光电开关的原理.doc

光电开关的工作原理与原理图能告诉我吗？答案: 光电耦合器原理及应用 光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。光电耦合器的种类较多，常见有光电二极管型、光电三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、光电达林顿型、集成电路型等。如下图1（外形有金属圆壳封装，塑封双列直插等）。 工作原理 在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换。 基本工作特性（以光敏三极管为例） 1、共模抑制比很高 在光电耦合器内部，由于发光管和受光器之间的耦合电容很小（2pF以内）所以共模输入电压通过极间耦合电容对输出电流的影响很小，因而共模抑制比很高。 2、输出特性 光电耦合器的输出特性是指在一定的发光电流IF下，光敏管所加偏置电压VCE与输出电流IC之间的关系，当IF=0时，发光二极管不发光，此时的光敏晶体管集电极输出电流称为暗电流，一般很小。当IF0时，在一定的IF作用下，所对应的IC基本上与VCE无关。IC与IF之间的变化成线性关系，用半导体管特性图示仪测出的光电耦合器的输出特性与普通晶体三极管输出特性相似。其测试连线如图2，图中D、C、E三根线分别对应B、C、E极，接在仪器插座上。 3、光电耦合器可作为线性耦合器使用。 在发光二极管上提供一个偏置电流，再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上，这样光电晶体管接收到的是在偏置电流上增、减变化的光信号，其输出电流将随输入的信号电压作线性变化。光电耦合器也可工作于开关状态，传输脉冲信号。在传输脉冲信号时，输入信号和输出信号之间存在一定的延迟时间，不同结构的光电耦合器输入、输出延迟时间相差很大。 光电耦合器的测试 1、用万用表判断好坏，如图3，断开输入端电源，用R1k档测1、2脚电阻，正向电阻为几百欧，反向电阻几十千欧，3、4脚间电阻应为无限大。1、2脚与3、4脚间任意一组，阻值为无限大，输入端接通电源后，3、4脚的电阻很小。调节RP，3、4间脚电阻发生变化，说明该器件是好的。注：不能用R10k档，否则导致发射管击穿。 2、简易测试电路，如图（4），当接通电源后，LED不发光，按下SB，LED会发光，调节RP、LED的发光强度会发生变化，说明被测光电耦合器是好的。 光电耦合器具体应用 1.组成开关电路 图1电路中，当输入信号ui为低电平时，晶体管V1处于截止状态，光电耦合器B1中发光二极管的电流近似为零，输出端Q11、Q12间的电阻很大，相当于开关“断开”；当ui为高电平时，v1导通，B1中发光二极管发光，Q11、Q12间的电阻变小，相当于开关“接通”该电路因Ui为低电平时，开关不通，故为高电平导通状态同理，图2电路中，因无信号(Ui为低电平)时，开关导通，故为低电平导通状态 2组成逻辑电路 图3电路为“与门”逻辑电路。其逻辑表达式为P=AB.图中两只光敏管串联，只有当输入逻辑电平A=1、B=1时，输出P=1同理，还可以组成“或门”、“与非门”、“或非门”等逻辑电路 3组成隔离耦合电路 电路如图4所示这是一个典型的交流耦合放大电路适当选取发光回路限流电阻Rl，使B4的电流传输比为一常数，即可保证该电路的线性放大作用。 4组成高压稳压电路 电略如图5所示驱动管需采用耐压较高的晶体管(图中驱动管为3DG27)。当输出电压增大时，V55 的偏压增加，B5中发光二极管的正向电流增大，使光敏管极间电压减小，调整管be结偏压降低而内阻增大，使输出电压降低，而保持输出电压的稳定 5.组成门厅照明灯自动控制电路 电路如图6所示。A是四组模拟电子开关（S1S4）：S1，S2，S3并联（可增加驱动功率及抗干扰能力）用于延时电路，当其接通电源后经R4，B6驱动双向可控硅VT，VT直接控制门厅照明灯H；S4与外接光敏电阻Rl等构成环境光线检测电路。当门关闭时，安装在门框上的常闭型干簧管KD受到门上磁铁作用，其触点断开，S1，S2，S3处于数据开状态。晚间主人回家打开门，磁铁远离KD，KD触点闭合。此时9V电源整流后经R1向C1充电，C1两端电压很快上升到9V，整流电压经S1，S2，S3和R4使B6内发光管发光从而触发双向可控硅导通，VT亦导通，H点亮，实现自动照明控制作用。房门关闭后，磁铁控制KD，触点断开，9V电源停止对C1充电，电路进入延时状态。C1开始对R3放电，经一段时间延迟后，C1两端电压逐渐下降到S1，S2，S3的开启电压（1.5v)以下，S1，S2，S3恢复断开状态，导致B6截止，VT亦截止，H熄来，实现延时关灯功能。光电耦合器与光电开关的区别？答案: 光电耦合器就是我们所说的光耦,它的原理是通过发光二极管照射三极管从而使得三极管导通和关短,通过调节二极管电压大小调节发光强度,从而使流过三极管的电流变化,常常用光藕是来反馈用. 而光电开关原理类似,不过它只是用来当作开关用的,也就是发光就三极管开通就是,z这需要一个挡光的东西,但并不需要调节电流大小,一般用在一般控制上,不能精确表针 给你一篇关于光耦原理运用的文章,这篇主要介绍TL431,但是里面就有发光二极管的运用光电耦合器是集成器件，在内部实现光电转换； 光电开关是工业电气执行器件，在有物品阻挡光路时，开关动作。