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文档简介

设计调研 光电传感器的概念 光电式传感器photoelectrictransducer 基于光电效应的传感器 在受到可见光照射后即产生光电效应 将光信号转换成电信号输出 结构部件组成 光电传感器一般由光源 光学通路和光电元件三部分组成 主要分类 功能 它除能测量光强之外 还能利用光线的透射 遮挡 反射 干涉等测量多种物理量 如尺寸 位移 速度 温度等 因而是一种应用极广泛的重要敏感器件 光电传感器的元件优缺点 光敏电阻 特点是价格低廉 输出电流大 受温度的影响小 抗干扰能力强 可靠性高 它的缺点是响应速度慢 2 光敏二极管和光敏晶体管 特点是灵敏度高 响应时间快 但它受温度影响比较大 受光面小 而且有非常强的方向性 抗干扰能力弱 它的另一个特点是不同型号的管子对光谱响应有很大不同 3 光电池 特点是受光面积大 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 使用限制 光电传感器由其背部元器件的不同而使各细类使用限制条件有所不同 在采用何种光电传感器的时候应考虑其具体的使用环境 例如光纤式光电传感器的使用限制 1 关于耐水性避免在水中 降雨及室外使用2 关于环境安装在以下场所时 会引起误动作和故障1 尘埃多的地方2 产生腐蚀性气体的场所3 接触到有机溶剂等的场所4 阳光直接照射的场所5 有震动冲击的场所6 湿度高 可能会结露的场所所以应避免在这类环境中使用 应用案例1 电影发声系统 拍摄电影时的配音 是把声音信号转换为光信号 用明暗不同的条纹记录在胶片边缘的声带上 在放映电影时 光源发出的光通过移动的声带后发生了强弱的变化 并被光电管所接收 光电管把强弱变化的光相应地转变为强弱变化的电流 经放大器放大后 由扬声器放出声音 这里要用到一种电子元件 干簧继电器 它由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成 如图2所示 当线圈内有电流时 线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化 两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成连接状态 线圈内没有电流时 磁场消失 簧片在弹力的作用下 回复到分离状态 把光敏电阻装在大门上汽车灯光能照到的地方如图3所示 把带动大门的电动机接在干簧管的电路中 那么夜间汽车开到大门前 灯光照射光敏电阻时 干簧继电器接通电动机电路 电动机带动大门打开 应用案例2 光控大门 这里要用到另一种电子元件 蜂鸣器 图4 蜂鸣器内装有发声电路 外边有两极引线 一根负极 一根正极 使用时正极接电池正极 负极接电池负极 当有电流通过时 能发出悦耳的蜂鸣声 如果把这个装置图如图5所示装在卧室内 早晨天明时 蜂鸣器就会自动发声唤醒我们 应用案例3 天亮叫醒服务 应用案例4 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 如图6所示为借助光电检测技术控制充填高度的原理 应用案例总结 我们以上所列
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