第三节 光电传感器的应用.ppt

31.05.2020,1,第三节光电传感器的应用,、光源本身是被测物的应用实例,光的照度E的单位是lx（勒克斯），它是常用的光度学单位之一，它表示受照物体被照亮程度的物理量，可以用照度计来测量。,光电池（外加柔光罩）,31.05.2020,2,1.红外线辐射温度计：,红外辐射温度计既可用于高温测量，又可用于冰点以下的温度测量，所以是辐射温度计的发展趋势。市售的红外辐射温度计的温度范围可以从-303000，中间分成若干个不同的规格，可根据需要选择适合的型号。,31.05.2020,3,红外线辐射温度计外形,激光仅用于瞄准,31.05.2020,4,红外线辐射温度计外形,红外线辐射温度计用于食品温度测量,31.05.2020,5,红外线辐射温度计在非接触体温测量中的应用,耳温仪,31.05.2020,6,红外线辐射温度计用于人体额温测量,31.05.2020,7,红外线辐射温度计在非接触温度测量中的应用,集成IC温度测量,31.05.2020,8,红外线辐射温度计在非接触温度测量中的应用（续）,利用红色激光瞄准被测物（冷藏牛奶和面食）,31.05.2020,9,红外线辐射温度计在非接触温度测量中的应用（续）,利用红色激光瞄准被测物（电控柜、天花板内的布线层）,温度采集系统,31.05.2020,10,比色式温度传感器温度非接触测量中的应用,比色式温度传感器采用比色式（双波段）测温原理实现对被测目标的非接触测温，用户不需知道物质的发射率。它抗烟雾、水蒸气和灰尘能力较强，不受窗口玻璃影响，能瞄准,测量小目标，可不考虑距离系数，可以不完全被目标充满，不需调焦就可准确测量。,比色温度计适于环境条件恶劣的工业现场中使用，如:烟雾、水蒸气、灰尘比较严重的钢铁、焦化和炉窑等应用现场。,31.05.2020,11,2.热释电传感器在人体检测、报警中的应用,热释电元件在红外线检测中得到广泛的应用。它可用于能产生远红外辐射的人体检测，如防盗门、宾馆大厅自动门、自动灯的控制等。,热释电元件外形,31.05.2020,12,热释电传感器简介,热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。早在1938年，有人提出过利用热释电效应探测红外辐射，但并未受到重视，直到六十年代才又兴起了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器。除了在楼道自动开关、防盗报警上得到应用外，在更多的领域得到应用。比如：在房间无人时会自动停机的空调机、饮水机；电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的电路；开启监视器或自动门铃上的应用；摄影机或数码照相机自动记录动物或人的活动等等您可以根据自己的奇思妙想，结合其他电路开发出更加优秀的新产品。或自动化控制装置。,31.05.2020,13,热释电传感器的内部电路,两块反向串联的热释电晶片,场效应管,31.05.2020,14,热释电传感器工作原理,热释电晶片表面必须罩上一块由一组平行的棱柱型透镜所组成菲涅尔透镜，每一透镜单元都只有一个不大的视场角，当人体在透镜的监视视野范围中运动时，顺次地进入第一、第二单元透镜的视场，晶片上的两个反向串联的热释电单元将输出一串交变脉冲信号。当然，如果人体静止不动地站在热释电元件前面，它是“视而不见”的。,31.05.2020,15,菲涅尔透镜,菲涅尔透镜,热释电晶片,31.05.2020,16,菲涅尔透镜外形,传感器不加菲涅尔透镜时，其检测距离小于2m，而加上该透镜后，其检测距离可增加3倍以上。