对射型光电开关:由发射器和接收器组成，结构上是两者相互分离的，在光束被中断的情况下会产生一个开关信号变化，典型的方式是位于同一轴线上的光电开关可以相互分开达50米。 特征：辨别不透明的反光物体；有效距离大，因为光束跨越感应距离的时间仅一次；不易受干扰，可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中；装置的消耗高，两个单元都必须敷设电缆。 光电开关的原理与应用 /bbs/d/57/4156.html二、光电开关介绍 1、工作原理 光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的.物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测.光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测.工作原理如图1所示.多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型.图2是德国SICK公司的部分光电开关外型图. 2、光电开关的分类及术语解释 (1)、分类 漫反射式光电开关:它是一种集发射器和接收器于一体的传感器,当有被检测物体经过时,物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器,于是光电开关就产生了开关信号.当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时,漫反射式的光电开关是首选的检测模式. 镜反射式光电开关:它亦集发射器与接收器于一体,光电开关发射器发出的光线经过反射镜反射回接收器,当被检测物体经过且完全阻断光线时,光电开关就产生了检测开关信号. 对射式光电开关:它包含了在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器,发射器发出的光线直接进入接收器,当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时,光电开关就产生了开关信号.当检测物体为不透明时,对射式光电开关是最可*的检测装置. 槽式光电开关:它通常采用标准的U字型结构,其发射器和接收器分别位于U型槽的两边,并形成一光轴,当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时,光电开关就产生了开关量信号.槽式光电开关比较适合检测高速运动的物体,并且它能分辨透明与半透明物体,使用安全可*. 光纤式光电开关:它采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线,可以对距离远的被检测物体进行检测.通常光纤传感器分为对射式和漫反射式. 它们的工作光线示意图如图3所示. (2)术语解释 检测距离:是指检测体按一定方式移动,当开关动作时测得的基准位置(光电开关的感应表面)到检测面的空间距离.额定动作距离指接近开关动作距离的标称值. 回差距离:动作距离与复位距离之间的绝对值. 响应频率:在规定的1s的时间间隔内,允许光电开关动作循环的次数. 输出状态:分常开和常闭.当无检测物体时,常开型的光电开关所接通的负载由于光电开关内部的输出晶体管的截止而不工作,当检测到物体时,晶体管导通,负载得电工作. 检测方式:根据光电开关在检测物体时发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同,可分为漫反射式、镜反射式、对射式等. 输出形式:分NPN二线、NPN三线、NPN四线、PNP二线、PNP三线、PNP四线、AC二线、AC五线(自带继电器),及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能等几种常用的输出形式. 指向角:见光电开关的指向角示意图,即如图4的下部三个小图所示. 表面反射率:漫反射式光电开关发出的光线需要经检测物表面才能反射回漫反射开关的接受器,所以检测距离和被检测物体的表面反射率将决定接受器接收到光线的强度.粗糙的表面反射回的光线强度必将小于光滑表面反射回的强度,而且,被检测物体的表面必须垂直于光电开关的发射光线.常用材料的反射率如表1所示. 表1 常用材料的反射率 材料反射率材料反射率 白画纸90%不透明黑色塑料14% 报纸55%黑色橡胶4% 餐巾纸47%黑色布料3% 包装箱硬纸板68%未抛光白色金属表面130% 洁净松木70%光泽浅色金属表面150% 干净粗木板20%不锈钢200% 透明塑料杯40%木塞35% 半透明塑料瓶62%啤酒泡沫70% 不透明白色塑料87%人的手掌心75% 环境特性:光电开关应用的环境亦会影响其长期工作可*性.当光电开关工作于最大检测距离状态时,由于光学透镜会被环境中的污物粘住,甚至会被一些强酸性物质腐蚀,以至其使用参数和可*性降低.较简便的解决方法就是根据光电开关的最大检测距离(Sn)降额使用来确定最佳工作距离. (3)使用注意事项 红外线传感器属漫反射型的产品,所采用的标准检测体为平面的白色画纸. 红外线光电开关在环境照度高的情况下都能稳定工作,但原则上应回避将传感器光轴正对太阳光等强光源. 对射式光电开关最小可检测宽度为该种光电开关透镜宽度的80%. 当使用感性负载(如灯、电动机等)时,其瞬态冲击电流较大,可能劣化或损坏交流二线的光电开关,在这种情