是接近开关。
光电式传感器可以通过检测物体与传感器之间的距离来实现接近开关的功能。
当被测物体靠近或远离传感器时，光电信号的强度会发生变化，通过检测光电信号的变化即可实现接近开关的控制。
这种应用形式在工业生产中得到广泛应用，例如在流水线上控制物体的进出、在自动门系统中控制门的开关等。
第二种应用形式是测距传感器。
光电式传感器可以利用光的传播速度和探测到光的时间差来测量被测物体与传感器之间的距离。
这种应用形式在机器人导航、无人驾驶等领域具有重要意义。
例如，在无人驾驶汽车中使用光电式传感器来测量与前方物体的距离，以便及时做出避让或制动的决策。
第三种应用形式是光电编码器。
光电式传感器可以利用光电元件对光信号的变化进行检测和计数，从而实现对物体运动的监测和控制。
光电编码器常用于旋转运动的测量和控制，可以精确地测量物体的角度和转速。
在机械制造、自动化控制等领域中，光电编码器被广泛应用于机器人关节的控制、数控机床的位置反馈等方面。
第四种应用形式是光电传感器阵列。
光电式传感器阵列由多个光电元件组成，可以实现对多个位置的物体进行检测和识别。
光电传感器阵列常用于图像传感和图像处理领域，如机器视觉、物体识别和跟踪、人脸识别等。
通过光电传感器阵列可以获取物体的形状、大小、颜色等信息，进而实现对物体的自动识别和分类。
总的来说，光电式传感器的应用形式多种多样，可以根据不同的需求和场景进行选择和组合。
它在工业生产、安防监控、医疗健康、环境检测等领域发挥着重要作用，为人们的生活和工作带来了便利和安全。
光电式传感器课程设计
光电式传感器课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握光电式传感器的基本原理、结构和应用，能够运用光电式传感器解决实际问题。
1.掌握光电式传感器的工作原理。
2.了解光电式传感器的种类和结构。
3.熟悉光电式传感器的应用领域。
4.能够正确选用和安装光电式传感器。
5.能够进行光电式传感器的故障排查和维修。
6.能够利用光电式传感器进行简单的系统设计。
情感态度价值观目标：1.培养学生对光电技术的好奇心和探索精神。
2.使学生认识到光电式传感器在现代科技中的重要性。
3.培养学生对科技工作的热爱和敬业精神。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个方面：1.光电式传感器的基本原理：光的传播、光电效应、光的检测等。
2.光电式传感器的种类和结构：光敏电阻、光电二极管、光电三极管、光电晶体管等。
3.光电式传感器的应用：光电开关、光电编码器、光电传感器在自动化控制系统中的应用等。
4.光电式传感器的选用和安装：根据应用需求选择合适的光电式传感器，了解其安装方法和注意事项。
5.光电式传感器的故障排查和维修：掌握常见故障的排查方法，了解维修技巧。
三、教学方法为了达到课程目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解光电式传感器的基本原理、结构和应用，使学生掌握相关知识。
2.讨论法：引导学生探讨光电式传感器在实际应用中的优势和局限，提高学生的思考能力。
3.案例分析法：分析具体的光电式传感器应用案例，让学生了解光电式传感器在实际工作中的作用。
4.实验法：学生进行光电式传感器的实验操作，培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的光电式传感器教材，为学生提供系统、全面的知识学习。
2.参考书：提供相关的光电技术参考书籍，丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作光电式传感器的PPT、视频等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性。
4.实验设备：准备光电式传感器实验所需的设备，如光电式传感器、实验板等，让学生能够亲自动手操作。
光电式传感器实验报告
一、实验目的1. 了解光电式传感器的工作原理及特点；2. 掌握光电式传感器的应用领域；3. 学习光电式传感器的测试方法；4. 通过实验验证光电式传感器的性能。
二、实验原理光电式传感器是利用光电效应将光信号转换为电信号的传感器。
它具有非接触、响应速度快、抗干扰能力强等特点，广泛应用于工业自动化、智能交通、医疗等领域。