,31.05.2020,17,热释电套件,31.05.2020,18,热释电报警器,菲涅尔透镜,设定按钮,高分贝喇叭,31.05.2020,19,热释电报警器（续）,菲涅尔透镜,5mm接插件,31.05.2020,20,热释电报警器（续）,吸顶式热释电报警器,31.05.2020,21,热释电传感器应用,热释电传感器用于自动亮灯，当然也可以用于防盗,热释电传感器的感应范围,31.05.2020,22,热释电感应灯,热释电传感器,31.05.2020,23,自动感应灯（参考施特朗公司资料）,31.05.2020,24,热释电传感器在智能空调中的应用,智能空调能检测出屋内是否有人，微处理器据此自动调节空调的出风量，以达到节能的目的。,空调中，热释电传感器的菲涅尔透镜做成球形状，从而能感受到屋内一定空间角范围里是否有人，以及人是静止着还是走动着。,31.05.2020,25,二、被测物吸收光通量的应用实例,光电式浊度计和含沙量测量,将装有浊水的试管插入仪器中,31.05.2020,26,光电式浊度计工作原理,1恒流源2半导体激光器3半反半透镜4反射镜5被测水样6、9光电池7、10电流/电压转换器8标准水样,参比通道,31.05.2020,27,2.烟雾报警器外形（参考南京千里通公司无线烟雾报警器资料）,无烟雾时，光敏元件接收到LED发射的恒定红外光。而在火灾发生时，烟雾进入检测室，遮挡了部分红外光，使光敏三极管的输出信号减弱，经阀值判断电路后，发出报警信号。,报警,31.05.2020,28,无线烟雾报警器内部结构,可发出高分贝笛鸣声的蜂鸣器,31.05.2020,29,无线火灾烟雾传感器,无线火灾烟雾传感器可以固定在墙体或者天花板上。它内部使用一节9伏层叠电池供电，工作在警戒状态时，工作电流仅为15微安，报警发射时工作电流为20毫安。当探测到初期明火或者烟雾达到一定浓度时，传感器的报警蜂鸣器立即发出90分贝的连续报警，工作指示灯快速连续闪烁，无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。无线发射器的报警距离在空旷地可以达到200米，在有阻挡的普通家庭环境中可以达到20米。,31.05.2020,30,三、被测物体反射光通量的应用实例,1.反射式烟雾报警器,在没有烟雾时，由于红外对管相互垂直，烟雾室内又涂有黑色吸光材料，所以红外LED发出的红外光无法到达红外光敏三极管。,当烟雾进入烟雾室后，烟雾的固体粒子对红外光产生漫反射（图中只画出几个微粒的反射示意），使部分红外光到达光敏三极管，有光电流输出。,31.05.2020,31,2.光电式转速表,光电式转速表属于反射式光电传感器，它可以在距被测物数十毫米外非接触地测量其转速。,n=60(f/z),31.05.2020,32,水泵转速测量,31.05.2020,33,光电式转速表外形,3.色标传感器,色饱和图,色标传感器常用于检测特定色标或物体上的斑点，它是通过与非色标区相比较来实现色标检测，而不是直接测量颜色。,人眼对各色光的敏感程度,31.05.2020,35,色标传感器的用途,现代化工业生产中，颜色检测和颜色识别等的应用越来越多。例如，在包装生产中机器要确定哪种产品放在什么颜色的包装中、如何保证产品的正面朝向包装盒的玻璃纸窗口等等。色标传感器常用于检测特定色标或物体上的斑点，它是通过与非色标区相比较来实现色标检测，而不是直接测量颜色。,31.05.2020,36,各种色标传感器外形,色标传感器能识别红、绿、蓝等颜色,31.05.2020,37,色标传感器外形（续）,31.05.2020,38,色标传感器在流水线上检测产品的颜色,31.05.2020,39,用多个色标传感器测量薄板的颜色,31.05.2020,40,产品包装色彩检测、分选,31.05.2020,41,4.光电自动门,自动门光电传感器放大图,有效检测区域,31.05.2020,42,四、被测物遮挡光通量的应用实例,1.光电式带材跑偏检测器,光电传感器,带材走偏时，边缘经常与传送机械发生碰撞，易出现卷边，造成废品。,当带材处于正确位置（中间位置）时，放大器输出电压Uo为零；当带