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第六节各种光电检测器件的性能比较＆应用选择一、接收光信号的方式1、判断光信号的有无被测对象造成投射到光电器件上的光信号截断和通过；2、光信号按一定频率交替变化光信号的输入是有一定频率的，必须使所选器件的上限截止频率大于输入信号的频率才能测出输入信号的变化；3、光信号的幅度大小当被测对象因对光的反射率、透过率变化或被测对象本身光辐射的强度变化，此时光信号幅度大小亦改变；4、光信号的色度差异当被测对象本身光辐射的色温存在差异或表面颜色变化时，必须选择合适的光谱特性的器件。二、各种光电检测器件的性能比较5光电检测器件必须＆输入电路在电特性上良好地匹配，以保证有足够大的转换系数、线性范围、信噪比及快速的动态响应等；6注意选好器件的规格＆使用的环境条件。波长响应范围输入光强范围输出电流光电特性直线性动态特性受光面积稳定性外形尺寸价格主要特点短波峰值长波频率响应上升时间光电管紫外红外10－9～110mA好2MHz0.1微秒大良大高微光测量光电倍增管紫外红外10－9～110mA最好10MHz0.1微秒大良大最高快速、精密微光测量光敏电阻400nm6409001～7010mA~1A差1kHz0.2~1毫秒大一般中低多元阵列光开关输出电流大光电池40080012001～101A好50kHz0.5~100微米最大最好中中象限光电池输出功率大光电二极管40075010001～2001mA以下好200kHz~10MHz2微秒以下小最好最小低高灵敏度、小型高速传感器光电三极管同上0.1～1001~50mA一般100kHz2~100小良小低有电流放大小型传感器附加内容光电检测器件的应用—、光源本身是被测物的应用实例光的照度E的单位是lx（勒克斯），它是常用的光度学单位之一，它表示受照物体被照亮程度的物理量，可以用照度计来测量。光电池（外加柔光罩）二、被测物吸收光通量的应用实例光电式浊度计和含沙量测量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、7、10—电流/电压转换器8—标准水样9—光电池参比通道2.烟雾报警器外形无烟雾时，光敏元件接收到LED发射的恒定红外光。而在火灾发生时，烟雾进入检测室，遮挡了部分红外光，使光敏三极管的输出信号减弱，经阀值判断电路后，发出报警信号。烟雾报警三、被测物体反射光通量的应用实例反射式烟雾报警器在没有烟雾时，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，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。n=60(f/z)水泵转速测量3.光电自动门自动门光电传感器放大图有效检测区域四、被测物遮挡光通量的应用实例光电式带材跑偏检测器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。带材纠偏系统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。光电开关及光电断续器从原理上讲，光电开关及光电断续器没有太大的差别，都是由红外线发射元件与光敏接收元件组成，只是光电断续器是整体结构，其检测距离只有几毫米至几十毫米，而光电开关的检测距离可达几米至几十米。光电开关外形遮断型光电开关示意图遮断报警光电开关在流水线上的应用送料器咖啡罐流水线运行方向储料仓落料口遮断式光电开关（计数）光幕两个柱形结构相对而立，每隔数十毫米安装一对发光二极管和光敏接收管，形成光幕，当有物体遮挡住光线时，传感器发出报警信号。接收器光幕应用当有物体遮挡住光线时，传感器发出报警信号，起保护、预警等作用。光线被遮断（报警）光幕应用（续）产品高度测量光幕应用（续）三维尺寸检测宽度测量长度测量高度测量光幕应用（续）木材外形截面积检测光幕应用（续）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）。光幕应用（续）光幕用于自动收费系统的车辆检测光幕应用（续）锻压机床的安全区域设置及入侵报警光幕应用（续）安全区示警调制型光电开关原理光电开关的LED多采用中频（40kHz左右）窄脉冲电流驱动，从而发射40kHz调制光脉冲。相应地，接收光电元件的输出信号经40kHz选频交流放大器及专用的解调芯片处理，可以有效地防止太阳光、日光灯的干扰，又可减小发射LED的功耗。被测物漫反射型光电开关原理漫反射光线反射光线被检测物体光发射器和光接受器发射光线漫反射型光电开关集光发射器和光接受器于一体。当被测物体经过该光电开关时，发射器发出的光线经被测物体表面反射由接受器接受，于是产生开关信号。漫反射型光电开关的应用表面反射率对于漫反射式光电开关发出的光线需要被检测物表面将足够的光线反射回接收器，所以检测距离和被检测物体的表面反射率及粗糙程度将决定接收器接收到光线强度，被检测物体的表面还应尽量垂直于光电开关的发射光线。光电开关应用（续）透明度测量、控制质量检测光电开关应用（续）加工控制光电开关应用（续）机械手定位齿盘每转过一个齿，光电断续器就输出一个脉冲。通过脉冲频率的测量或脉冲计数，即可获得齿盘转速和角位移。光电断续器的应用n当工件经过光电断续器时，接收器即产生一个计数脉冲。光电断续器的应用（续）光电传感器的其他用途（续）断裂检测电梯自动运行条件判断再见！