光電式傳感器,光電傳感器是什么原理?


1、光電傳感器是什么原理?
光電傳感器是利用光電元件作為檢測(cè)元件的傳感器。它首先將測(cè)量到的變化轉(zhuǎn)化為光信號(hào)的變化,然后進(jìn)一步借助光電元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。光電傳感器一般由光源、光路和光電元件組成。光電傳感器的原理是通過(guò)將光強(qiáng)的變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。一般來(lái)說(shuō),光電傳感器由三部分組成,分別是發(fā)射器、接收器和檢測(cè)電路。發(fā)射器瞄準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束,光束一般來(lái)自半導(dǎo)體光源、發(fā)光二極管(LED)、激光二極管、紅外發(fā)射二極管。連續(xù)發(fā)射光束,或者改變脈沖寬度。接收器由光電二極管、光電晶體管和光電池組成。在接收器的前面,安裝了透鏡和光圈等光學(xué)元件。后面是檢波電路,可以過(guò)濾掉有效信號(hào),加以應(yīng)用。此外,光電開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)元件包括發(fā)射板和光纖。
2、光電傳感器的作用是什么?
光電式傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。它可用于檢測(cè)直接引起光量變化的非電物理量,如光強(qiáng)、光照度、輻射測(cè)溫、氣體成分分析等;也可用來(lái)檢測(cè)能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量,如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動(dòng)、速度、加速度,以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識(shí)別等。
根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的不同將光電效應(yīng)分為三類:外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)及光生伏特效應(yīng)。光電器件有光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池等。
光電傳感器在一般情況下,有三部分構(gòu)成,它們分為:發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路。
發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束,發(fā)射的光束一般來(lái)源于半導(dǎo)體光源,發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射,或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面,裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測(cè)電路,它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。
光電傳感器的應(yīng)用
1、煙塵濁度監(jiān)測(cè)儀
為了消除工業(yè)煙塵污染要知道煙塵排放量,必須對(duì)煙塵源進(jìn)行監(jiān)測(cè)、自動(dòng)顯示和超標(biāo)報(bào)警。煙道里的煙塵濁度是用通過(guò)光在煙道里傳輸過(guò)程中的變化大小來(lái)檢測(cè)的。如果煙道濁度增加,光源發(fā)出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加,到達(dá)光檢測(cè)器的光減少,因而光檢測(cè)器輸出信號(hào)的強(qiáng)弱便可反映煙道濁度的變化。
2、條形碼掃描筆
當(dāng)掃描筆頭在條形碼上移動(dòng)時(shí),若遇到黑色線條,發(fā)光二極管的光線將被黑線吸收,光敏三極管接收不到反射光,呈高阻抗,處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)遇到白色間隔時(shí),發(fā)光二極管所發(fā)出的光線,被反射到光敏三極管的基極,光敏三極管產(chǎn)生光電流而導(dǎo)通。
整個(gè)條形碼被掃描過(guò)之后,光敏三極管將條形碼變形一個(gè)個(gè)電脈沖信號(hào),該信號(hào)經(jīng)放大、整形后便形成脈沖列,再經(jīng)計(jì)算機(jī)處理,完成對(duì)條形碼信息的識(shí)別。
3、產(chǎn)品計(jì)數(shù)器
產(chǎn)品在傳送帶上運(yùn)行時(shí),不斷地遮擋光源到光電傳感器的光路,使光電脈沖電路產(chǎn)生一個(gè)個(gè)電脈沖信號(hào)。產(chǎn)品每遮光一次,光電傳感器電路便產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào),因此,輸出的脈沖數(shù)即代表產(chǎn)品的數(shù)目,該脈沖經(jīng)計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)并由顯示電路顯示出來(lái)。
4、光電式煙霧報(bào)警器
