光电式传感器

1、传感器与检测技术传感器与检测技术 光电式传感器光电式传感器 传知万物传知万物 感创未来感创未来曹齐光曹齐光上章复习上章复习1.声音的分类声音的分类2.超声传感原理超声传感原理3.超声传感应用超声传感应用1. 声音分类声音分类20Hz20000Hz正常人耳能听到的声音的频率范围正常人耳能听到的声音的频率范围超超 声声次次 声声2. 超声传感原理超声传感原理 能够完成能够完成产生超声波产生超声波和和接收超声波接收超声波功能的装置就是功能的装置就是超声波传感器超声波传感器，也称为，也称为超声波换能器超声波换能器或或超声波探头超声波探头。 定义定义 分类分类压电式和磁致伸缩式，其中以压电式最为常用。压

2、电式和磁致伸缩式，其中以压电式最为常用。 材料材料压电晶体和压电陶瓷。压电晶体和压电陶瓷。电电振动振动正压电效应正压电效应逆压电效应逆压电效应声声音箱音箱麦克风麦克风3. 超声传感的应用超声传感的应用超声波传感器的应用超声波传感器的应用声呐导航声呐导航测量液位测量液位测量厚度测量厚度质量检测质量检测机械定位机械定位自动计数自动计数流量测量流量测量焊接金属焊接金属B超成像超成像门禁检测门禁检测无损探伤无损探伤高效清洗高效清洗雾化乳化雾化乳化速度测量速度测量方向性好方向性好能量高能量高空化效应空化效应多普勒效应多普勒效应教学任务教学任务光敏电阻光敏电阻 光敏电阻光敏电阻特性特性 光敏电阻光敏电阻原

3、理原理 光敏电阻光敏电阻应用应用实例一：楼道声控开关灯实例一：楼道声控开关灯生活实例生活实例 引入新课引入新课实例一：楼道声控开关灯实例一：楼道声控开关灯光线控制：区分白天夜晚光线控制：区分白天夜晚声音控制：感应到有人声音控制：感应到有人照明电路：保证灯泡点亮照明电路：保证灯泡点亮 声控声控开关灯开关灯时间控制：自动灭时间控制：自动灭生活实例生活实例 引入新课引入新课哪几个控制需要用到传感器？哪几个控制需要用到传感器？光敏传感器光敏传感器声敏传感器声敏传感器灯灯声声音音光光线线控控制制电电路路延延时时电电路路生活实例生活实例 引入新课引入新课实例一：楼道声控开关灯实例一：楼道声控开关灯特性：特

4、性：光敏电阻对光敏感。当改变光照光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时，电阻的大小也随着改变。一般强度时，电阻的大小也随着改变。一般会会随着光照强度的增大而电阻值减小随着光照强度的增大而电阻值减小。任务一：光敏电阻的特性任务一：光敏电阻的特性 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。当光敏电阻受到光照时，当光敏电阻受到光照时，光生光生电子电子空空穴对穴对增加，增加，阻值减小，流过光敏电阻的阻值减小，流过光敏电阻的电流增大。电流增大。 1 光敏电阻受到一定波长范围的光照时光敏电阻受到一定波长范围的光照时, , 阻值急剧（阻值急剧（

5、），），电路中电流迅速（电路中电流迅速（ ）。）。( )( )。 A.1增大，2减小 B.1增大，2增大 C.1减小，2增大 D.1减小，2减小练习题一练习题一 如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R R1 1为光敏为光敏电阻，电阻，R R2 2为定值电阻此光电计数器的基本工作原理是（为定值电阻此光电计数器的基本工作原理是（ ） A当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压 B当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压 C信号处理系统每获得一次低电压就计数一次 D信号处理系统每获得一次高电压就计数一次A AR R1 1R R2 2信号信号处理处理系统

6、系统练习题二练习题二13送料器送料器光电开关光电开关咖啡罐咖啡罐流水线运行方向流水线运行方向罐装高度检测罐装高度检测储料仓储料仓落料口落料口遮断式光电开关遮断式光电开关（计数）（计数）任务二：光敏电阻的应用任务二：光敏电阻的应用产品计数产品计数14电梯自动运行电梯自动运行任务二：光敏电阻的应用任务二：光敏电阻的应用15齿盘每转过一个齿盘每转过一个齿，光电断续器齿，光电断续器就输出一个脉冲。就输出一个脉冲。通过脉冲频率的通过脉冲频率的测量或脉冲计数，测量或脉冲计数，即可获得齿盘转即可获得齿盘转速和角位移。速和角位移。光电断续器光电断续器n任务二：光敏电阻的应用任务二：光敏电阻的应用16齿盘每转过

