光电传感器的应用举例.ppt

1,8.6 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。,2,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。,3,4,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。,5,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。,6,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,7,六、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，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。,传感器应用实例,8,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。,9,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。,10,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,光传感器的应用火灾报警器,11,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。,12,例4：光电开关的应用 下图为检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)。,13,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)。,14,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，发出报警信号。,15,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。,16,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。,17,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。,18,例9：太阳能电池电源系统,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,19,例10：光电管在电影放映机上的应用,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 声迹宽度起伏变化-光线强弱变化-光电流变化,20,例11：注油液位控制装置,21,例13：条形码扫描笔,22,例15：大米分选机,大米及杂质 在光照下， 发出不同 光信号,23,例17：吸收式烟尘浊度检测仪,24,例18：工件表面粗糙度及尺寸测量,25,门窗防盗控制,自动扶梯自动启停,其他应用对射式光电开关,汽车通过检测,汽车喷涂控制,26,鉴别不同高度物体,高度判别,缺件剔除,料位控制,对射式光电开关,27,围墙监护警戒,远距对射式光电开关,库房卫士,安全警戒,28,扩散反射式光电开关,料位控制,烟雾报警,带材对中控制,缺料检测,29,斜度检测,扩散反射式光电开关,裂缝检测,镜面反射式光电开关,透明玻璃瓶检测,长度控制,30,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,31,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,32,槽型光电开关,起重机位置控制,定长剪切,脉冲发