光电式传感器的工作原理：当光线照射到光电元件上时，光电元件内部会发生光电效应，产生光电子，从而产生电流。
光电流的大小与光强成正比，通过测量光电流的大小，可以实现对光强的检测。
三、实验仪器与设备1. 光电式传感器：光电二极管、光电三极管、光电耦合器等；2. 光源：白炽灯、激光笔等；3. 测量电路：电流表、电阻、电源等；4. 数据采集与处理系统：电脑、数据采集卡、数据采集软件等。
四、实验内容及步骤1. 光电二极管特性测试（1）连接电路：将光电二极管、电阻、电流表连接成测试电路。
（2）调整光源：将光源照射到光电二极管上，调节电阻值，使电流表读数在1～10mA范围内。
（3）测试不同光照强度下的电流值：分别用白炽灯、激光笔照射光电二极管，记录电流表读数。
（4）绘制电流-光照强度曲线，分析光电二极管的特性。
2. 光电三极管特性测试（1）连接电路：将光电三极管、电阻、电流表连接成测试电路。
（2）调整光源：将光源照射到光电三极管上，调节电阻值，使电流表读数在1～10mA范围内。
（3）测试不同光照强度下的电流值：分别用白炽灯、激光笔照射光电三极管，记录电流表读数。
（4）绘制电流-光照强度曲线，分析光电三极管的特性。
3. 光电耦合器特性测试（1）连接电路：将光电耦合器、电阻、电流表连接成测试电路。
（2）调整光源：将光源照射到光电耦合器上，调节电阻值，使电流表读数在1～10mA范围内。
（3）测试不同光照强度下的电流值：分别用白炽灯、激光笔照射光电耦合器，记录电流表读数。
（4）绘制电流-光照强度曲线，分析光电耦合器的特性。
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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第7章光电式传感器
1．光电效应有哪几种?与之对应的光电元件各有哪些?
答：光电效应有外光电效应、内光电效应和光生伏特效应三种。
基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等；基于内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏晶体管等；基于光生伏特效应的光电元件有光电池等。
2．常用的半导体光电元件有哪些?它们的电路符号如何?
答：常用的半导体光电元件有光敏二极管、光敏三极管和光电池三种。
它们的电路符号如下图所示：
光敏二极管 光敏三极管 光电池
3．对每种半导体光电元件，画出一种测量电路。
答：光敏二极管、三极管及光电池的测量电路如下图所示。
a)光敏二极管测量电路 b)光敏三极管测量电路
U
U0
c）光电池测量电路
4．什么是光电元件的光谱特性?
答：光电元件的光谱特性是指入射光照度一定时，光电元件的相对灵敏度随光波波长的变化而变化，一种光电元件只对一定波长范围的人射光敏感，这就是光电元件的光谱特性。
5．光电传感器由哪些部分组成?被测量可以影响光电传感器的哪些部分?
答：光电传感器通常由光源、光学通路和光电元件三部分组成，如图所示。
图中Ф1是光源发出的光信号，Ф2是光电器件接受的光信号，被测量可以是x1或者x2，它们能够分别造成光源本身或光学通路的变化，从而影响传感器输出的电信号I。
光电传感器设计灵活，形式
多样，在越来越多的领域内得到广泛的应用。
1
x 2
x 3
6．模拟式光电传感器有哪几种常见形式? 答：模拟式光电传感器主要有四种。
一是光源本身是被测物，它发出的光投射到光电元件上，光电元件的输出反映了光源的某些物理参数，如图a 所示。
这种型式的光电传感器可用于光电比色高温计和照度计；二是恒定光源发射的光通量穿过被测物，其中一部分被吸收，剩余的部分投射到光电元件上，吸收量取决于被测物的某些参数。
如图b 所示。
可用于测量透明度、混浊度；三是恒定光源发射的光通量投射到被测物上，由被测物表面反射后再投射到光电元件上，如图c 所示。
反射光的强弱取决于被测物表面的性质和状态，因此可用于测量工件表面粗糙度、纸张的白度等；四是从恒定光源发射出的光通量在到达光电元件的途中受到被测物的遮挡，使投射到光电元件上的光通量减弱，光电元件的输出反映了被测物的尺寸或位置。
如图d 所示。
这种传感器可用于工件尺寸测量、振动测量等场合。
c)
d)
a)被测量是光源
b )被测量吸收光通量
c )被测量是有反射能力的表面
d )被测量遮蔽光通量
1-被测物 2-光电元件 3-
恒光源
a)
b)。