光电传感器的应用举例.ppt

1 8 6光电传感器的应用举例 由于光电测量方法灵活多样 可测参数众多 又具有非接触 高精度 高分辨率 高可靠性和响应快等优点 加之激光光源 光栅 光学码盘 CCD器件 光导纤维等的相继出现和成功应用 使得光电传感器在检测和控制领域得到了广泛的应用 按其接收状态可分为模拟式光电传感器和脉冲光电传感器 2 光电传感器在工业上的应用可归纳为吸收式 遮光式 反射式 辐射式四种基本形式 下图表明了四种形式的工作方式 3 4 例1 直射式光电转速传感器 它由开孔圆盘 光源 光敏元件及缝隙板等组成 开孔圆盘的输入轴与被测轴相连接 光源发出的光通过开孔圆盘和缝隙板照射到光敏元件上 光敏元件将其转为电信号输出 5 例1 直射式光电转速传感器 通过测量光敏元件输出的脉冲频率 得被测转速n f Nn 转速 f 脉冲频率 N 圆盘孔数 6 测速也可以采用反射式 只要用白纸画上黑道的圆纸贴在旋转体上即可 其测量电路与透射式相同 7 六 光传感器的应用 鼠标器 鼠标中的红外接收管就是光传感器 鼠标移动时 滚球带动x y方向两个码盘转动 红外管接收到一个个红外线脉冲 计算机分别统计x y两个方向上的脉冲信号 就能确定鼠标的位置 传感器应用实例 8 例2 光电液位检测在液体未升到发光二极管及光电三极管平面时 红外发光二极管发出的红外线不会被光电三极管接收 当液位上升到发光二极管及光电三极管平面时 出于液体的折射 光电三极管接收到红外信号由此获得液位信号 9 例3 感烟传感器 火灾报警器的一部分 由红外发光二极管及光电三极管组成 但二者不在同一平面上 有一定角度 在无烟状态时 光电三极管接收不到红外线 当发生火灾时 产生大量烟雾 烟雾粒子进入感烟传感器时 由于红外线受烟雾粒于折射作用 光电三极管接收到红外线 给出烟雾报警信号 10 利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器为例 简述其工作原理 光传感器的应用 火灾报警器 11 烟雾式火灾报警器 烟雾作上升运动的 到达天花板下 烟感报警器通过烟发现火灾 所以烟雾式火灾报警器安装在天花板上 烟雾式火灾报警器的核心部件是一个光传感器 它可以用来测量烟的浓度的 该装置设计的时候 光束是偏离感应器的 当烟雾进入到感应室后 烟雾粒子会将部分光束散射到感应器上 当烟雾的浓度逐渐加大时 就会有更多的光束被散射到感应器上 当到达传感器的光束达到一定的程度 蜂鸣器就会发出报警信号 12 例4 光电开关的应用下图为检测生产流水线上瓶盖及商标的实例 除计数外 还可进行位置检测 如装配体有没有到位 质量检查 如瓶盖是否压上 标签是否漏贴等 13 光电开关主要用于自动包装机 自动灌装机 自动封装机 自动或半自动装配流水线等自动化机械装置 下图为为自动切断控制的实例 可以根据被测物的特定标记进行自动控制 如根据特定的标记检测后进行自动切断 封口等 14 例5 防盗报警电路将光电断路器安装于抽屉的背后 并设一电源开关于隐蔽的地方 当需要防盗时将开关合上 平时由于挡板插入槽口 光电三极管仅有暗电流 BG不导通 继电器J不吸合 当小偷撬开抽屉时 一拉开抽屉则挡板离开槽口 光电三极管的光电流使R2上产生接近电源的电压 BG导通 继电器吸合 发出报警信号 15 例6 自动照明灯D1为触发二极管 触发电压约30v左右 在白天时 光敏电阻的阻值低 其分压低于30v A点 触发二极管截止 双向可控硅无触发电流 T1 T2之间呈断开状态 天暗后 光敏电阻阻值增加 A点电压大于30v 触发二极管导通 双向可控硅呈导通状态 电灯亮 R1 C1为保护双向可控硅的吸收电路 16 正常强度光照在光敏电阻上 因阻值较小 端压小于0 5V 电路中三极管截止 即流过三极管T和小白炽灯泡的电流趋于零 灯暗 当光照逐渐变暗 光敏电阻阻值变大 三极管逐渐导通 流过三极管和灯的电流逐渐变大 灯D逐渐变亮 入射光敏电阻的照度为零时 灯最亮 二极管D的作用是保护三极管 防止大反向电压加在三极管的be两极之间 17 例7 路障灯 航标指示灯电路白天光敏电阻阻值低 BGl截止 BG2也截止 双向可控硅处于断的状态 当天黑时 光敏电阻阻值增加 BGl与BG2相继导通 双向可控硅有触发电流而处于导通状态 灯亮 18 例9 太阳能电池电源系统 发电装置 单体太阳能电池 太阳电池组件 阵列 调节控制器 充放电自动控制阻塞二极管 避免蓄电池对太阳电池放电 19 例10 光电管在电影放映机上的应用 影片声音重放过程 录制 声音 机械振动 通过光束宽度变换 记录在电影胶片上 宽度不同的影像声迹重放 光 声迹 光电管声迹宽度起伏变化 光线强弱变化 光电流变化 20 例11 注油液位控制装置 21 例13 条形码扫描笔 22 例15 大米分选机 大米及杂质在光照下 发出不同光信号 23 例17 吸收式烟尘浊度检测仪 24 例18 工件表面粗糙度及尺寸测量 25 门窗防盗控制 自动扶梯自动启停 其他应用 对射式光电开关 汽车通过检测 汽车喷涂控制 26 鉴别不同高度物体 高度判别 缺件剔除 料位控制 对射式光电开关 27 围墙监护警戒 远距对射式光电开关 库房卫士 安全警戒 28 扩散反射式光电开关 料位控制 烟雾报警 带材对中控制 缺料检测 29 斜度检测 扩散反射式光电开关 裂缝检测 镜面反射式光电开关 透明玻璃瓶检测 长度控制 30 限距式光电开关 产品计数 液位检测 气流量监测 检测有无盖 31 限距式光电开关 料径控制 行程控制 转速监测 超速或滞速判别 32 槽型光电开关 起重机位置控制 定长剪切 脉冲发生器 33 光电开关式标志传感器 透明薄膜上标志检测 电度表转速检测 仪表指针位置检测 标志检测 34 光幕传感器 自动装配机的侵入检测 机器人工作区安全检测 车库门车辆通过检测 上料机和卸料机的侵入检测 35 贴片机的侵入检测 光幕传感器 36