光电传感器的应用举例

蓄电池组
发电装置： 单体太阳能电池——太阳电池组件——阵列 调节控制器：充放电自动控制 阻塞二极管：避免蓄电池对太阳电池放电
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例10：光电管在电影放映机上的应用
声迹 光电管
放 大 器
光源 影片
影片声音重放过程
录制：声音-机械振动-通过光束宽度变换-记录在 电影胶片上-宽度不同的影像声迹 重放：光-声迹-光电管 19 声迹宽度起伏变化-光线强弱变化-光电流变化
信号。
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例6：自动照明灯 D1为触发二极管，触发电压约30v左右。 在白天时，光敏电阻的阻值低，其分压低 于30v(A点)，触发二极管截止，双向可控 硅无触发电流，T1、 T2之间呈断开状态； 天暗后，光敏电阻阻值增加，A点电压大于 30v，触发二极管导通，双向可控硅呈导通 状态，电灯亮。 R1 、C1 为保护双向可控硅的吸 收电路。
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正常强度光照在光敏电阻上，因阻值较小， 端压小于0.5V，电路中三极管截止，即流过 三极管T和小白炽灯泡的电流趋于零，灯暗， 当光照逐渐变暗，光敏电阻阻值变大，三极 管逐渐导通，流过三极管和灯的电流逐渐变 大，灯D逐渐变亮。入射光敏电阻的照度为 零时，灯最亮。 二极管D的作用是保护 三极管，防止大反向电 压加在三极管的be两极 之间。
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例3：感烟传感器(火灾报警器的一部分) 由红外发光二极管及光电三极管组成，但 二者不在同一平面上(有一定角度)。在无 烟状态时，光电三极管接收不到红外线； 当发生火灾时，产生大量烟雾，烟雾粒子 进入感烟传感器时，由于红外线受烟雾粒 于折射作用，光电三极管接收到红外线， 给出烟雾报 警信号。
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光传感器的应用——火灾报警 器
8.6 光电传感器的应用举例
由于光电测量方法灵活多样，可测参数 众多，又具有非接触、高精度、高分辨 率、高可靠性和响应快等优点，加之激 光光源、光栅、光学码盘、CCD器件、 光导纤维等的相继出现和成功应用，使 得光电传感器在检测和控制领域得到了 广泛的应用。按其接收状态可分为模拟 式光电传感器和脉冲光电传感器。
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例1：直射式光电转速传感器 通过测量光敏元件输出的脉冲频率，得被 测转速 n=f/N n—转速； f—脉冲频率； N—圆盘孔数。
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测速也可以采用反射式：只要用白纸画上 黑道的圆纸贴在旋转体上即可。 其测量电路与透射式相同
调制盘
(a)
(b)
(c )
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传感器应用实例
六、光传感器的应用——鼠标器
鼠标中的红外接收管就是光传感器。鼠标移动时，
透明薄膜上标志检测
电度表转速检测
标志检测
仪表指针位置检测
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光幕传感器
自动装配机的侵入检测
机器人工作区安全检测
车库门车辆通过检测
34 上料机和卸料机的侵入检测
光幕传感器
贴片机的侵入检测
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例7：路障灯、航标指示灯电路 白天光敏电阻阻值低，BGl截止，BG2也 截止，双向可控硅处于断的状态，当天黑 时，光敏电阻阻值增加， BGl与BG2 相 继导通，双向可控硅有触发电流而处于导 通状态，灯亮。
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例9：太阳能电池电源系统
阻塞二极管
调节控制器 太阳 电池 方阵 直 流 负 载 逆 变 器 交 流 负 载
例11：注油液位控制装置
DF
光电传感器 透明玻璃管 光敏二极管
电磁阀 灯泡 油箱 透明玻璃管 紧固螺钉
RP1 500k VD2 2CP11
R1
R2
200k
3DG 6
K
VT 1
K1

DF
24V
光电 传感器
VD1
2CU 2
VT 2
3DG12
100u
C1
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例13：条形码扫描笔
发光二极管
光敏三极管 扫描笔 条形码卡片
烟雾报警
带材对中控制
缺料检测
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扩散反射式光电开关
斜度检测
裂缝检测
镜面反射式光电开关
透明玻璃瓶检测
长度控制
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限距式光电开关
