7.1 光电式传感器

7.1光电式传感器光电式？光学量的变化转化为电量的变化。检测目标：光强尺寸位移速度温度。。。罐装生产流水线动画演示本章学习目标：1、光电效应2、常用光电式传感器3、特殊光电式传感器----光纤传感器红外传感器7.1光电式传感器本节学习目标：1、光电转换系统的构成；2、光电效应的种类和含义；3、常用光电式传感器的工作特点、结构外形；（光电管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池、光电耦合器）4、光电器件在实际应用中的简要分析。一、光电转换系统的构成光调制器被测量调制光光电转换器调制电信号解调电路解调电信号构成框图光调制器被测量调制光光电转换器调制电信号解调电路解调电信号作用？二、光电元件工作的理论基础----光电效应在光线作用下，物体吸收光能量而产生相应电效应的一种物理现象。外光电效应动画演示1、外光电效应在光线作用下，电子从物体表面逸出的物理现象。2、内光电效应光电导效应光敏晶体管效应光生伏特效应在光线作用下，物体电导性能发生变化或产生一定方向电动势的现象。内光电效应动画演示三、常用的光电器件——图片展示。。。光敏电阻外形图光敏二极管外形图光敏三极管外形图各种光电池外形图1、光电管真空管光电阴极K光电阳极A（1）结构与符号：——光电元件介绍光电管外形图（2）原理：基于外光电效应2、光敏电阻（1）原理：内光电效应的光电导效应（2）符号与外形（3）特性参数暗电阻:置于室温、全暗条件伏安特性亮电阻:置于室温、一定光照条件光电特性：非线性光谱特性响应时间：温度特性:10-1s～10-3s温度影响甚大，温度上升，暗电流增大，灵敏度下降光敏电阻的光谱特性（1）原理：内光电效应的光电晶体管效应光敏二极管、光敏三极管、光敏晶闸管（2）种类、符号与外形3、光敏晶体管外形图（3）主要特性：光谱特性：硅管峰值波长为0.9μm锗管峰值波长为1.5μm伏安特性：4、光电池（1）原理：内光电效应的光生伏特效应（2）符号与外形：（3）主要特性光谱特性：硅光电池0.45μm～1.1μm硒光池0.34μm～0.57μm光电特性：小结：光电式传感器四、光电式传感器应用1、应用系统组成光电式传感器的组成：光源、光学元件和光电元件组成光路系统，再经转换电路而构成。常用光源有：白炽灯、发光二极管等。常用光学元件有：反射镜、透镜、半透半反镜等。2、光电式传感器的应用类型按其输出量性质可分：模拟输出型光电传感器和数字输出型光电传感器（1）、光源本身就是被测物。如：光电比色温度计、光照度计等。被测物光电元件按被测物与光电元件和光源之间的关系，光电式传感器的应用有以下四种：（2）、恒定光源发出的光通量透过被测物，由被测物吸收一部分后到达光电元件上。如：测液体透明度、烟尘浓度等。被测物光电元件恒光源（3）、恒定光源发出的光通量经过被测物遮挡一部分后照射到光电元件上。如：测元件尺寸、运动状态等。被测物光电元件恒光源（4）、恒定光源发出的光通量经被测物反射后到达光电元件上。如：测纸张白度、零件表面粗糙度、光电转速表等。被测物光电元件恒光源特别指出：光源与光电元件在光谱特性上应基本一致，即光源发出的光应该在光电元件接受灵敏度最高的频率范围内。对于模拟量检测，一般要有参比信号，用来消除或削弱背景光及温度等因素的影响。小结：光电式传感器3、光电式传感器的应用实例A光电式烟尘浓度计（透射式）问题的提出：为了控制和减少烟尘的排放量或及时发现楼宇火灾，对烟尘的监测是必须的。原理：恒定光源发出的光通量透过被测物，由被测物吸收一部分后到达光电元件上。光电式烟尘浓度检测动画演示光电式烟尘浓度计原理图光源聚光透镜半透半反镜反射镜被测烟尘光电池1光电池2RfRf运算电路显示器I1I2U1U2光电式烟尘浓度计原理图光电三极管2光电三极管1+UCCU1U2+UCC运算器显示器光源聚光透镜半透半反镜反射镜被测烟尘B光电式边缘位置检测器（遮挡式）问题的提出：带型材料在生产过程中偏离正确的位置如何进行纠偏控制。原理：恒定光源发出的光通量经过被测物遮挡一部分后，另一部分照射到光电元件上。光电式边缘位置检测器光路图光源透镜光敏电阻被测带材暗亮注意问题：2.桥路及运算放大器组成，接入光敏电阻；1.起始时，光路一半遮挡一半透过；3.光敏电阻一般不能作模拟量测量，这里对测量要求不高（用于控制）。C光电式转速表（反射式）问题的提出：传统测量转速的弊端，光电式转速的优点。原理：恒定光源发出的光通量经被测物反射后到达光电元件上。采用数字输出型测量转速。光电式转速测量动画演示光电式转速表原理图被测旋转物遮光罩放大整形电路频率计电路显示器时基电路n由透镜、光源、光敏二极管和遮光罩组成－－光电开关反光纸透镜光源光敏二极管透镜END!