沒(méi)有煙霧時(shí),發(fā)光二極管發(fā)出的光線直線傳播,光電三極管沒(méi)有接收信號(hào)。沒(méi)有輸出,有煙霧時(shí),發(fā)光二極管發(fā)出的光線被煙霧顆粒折射,使三極管接受到光線,有信號(hào)輸出,發(fā)出報(bào)警。
5、測(cè)量轉(zhuǎn)速
在電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上涂上黑白兩種顏色,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),反射光與不反射光交替出現(xiàn),光電傳感器相應(yīng)地間斷接收光的反射信號(hào),并輸出間斷的電信號(hào),再經(jīng)放大器及整形電路放大整形輸出方波信號(hào),最后由電子數(shù)字顯示器輸出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
來(lái)源:百度百科—光電傳感器
3、光電傳感器常見(jiàn)的三種類型
光電傳感器常見(jiàn)的三種類型有光電開(kāi)關(guān)傳感器、光電對(duì)射傳感器、光電電容式傳感器。
1、光電開(kāi)關(guān)傳感器
利用發(fā)射頭和接收頭之間的遮擋物來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)、物體存在或物體位置等狀態(tài)。當(dāng)被測(cè)物體通過(guò)遮擋光束時(shí),接收頭接收到的光線信號(hào)強(qiáng)度會(huì)變化,進(jìn)而觸發(fā)開(kāi)關(guān)信號(hào)。光電開(kāi)關(guān)傳感器有不同的安裝形式、反應(yīng)速度及檢測(cè)范圍。
2、光電對(duì)射傳感器
通過(guò)同時(shí)使用一個(gè)發(fā)射頭和多個(gè)接收頭,沿著被測(cè)物體兩側(cè)相向發(fā)射光線,并通過(guò)檢測(cè)光通量損失的方式來(lái)檢測(cè)物體的存在。這種傳感器通常用于快速檢測(cè)物品的位置、長(zhǎng)度或?qū)挾刃畔ⅰ?/span>
3、光電電容式傳感器
將機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出,通過(guò)探測(cè)底部微小電容的微弱變化信號(hào)來(lái)精確檢測(cè)運(yùn)動(dòng)或物體的位置及尺寸等。該傳感器具有非接觸、高靈敏度、分辨率高等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于高精度位移和加速度的測(cè)量領(lǐng)域。
光電傳感器的作用:
1、檢測(cè)物體的存在和位置:通過(guò)發(fā)射光束來(lái)檢測(cè)物品是否存在或在何處,從而精確地控制機(jī)械臂、自動(dòng)門(mén)、打印機(jī)等裝置的運(yùn)動(dòng),達(dá)到精準(zhǔn)不誤的自動(dòng)化生產(chǎn)。
2、監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和速度:通過(guò)對(duì)光電傳感器輸出信號(hào)的處理,可以檢測(cè)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化以及其速度的快慢,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流程的高精度控制。
3、測(cè)量距離與長(zhǎng)度:光電傳感器可以根據(jù)反射光線的時(shí)間差,精確測(cè)量物體與光電傳感器之間的距離,并由此測(cè)量出物體的長(zhǎng)度、高度等參數(shù)。
4、自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境:應(yīng)用于照明系統(tǒng)中,可以通過(guò)測(cè)量光線強(qiáng)度和溫度等信息,自動(dòng)調(diào)整燈光亮度、色溫等,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和舒適性提升。
4、光電傳感器有哪幾種
1、標(biāo)準(zhǔn)光電傳感器:(1)漫反射型:一般型或能量型(-8),聚焦式(-8-H),帶背景和抑制功能型(8-H),帶背景分析功能型(-8-HW)(2)反光板反射式光電開(kāi)關(guān)/光電傳感器:一般型(-6),帶偏振濾波功能型(-54-55),帶透明體檢功能型(-54-G),帶背景抑制功能型(-54-V)。(3)對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)/光電傳感器(4)槽開(kāi)光電開(kāi)關(guān)/光電傳感器(5)光纖式光電開(kāi)關(guān)/光電傳感器(6)色標(biāo)傳感器,顏色傳感器,熒光傳感器(7)光通訊(8)激光測(cè)距:三角反射原理型,相位差原理型,時(shí)間差原理型(9)光柵(10)防爆/隔爆型
2、安全光電傳感器:安全對(duì)射光電,安全光柵,安全光幕,安全控制器
3、門(mén)控光電傳感器:(1)雷達(dá)傳感器:區(qū)域檢測(cè)型;(2)主動(dòng)式傳感器:?jiǎn)喂馐?,多光束型,區(qū)域檢測(cè)型;(3)被動(dòng)式傳感器:區(qū)域檢測(cè)型;(4)電梯光幕;(5)通用光電:槽形,對(duì)射型等。
責(zé)任編輯:David
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