产品计数
液位检测
气流量监测
检测有无盖
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限距式光电开关
料径控制
行程控制
转速监测
超速或滞速判别
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槽型光电开关
定长剪切
起重机位置控制 脉冲发生器
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光电开关式标志传感器
光源
光电元件
工件
L
光电元件阵列 透镜
O
h
光源 透镜 挡光板 物镜 工件
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O
其他应用——对射式光电开关
门窗防盗控制
自动扶梯自动启停
汽车通过检测
汽车喷涂控制
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对射式光电开关
鉴别不同高度物体
高度判别
料位控制
缺件剔除
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远距对射式光电开关
围墙监护警戒
库房卫士
安全警戒
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扩散反射式光电开关
料位控制
利用烟雾对光的散 射来工作的火灾报 警器为例，简述其 工作原理
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烟雾式火灾报警器:烟雾作上升运动的，到达天花板下， 烟感报警器通过烟发现火灾，所以烟雾式火灾报警器安装 在天花板上。 烟雾式火灾报警器的核心部件是一个光传感器，它可以用 来测量烟的浓度的，该装置设计的时候，光束是偏离感应 器的，当烟雾进入到感应室后，烟雾粒子会将部分光束散 射到感应器上，当烟雾的浓度逐渐加大时，就会有更多的 光束被散射到感应器上，当到达传感器的光束达到一定的 程度，蜂鸣器就会发出报警信号。
滚球带动 x、y 方向两个码盘转动，红外管接收到一
个个红外线脉冲。计算机分别统计 x、y 两个方向上
的脉冲信号，就能确定鼠标的位置。
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例2：光电液位检测 在液体未升到发光二极管及光电三极管平 面时，红外发光二极管发出的红外线不会 被光电三极管接收；当液位上升到发光二 极管及光电三极管平面时，出于液体的折 射，光电三极管接 收到红外信号由此 获得液位信号。
条形码 光电扫描笔 扫描方向
UOUT
脉冲列
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例15：大米分选机
大米及杂质 在光照下， 发出不同 光信号
光传感器
振动机
放 大 器
控制 电路
探头 光源
滑槽
光箱 背景板 气动电磁阀
驱动器
杂质
废弃箱
气源
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例17：吸收式烟尘浊度检测仪
白炽平 行光源
光检测
放大
刻度校正
显示
报警器
烟筒
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例18：工件表面粗糙 度及尺寸测量
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例5：防盗报警电路
将光电断路器安装于抽屉的背后，并设一电源开关于隐蔽的地 方，当需要防盗时将开关合上。平时由于挡板插入槽口，光电 三极管仅有暗电流，BG不导通，继电器J不吸合。当小偷撬开 抽屉时，一拉开抽屉则挡板离开槽口，光电三极管的光电流使 R2上产生接近电源的电压，BG导通，继电器吸合，发出报警
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例4：光电开关的应用 下图为பைடு நூலகம்测生产流水线上瓶盖及商标的实 例。除计数外，还可进行位置检测(如装配 体有没有到位)、质量检查(如瓶盖是否压 上，标签是否漏贴等)。
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光电开关主要用于自动包装机、自动灌装
机、自动封装机、自动或半自动装配流水
线等自动化机械装置。
下图为为自动切断控制的实例。 可以根据被测物的 特定标记进行自动 控制(如根据特定的 标记检测后进行自 动切断、封口等)。
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光电传感器在工业上的应用可归 纳为吸收式、遮光式、反射式、辐 射式四种基本形式。下图表明了四 种形式的工作方式。
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例1：直射式光电转速传感器
它由开孔圆盘、光源、光敏元件及缝隙板等组成。开孔圆盘的 输入轴与被测轴相连接，光源发出的光通过开孔圆盘和缝隙板 照射到光敏元件上，光敏元件将其转为电信号输出。