光電式傳感器的應(yīng)用,光電傳感器的應(yīng)用,光電傳感器的工作原理


1、光電傳感器的應(yīng)用光電傳感器的工作原理
光電傳感器的應(yīng)用非常廣泛,它們在現(xiàn)代社會的日常生活和生產(chǎn)自動化中隨處可見。光電傳感器是將光信號轉(zhuǎn)化成電信號的器件,因此它的直接用途是測光,它還有計(jì)數(shù),自動控制,攝影,錄像,測距離等用途。接下來小編為大家介紹光電傳感器的應(yīng)用及光電傳感器的工作原理。
光電傳感器的應(yīng)用
1、煙塵濁度監(jiān)測儀
防止工業(yè)煙塵污染是環(huán)保的重要任務(wù)之一。為了消除工業(yè)煙塵污染,首先要知道煙塵排放量,因此必須對煙塵源進(jìn)行監(jiān)測、自動顯示和超標(biāo)報(bào)警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。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)光檢測器的光減少,因而光檢測器輸出信號的強(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)條形碼被掃描過之后,光敏三極管將條形碼變形一個(gè)個(gè)電脈沖信號,該信號經(jīng)放大、整形后便形成脈沖列,再經(jīng)計(jì)算機(jī)處理,完成對條形碼信息的識別。
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。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,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。
4、光電式煙霧報(bào)警器
沒有煙霧時(shí),發(fā)光二極管發(fā)出的光線直線傳播,光電三極管沒有接收信號。沒有輸出,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,有信號輸出,發(fā)出報(bào)警。
5、測量轉(zhuǎn)速
在電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上涂上黑白兩種顏色,轉(zhuǎn)動時(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,并輸出間斷的電信號,再經(jīng)放大器及整形電路放大整形輸出方波信號,最后由電子數(shù)字顯示器輸出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
6、光電池在光電檢測和自動控制方面的應(yīng)用
光電池作為光電探測使用時(shí),其基本原理與光敏二極管相同,但它們的基本結(jié)構(gòu)和制造工藝不完全相同。由于光電池工作時(shí)不需要外加電壓;光電轉(zhuǎn)換效率高,光譜范圍寬,頻率特性好,噪聲低等,它已廣泛地用于光電讀出、光電耦合、光柵測距、激光準(zhǔn)直、電影還音、紫外光監(jiān)視器和燃?xì)廨啓C(jī)的熄火保護(hù)裝置等。
光電傳感器的工作原理
光電式傳感器的物理基礎(chǔ)是光電效應(yīng),即半導(dǎo)體材料的許多電學(xué)特性都因受到光的照射而發(fā)生變化。光電效應(yīng)通常分為兩大類,即外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)。外光電效應(yīng)是指物質(zhì)吸收光子并激發(fā)出自由電子的行為。當(dāng)金屬表面在特定的光輻照作用下,金屬會吸收光子并發(fā)射電子,發(fā)射出來的電子叫做光電子。光的波長需小于某一臨界值(相等于光的頻率高于某一臨界值)時(shí)方能發(fā)射電子,其臨界值即極限頻率和極限波長。由E=hn-W如果入射光子的能量hn大于逸出功W,那么有些光電子在脫離金屬表面后還有剩余的能量,也就是說有些光電子具有一定的動能。因?yàn)椴煌碾娮用撾x某種金屬所需的功不一樣,所以它們就吸收了光子的能量并從這種金屬逸出之后剩余的動能也不一樣。由于逸出功W是使電子脫離金屬所要做功的最小值,所以如果用E表示動能最大的光電子所具有的動能,那么就有下面的關(guān)系式E=hn-W(其中,h表示普蘭克常量,n表示入射光的頻率),這個(gè)關(guān)系式通常叫做愛因斯坦光電效應(yīng)方程。
2、光電傳感器用在哪些方面?
一、煙塵濁度監(jiān)測儀 防止工業(yè)煙塵污染是環(huán)保的重要任務(wù)之一。為了消除工業(yè)煙塵污染,首先要知道煙塵排放量,因此必須對煙塵源進(jìn)行監(jiān)測、自動顯示和超標(biāo)報(bào)警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。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)光檢測器的光減少,因而光檢測器輸出信號的強(qiáng)弱便可反映煙道濁度的變化。
二、條形碼掃描筆 當(dāng)掃描筆頭在條形碼上移動時(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)條形碼被掃描過之后,光敏三極管將條形碼變形一個(gè)個(gè)電脈沖信號,該信號經(jīng)放大、整形后便形成脈沖列,再經(jīng)計(jì)算機(jī)處理,完成對條形碼信息的識別。
三、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。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,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。
四、光電式煙霧報(bào)警器 沒有煙霧時(shí),發(fā)光二極管發(fā)出的光線直線傳播,光電三極管沒有接收信號。沒有輸出,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,有信號輸出,發(fā)出報(bào)警。
五、測量轉(zhuǎn)速 在電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上涂上黑白兩種顏色,轉(zhuǎn)動時(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,并輸出間斷的電信號,再經(jīng)放大器及整形電路放大整形輸出方波信號,最后由電子數(shù)字顯示器輸出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 六、光電池在光電檢測和自動控制方面的應(yīng)用 光電池作為光電探測使用時(shí),其基本原理與光敏二極管相同,但它們的基本結(jié)構(gòu)和制造工藝不完全相同。由于光電池工作時(shí)不需要外加電壓;光電轉(zhuǎn)換效率高,光譜范圍寬,頻率特性好,噪聲低等,它已廣泛地用于光電讀出、光電耦合、光柵測距、激光準(zhǔn)直、電影還音、紫外光監(jiān)視器和燃?xì)廨啓C(jī)的熄火保護(hù)裝置等。
3、光電傳感器主要應(yīng)用在哪里?
光電傳感器,顧名思義光電信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng);應(yīng)用較多的監(jiān)控、應(yīng)答等系統(tǒng)。大到航空航天軍事領(lǐng)域;小到車載電子眼等,均可應(yīng)用光電傳感器,在很多的工業(yè)生產(chǎn)線上也不乏應(yīng)用案例。比方說電子眼的監(jiān)控、數(shù)碼測距、計(jì)數(shù)等等均有光電傳感器的應(yīng)用!
責(zé)任編輯:David
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