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:陳
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光電傳感器是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來實(shí)現(xiàn)控制的,。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),。此外,,光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。把一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)接收器面對(duì)面地裝在一個(gè)槽的兩側(cè)組成槽形光電,。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光,,在無阻情況下光接收器能收到光。但當(dāng)被檢測(cè)物體從槽中通過時(shí),,光被遮擋,,光電開關(guān)便動(dòng)作,輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào),,切斷或接通負(fù)載電流,,從而完成一次控制動(dòng)作,。槽形開關(guān)的檢測(cè)距離因?yàn)槭苷w結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。擴(kuò)散反射型光電開關(guān)的檢測(cè)頭里也裝有一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器,,但擴(kuò)散反射型光電開關(guān)前方?jīng)]有反光板,。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的。在檢測(cè)時(shí),,當(dāng)檢測(cè)物通過時(shí)擋住了光,,并把光部分反射回來,收光器就收到光信號(hào),,輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào),。
用光電元件作敏感元件的光電傳感器,其種類繁多,,用途廣泛,。按光電傳感器的輸出量性質(zhì)可分為兩類:把被測(cè)量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的光電流而制成的光電測(cè)量?jī)x器,可用來測(cè)量光的強(qiáng)度以及物體的溫度,、透光能力,、位移及表面狀態(tài)等物理量。例如:測(cè)量光強(qiáng)的照度計(jì),,光電高溫計(jì),,光電比色計(jì)和濁度計(jì),預(yù)防火災(zāi)的光電報(bào)警器,,構(gòu)成檢查被加工零件的直徑,、長(zhǎng)度、橢圓度及表面粗糙度等自動(dòng)檢測(cè)裝置和儀器,,其敏感元件均用光電元件,。半導(dǎo)體光電元件不僅在民用工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用,在軍事上更有它重要的地位,。例如用硫化鉛光敏電阻可做成紅外夜視儀、紅外線照相儀及紅外線導(dǎo)航系統(tǒng)等,;把被測(cè)量轉(zhuǎn)換成繼續(xù)變化的光電流,。利用光電元件在受光照或無光照射時(shí)" 有" 或"無"電信號(hào)輸出的特性制成的各種光電自動(dòng)裝置。光電元件用作開關(guān)式光電轉(zhuǎn)換元件,。例如電子計(jì)算機(jī)的光電輸入器,,開關(guān)式溫度調(diào)節(jié)裝置及轉(zhuǎn)速測(cè)量數(shù)字式光電測(cè)速儀等。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,。
光電傳感器一般由光源,、光學(xué)通路和光電元件3部分組成。其基本原理是以光電效應(yīng)為基礎(chǔ),,把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化,,然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電效應(yīng)是指用光照射某一物體,,可以看作是一連串帶有一定能量為的光子轟擊在這個(gè)物體上,,此時(shí)光子能量就傳遞給電子,并且是一個(gè)光子的全部能量一次性地被一個(gè)電子所吸收,,電子得到光子傳遞的能量后其狀態(tài)就會(huì)發(fā)生變化,,從而使受光照射的物體產(chǎn)生相應(yīng)的電效應(yīng)。通常把光電效應(yīng)分為3 類:在光線作用下能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng),,如光電管,、光電倍增管等;在光線作用下能使物體的電阻率改變的現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng),,如光敏電阻,、光敏晶體管等;在光線作用下,,物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為光生伏*應(yīng),,如光電池等。光電檢測(cè)方法具有精度高,、反應(yīng)快,、非接觸等優(yōu)點(diǎn),而且可測(cè)參數(shù)多,,傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,形式靈活多樣,因此,光電式傳感器在檢測(cè)和控制中應(yīng)用非常廣泛,。光電傳感器是各種光電檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件,,它是把光信號(hào)(紅外、可見及紫外鐳射光)轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)的器件,。
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量,如光強(qiáng),、光照度,、輻射測(cè)溫、氣體成分分析等,;也可用來檢測(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,。光電式傳感器具有非接觸,、響應(yīng)快、性能可靠等特點(diǎn),,因此在工業(yè)自動(dòng)化裝置和機(jī)器人中獲得廣泛應(yīng)用,。新的光電器件不斷涌現(xiàn),特別是CCD圖像傳感器的誕生,,為光電傳感器的進(jìn)一步應(yīng)用開創(chuàng)了新的一頁(yè),。由光通量對(duì)光電元件的作用原理[不同所制成的光學(xué)測(cè)控系統(tǒng)是多種多樣的,按光電元件輸出量性質(zhì)可分二類,即模擬式光電傳感器和脈沖式光電傳感器.模擬式光電傳感器是將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的光電流,它與被測(cè)量間呈單值關(guān)系.模擬式光電傳感器按被測(cè)量(方法可分為透射式,漫反射式,遮光式三大類.所謂透射式是指被測(cè)物體放在光路中,恒光源發(fā)出的光能量穿過被測(cè)物,部份被吸收后,透射光投射到光電元件上;所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測(cè)物上,再?gòu)谋粶y(cè)物體表面反射后投射到光電元件上;所謂遮光式是指當(dāng)光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測(cè)物光遮其中一部份,使投射到光電元件上的光通量改變,改變的程度與被測(cè)物體在光路位置有關(guān)。
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