光电传感器优秀课件

1、1光电传感器的原理光电传感器的原理光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器，它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电式传感器的物理基础是光电效应, 即半导体材料的许多电学特性都因受到光的照射而发生变化。光电效应分为三类：在光线作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应；在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象称为内光电效应；在光线作用下物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应。2光电元件光电元件光电管光电管光电管正常工作时，阳极电位高于阴极。在人射光频率大于“红限”的前提下，从阴极表面

2、逸出的光电子被具有正电位的阳极所吸引，在光电管内形成空间电子流，称为光电流。此时若光强增大，轰击阴极的光子数增多，单位时间内发射的光电子数也就增多，光电流变大。3光电倍增管光电倍增管光电倍增结构示意图光敏电阻光敏电阻光敏电阻的伏安特性4光电传感器的应用光电传感器的应用防止工业烟尘污染是环保的重要任务之一。为了消除工业烟尘污染，首先要知道烟尘排放量，因此必须对烟尘源进行监测、自动显示和超标报警。烟道里的烟尘浊度是用通过光在烟道里传输过程中的变化大小来检测的。如果烟道浊度增加，光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加，到达光检测器的光减少，因而光检测器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化。烟尘浊度监

3、测仪烟尘浊度监测仪感烟传感器感烟传感器( ( 火灾报警器的一部分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。5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。液位检测液位检测光电传感器的应用光电传感器的应用变电站自动化通讯系统包括

4、系统内部的现场级通信和自动化系统与上级调度通信两部分。在光电传感器的应用主要是对内部的现场级通信系统的影响。光电传感器的应用对通信系统的影响和改进主要体现在两个方面：将直接改变变电站通讯系统的通信方式， 特别是一次设备与间隔层二次设备间的通信方式；对通信系统结构的影响。光电传感器在变电站通信控制系统中的应用光电传感器在变电站通信控制系统中的应用6光电传感器在大型活动人员验证通道中的应用光电传感器在大型活动人员验证通道中的应用光电传感器将光能转换成电能，通过检测所接收到的光强变化，来判断检测范围内物体是否存在。根据大型活动验证通道的特点，选用检测范围1m至2m左右的对射型开关量输出的光电传感器，

5、并要求其光的发射角不能太大，即在接收端形成的光斑要尽可能小。7在离地一米的高度，间隔10cm左右，布置4个对射型光电传感器，采用合适的电路设计、逻辑判断，可以精确检测出人员的进入、通过、方向等行进情况。四传感器探测示意图 （俯视）8选用RPR220 型红外反射式光电传感器设计了路径识别模块。RPR220 是一种一体化反射型光电探测器，其发射器是一个砷化镓红外发光二极管，接收器是一个高灵敏度硅平面光电三极管。红外发射管发出的红外光在遇到反光性较强的物体（表面为白色或近白色）后被折回,并被光电三极管接收到,引起光电三极管光生电流的增大，将这个变化转为电压信号,就可以被处理器接收并处理,进而实现反光

6、性差别较大的两种颜色（如黑白两色）的识别。智能寻迹小车智能寻迹小车9光电传感器检测电路原理图如图2 所示，当发光二极管发出的光被反射回来被接收管接收时，三极管导通，此时构成电压比较器的LM324 的同相输入端电压约为0，LM324 的反相输入端电压取决于可调电阻R3的有效阻值， 当同相输入端的电压低于反相输入端的电压时，LM324 输出高电平，即Out 为1， 反之当发光二极管发出的光没被反射回来时，LM324 输出低电平，即Out 为0。电压比较器的灵敏度可以通过调节可调电阻R3来实现。10光电传感器的发展趋势光电传感器的发展趋势 近年来，由于传感器的广泛应用以及在日常生活中所起的越来越重要的作用，人们对传感器提出越来越高的要求。传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高，并加速新一代传感器的开发和产业化。纵观几十年传感技术领域的发展，不外乎分为