3.1-2 光电式传感器的检测方式选型及使用

(一)光电传感器的输出形式光电传感器可应用于多种非电量的测量，相应的光学系统按其输出量性质可分为两类：第一类光电传感器测量系统是把被测量转换成连续变化的光电流，它与被测量间呈单值对应关系，系统输出为模拟量或数字量（绝对式、增量式）的电信号。第二类光电传感器测量系统是把被测量转换成断续变化的光电流，系统输出为开关量（输出为固定的电平信号）的电信号。

3.1光电式传感器的检测方式选型及使用

光电传感器的应用类型1—被测物2—光电元件3—恒光源

—、被测物是光源（辐射式）8/25/20263光通量Φ(lm)：

光照度E(lx)：

光电池（外加柔光罩）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-50℃~3000℃，中间分成若干个不同的规格，可根据需要选择适合的型号。8/25/20264红外线辐射温度计外形

激光仅用于瞄准8/25/20265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8/25/20266红外线辐射温度计用于人体额温测量8/25/20267红外线辐射温度计

在非接触体温测量中的应用8/25/20268耳温仪

红外线辐射温度计在非接触温度测量中的应用8/25/20269集成IC温度测量红外线辐射温度计在非接触温度测量中的应用（续）8/25/202610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。8/25/202611

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。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。

8/25/202612热释电元件外形热释电传感器的内部电路8/25/202613两块反向串联的热释电晶片场效应管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。

8/25/202614菲涅尔透镜菲涅尔透镜8/25/202615热释电晶片菲涅尔透镜外形8/25/202616

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。热释电报警器8/25/202617设定按钮高分贝喇叭菲涅尔透镜热释电报警器（续）

吸顶式热释电报警器8/25/202618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8/25/202619热释电传感器的感应范围热释电感应灯8/25/202620热释电传感器自动感应灯

（参考施特朗公司资料）8/25/2026218/25/202622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。上下范围左右范围§3.1光电式传感器及其应用4.4.3光电传感器的类型及应用光电耦合器abcd二、被测物吸收光通量（吸收式）

光电式浊度计和含沙量测量8/25/202624将装有浊水的试管插入仪器中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

8/25/202625参比通道

8/25/2026透明度测量、控制红外吸收式气敏传感器基于气体的红外吸收光谱特性，非单元素的极性气体分子在中红外（2.5～25μm）波段存在着分子振动能级的基频吸收谱线，因此红外气体传感器灵敏度高，既可以用于常量分析，又可以用于微量分析；且选择性好，可以实现背景气体对测量分析基本没有影响。2.气体浓度检测烟雾报警器外形

（参考南京千里通公司无线烟雾报警器资料）

可发出高分贝笛鸣声的蜂鸣器8/25/202628烟雾报警三、被测物体反射光通量（反射式）1.反射式烟雾报警器

8/25/202629

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。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。

8/25/202630n=60(f/z)

水泵转速测量8/25/202631光电式转速表外形

8/25/202632加工控制机械手定位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色标传感器的用途

:颜色检测和颜色识别8/25/202634商标方向检测产品颜色检测各种色标传感器外形8/25/202635色标传感器能识别红、绿、蓝等颜色

用多个色标传感器测量薄板的颜色8/25/202636产品包装色彩检测、分选8/25/2026374.光电自动门8/25/202638自动门光电传感器放大图有效检测区域粗糙度检测四、被测物遮挡光通量（遮光式）1.光电式带材跑偏检测器

8/25/202640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；当带材左偏时，遮光面积减小，输出电压反映了带材跑偏的方向及大小。

光电式带材跑偏检测控制器原理8/25/2026411—

被测带材2—卷取电机3—卷取辊4—液压缸5—活塞6—滑台7—光电检测装置

8—光源

9、10—透镜

11-光敏电阻R112—遮光罩

指针将偏向左边还是右边？带材纠偏系统8/25/202642光幕应用（续）2026/8/2543纠偏

光幕可检测出带材在卷曲过程中的偏移，经控制器和执行机构使带材向正确的方向运动（纠偏）。2026/8/2544产品高度测量2、物体大小测量（光幕应用）

2、物体大小测量（光幕应用）

2026/8/2545三维尺寸检测宽度测量长度测量高度测量2026/8/25463.物体探测与防盗报警ObjectReceiver

遮断式光电开关由相互分离且相对安装的光发射器和光接受器组成。当被检测物体位于发射器和接受器之间时，光线被阻断，接受器接受不到红外线而产生开关信号。被检测物体光发射器光接收器2026/8/25474.光电开关在流水线上的应用送料器定区域式光电开关咖啡罐流水线运行方向罐装高度检测储料仓落料口遮断式光电开关（计数）5.转速测量2026/8