7、一个齿盘每转过一个齿，光电断续器齿，光电断续器就输出一个脉冲。就输出一个脉冲。通过脉冲频率的通过脉冲频率的测量或脉冲计数，测量或脉冲计数，即可获得齿盘转即可获得齿盘转速和角位移。速和角位移。光电断续器光电断续器任务二：光敏电阻的应用任务二：光敏电阻的应用17齿盘每转过一个齿盘每转过一个齿，光电断续器齿，光电断续器就输出一个脉冲。就输出一个脉冲。通过脉冲频率的通过脉冲频率的测量或脉冲计数，测量或脉冲计数，即可获得齿盘转即可获得齿盘转速和角位移。速和角位移。光电断续器光电断续器任务二：光敏电阻的应用任务二：光敏电阻的应用 现在一些星级宾馆卫生间经常装有自动水龙头，洗手时，现在一些星级宾馆卫生间经常

8、装有自动水龙头，洗手时，将手靠近水龙头，过会水就能从水龙头内流出，手靠近能让水将手靠近水龙头，过会水就能从水龙头内流出，手靠近能让水龙头工作原理是（龙头工作原理是（ ） A改变电容 B改变电感 C改变湿度 D改变电阻练习题三练习题三光电自动门光电自动门自动门光电传感器自动门光电传感器有效检测区域有效检测区域任务二：光敏电阻的应用任务二：光敏电阻的应用产品高度测量产品高度测量任务二：光敏电阻的应用任务二：光敏电阻的应用光幕光幕三维尺寸检测三维尺寸检测宽度测量宽度测量长度测量长度测量高度测量高度测量任务二：光敏电阻的应用任务二：光敏电阻的应用光幕光幕22光幕用于自动收费系统的光幕用于自动收费系统的

9、车辆检测车辆检测任务二：光敏电阻的应用任务二：光敏电阻的应用光幕光幕锻压机床的锻压机床的安全区域设置及入侵报警安全区域设置及入侵报警任务二：光敏电阻的应用任务二：光敏电阻的应用光幕光幕电梯门为什么不夹人？电梯门为什么不夹人？任务二：光敏电阻的应用任务二：光敏电阻的应用光幕光幕高度高度 长度长度 宽度宽度报警防盗报警防盗轮子转速轮子转速声控灯声控灯 自动水龙头自动水龙头自动门自动门 自动电梯自动电梯光电计数器光电计数器光敏电阻光敏电阻特性特性光敏电阻光敏电阻 应用总结应用总结压力产生电压力产生电温度产生电温度产生电光照产生电光照产生电压电效应压电效应热电效应热电效应光电效应光电效应任务三任务三

10、：光敏电阻原理：光敏电阻原理压力、温度、光照都能让电子发生移动并变得活跃起来压力、温度、光照都能让电子发生移动并变得活跃起来光电效应光电效应按原理又分为以下按原理又分为以下3种：种： 在光照作用下，物体内电子逸出物在光照作用下，物体内电子逸出物体表面，在回路中形成光电流的现象。体表面，在回路中形成光电流的现象。又称光导电效应，又称光导电效应， 在光照作用下，在光照作用下，物体导电性能发生改变的现象。物体导电性能发生改变的现象。在光线作用下，能使物体产生一定在光线作用下，能使物体产生一定方向的电动势的现象。方向的电动势的现象。外光电效应外光电效应内光电效应内光电效应光生伏特效应光生伏特效应任务三

11、任务三 ：光敏电阻原理：光敏电阻原理 光电效应基本概念光电效应基本概念任务三任务三 ：光敏电阻原理：光敏电阻原理 外光电效应外光电效应：在光照作用下，物体内电子逸出物体表面，：在光照作用下，物体内电子逸出物体表面，形成光电流。形成光电流。任务三任务三 ：光敏电阻原理：光敏电阻原理 内光电效应内光电效应：又称光导电效应，：又称光导电效应， 在一定波长光照作用在一定波长光照作用下，物体导电性能发生改变的现象。内光电效应产生的自下，物体导电性能发生改变的现象。内光电效应产生的自由电子停留在物体内部，不发生电子逸出。由电子停留在物体内部，不发生电子逸出。在光线作用下，在光线作用下，电子吸收光子能量电子吸收光子能量从从键合状态键合状态过度到过度到自由状态自由状态，而引起，而引起材料电导率的变化。材料电导率的变化。任务三任务三 ：光敏电阻原理：光敏电阻原理梳状电极光电导透光窗口外壳绝缘基体玻璃支柱引脚AA梳状电极光电导 在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示。这时（