基于光电传感器的设计

洛阳理工学院

基于光电传感器的设计

系别：机电工程系

专业：材料成型与控制工程

学号：B09030427

姓名：陈强

同组人：王继辉、周游

2012-5-31

摘要

在信息化时代,计算机数据安全已越来越为人们所关注,因此研究数据丢失的原因、预防办法以及数据恢复技术越来越显得重要。本课题主要研究的是数据恢复，详细分析了硬盘的数据结构、文件的存储原(内容不全，可以上网再搜索些）关键字：光电传感器，光敏电阻，

目录

1、光电式传感器的简介 (3)

2、光敏电阻组成方框图 (4)

3、自动调光台灯的工作原理 (5)

3 自动调光台灯控制电路的组成 (5)

自动调光台灯控制电路原理图（见附录） (5)

自动调光台灯控制电路工作原理 (5)

4 元件的选取 (6)

5 课题体会及总结 (9)

１光电式传感器的简介

光电式传感器是将被测量的变化转化成光信号的变化，再通过光电器件把光

信号的变化转化成电信号的一种传感器。

它一般由光源.光学通路。光电器件三部分组成。被测量作用于光源或者光学通路，从而引起光量的变化。 １，光电效应

在光线的作用下，金属内的电子逸出金属表面，向外发射的现象称为外光电

效应，基于外光电效应的器件有光电管和光电倍增管。 ２光电管

2光敏电阻

光敏电阻又称光导管，是一种均质半导体光电元件。它具有灵敏度高、光谱

响应范围宽、体积小、重量轻、机械强度高、耐冲击、耐振动、抗过载能力强和寿命长等特点

当光敏电阻受到光照时， 阻值减小。 3.1自动调光台灯控制电路的组成

图一

图二

3.2 自动调光台灯电路工作原理

该灯电路见图1。当开关S 拨向位置2时，它是一个普通调光台灯。RP 、C 和氖泡N 组成张弛振荡器，用来产生脉冲触发可控硅VS 。一般氖泡辉光导通电压为60－80V ，当C 充电到辉光电压时，N 辉光导通，VS 被触发导通。调节RP 能改变C 充电速率，从而能改变VS 导通角，达到调光的目的。R2、R3构成分压器通过VD5也向C 充电，改变R2、R3分压也能改变VS 导通角，使灯的亮度发生变化。

当S 拨向位置1时，光敏电阻RG 取代R3，当周围光线较弱时，RG 呈现高电阻，VD5右端电位升高，电容C 充电速率加快，振荡频率变高，VS 导通角增大，电灯两端电压升高、高度增大。当周围光线增强时，RG 电阻变小，与上述相反，电灯两端电压变低，高度减小。

3.3 自动调光台灯控制电路工作原理 1)整流电路

利用桥式整流器把交流电压转变成我们所需要的直流电电压 2)控制部分

电极

半导体

玻璃底板

V CC

检流计

图三

图四

图五

4元件的选取 1．光敏电阻

光敏电阻又称光导管，是一种均质半导体光电元件。它具有灵敏度高、光谱响应范围宽、体积小、重量轻、机械强度高、耐冲击、耐振动、抗过载能力强和寿命长等特点

2 光敏电阻的原理和结构

光敏电阻受到光照时，由于内光电效应，因而其导电性能增强而电阻R0值下降，所以流过负载电阻RL 的电流及其两端电压会发生变化。一般而言，光线越

强，电流越大。当光照停止时，光电效应会立即消失，电阻又恢复原值。

3可控硅

可控硅(SCR: Silicon Controlled Rectifier)是可控硅整流器的简称。可控硅有单向、双向、可关断和光控几种类型它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点，被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合。

单向可控硅简介：单向可控硅是一种可控整流电子元件，能在外部控制信号作用单向可控硅

下由关断变为导通，但一旦导通，外部信号就无法使其关断，只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。单向可控硅是由三个PN 结PNPN 组成的四层三端半导体器件与具有一个PN 结的二极管相比，单向可控硅正向导通受控制极电流控制；与具有两个PN 结的三极管相比，差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用。

图六

图七图八

4单向可控硅的工作原理：

可控硅导通条件：一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压，二是控制极也要加正向电压。以上两个条件

单向可控硅的工作原理图

必须同时具备，可控硅才会处于导通状态。另外，可控硅一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压，可控硅仍然导通。可控硅关断条件：降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压，使阳极电流小于最小维持电流以下。双向可控硅

双向可控硅具有两个方向轮流导通、关断的特性。双向可控硅实质上是两个反并联的单向可控硅，是由NPNPN五层半导体形成四个PN结构成、有三个电极的半导体器件。由于主电极的构造是对称的（都从N层引出），所以它的电极不像单向可控硅那样分别叫阳极和阴极，而是把与控制极相近的叫做第一电极A1，另一个叫做第二电极A2。双向可控硅的主要缺点是承受电压上升率的能力较低。这是因为双向可控硅在一个方向导通结束时，硅片在各层中的载流子还没有回到截止状态的位置，必须采取相应的保护措施。双向可控硅元件主要用于交流控制电路，如温度控制、灯光控制、防爆交流开关以及直流电机调速和换向等电路。 5单、双向可控硅的判别

先任测两个极，若正、反测指针均不动（R×1挡），可能是A、K或G、A极（对单向可控硅）也可能是T2、T1或T2、G极（对双向可控硅）。若其中有一次测量指示为几十至几百欧，则必为单向可控硅。且红笔所接为K极，黑笔接的为G极，剩下即为A极。若正、反向测批示均为几十至几百欧，则必为双向可控硅。再将旋钮拨至R×1或R×10挡复测，其中必有一次阻值稍大，则稍大的一次红