光电开关/传感器工作原理、接线图、概要、特长
发布者：david 发布时间：2011-5-13 17:47:53 阅读：2133次
光电传感器概要
「光电传感器」是利用光的各种性质，检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器。光电传感器主要由发光的投光部和接受光线的受光部构成。如果投射的光线因检测物体不同而被遮掩或反射，到达受光部的量将会发生变化。受光部将检测出这种变化，并转换为
电气信号，进行输出。大多使用可视光（主要为红色，也用绿色、蓝色来判断颜色）和红
外光。光电传感器如下图所示主要分为3类。（详细内容请参见「分类」）
对射型
回归反射型
扩散反射型
光电传感器特长
①检测距离长
如果在对射型中保留10m以上的检测距离等，便能实现其他检测手段（磁性、超声波等）无法离检测。达到的长距
②对检测物体的限制少
由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理，所以不象接近传感器等将检测物体限定在金属，它可对玻璃.塑料.木材.液体等几乎所有物体进行检测。
③响应时间短
光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，所以不包含机械性工作时间，响应时间非常短。
④分辨率高
能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点，或通过构成特殊的受光光学系统，来实现高分辨率。也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。
⑤可实现非接触的检测
可以无须机械性地接触检测物体实现检测，因此不会对检测物体和传感器造成损伤。因此，传感器能长期使用。
⑥可实现颜色判别
通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合而有所差异。利用这种性质，可对检测物体的颜色进行检测。
⑦便于调整
在投射可视光的类型中，投光光束是眼睛可见的，便于对检测物体的位置进行调整。
光电传感器原理
①光的性质
直射
光在空气中和水中时，总是直线传播。
使用对射型传感器外置的开叉来检测微小物体的示例便是运用了这种原理。
曲折
是指光射入到曲折率不同的界面上时，通过该界面后，改变行进方向的现象。
反射（正反射、回归反射、扩散反射）
在镜面和玻璃平面上，光会以与入射角相同的角度反射，称为正反射。
3个平面互相直角般组合的形状称为三面直角棱镜。
如果面向三面直角棱镜投光，将反复进行正反射，最终的反射光将向投光的反方向行进。
这样的反射称为回归反射。
多数的回归反射板都是由数mm角的三面直角棱镜按规律排列而构成的。
此外，在白纸等没有光泽性的表面上，光线将向各个方向反射，这样的反射称为扩散反射。
扩散反射型将该原理作为检测方式。
偏光
光线可以表现为与其行进方向垂直的振动波。作为光电传感器的光源，主要使用LED。从
LED投射的光线，会在与行进方向垂直的各个方向上振动，这种状态的光称为无偏光。将无偏
光的光的振动方向限制在一个方向上的光学过滤器称为偏光过滤器。即从LED投光，并通过偏光过滤器的光线只在一个方向上振动，这种状态称为偏光（正确地说应为直线偏光）。在某
一方向（例如纵方向）上振动的偏光，无法通过限制在其垂直方向（横方向）上振动的偏光
过滤器。回归反射型的M.S.R功能（→③M.S.R.功能（Mirror Surface Rejection：镜面体光泽清除）页）和作为对射型配件的防止相互干扰过滤器就是应用了这种原理。
②光源
光的点亮方式
〈脉冲变调光〉
多数光电传感器采用脉冲变调光，基本以一定周期反复投光。
由于很容易排除杂乱光的影响，所以可以实现长距离检测。在带防止相互干扰功能的类型中
，投光的周期会根据干扰光和杂乱光而在一定范围内变化。
〈直流光〉
是连续投射一定光量的光线，在标记传感器等部分机型中使用。能得到高速响应性，但有检
测距离短，容易受杂乱光影响等缺点。
光源色与种类
③光纤型
构造
由于检测部（光纤）中完全没有电气部分，所以耐干扰等耐环境性良好。
E3X-DA-S（数字放大器）
检测原理
光纤由中间的核心和外围部分曲折率较小的外包金属构成。
如果光线入射到核心部分，光线将会在与外包金属的交界面上一边反复进行全反射，一边行进。通过光纤
内部从端面发出的光线以约60°的角度扩散，照射到检测物体上。
光纤的种类与特性
)
④三角测距
距离设定型光电传感器主要以三角测距为检测原理。下图所示的是三角测距的原理。从投光
元件投射的光线将在检测物体上扩散反射。反射光将通过受光透镜在位置检测元件（输出符
合光线位置信号的半导体元件）上成像。检测物体在靠近光学系统的位置A的情况下，反射光会在位置检测元件的a位置上成像。在离光学系统较远的位置B的情况下，反射光将在b位置上成像。因此，通过测定位置检测元件上的成像位置，可以检测与检测物体的距离。
光电传感器分类
①按检测方式分类
(1)对射型
检测方式
为了使投光器发出的光能进入受光器，对向设置投光器与受光器。
如果检测物体进入投光器和受光器之间遮蔽了光线，进入受光器的光量将减少。
掌握这种减少后便可进行检测。
此外，检测方式与对射型相同，在传感器形状方面，也有投光受光部一体化，称为槽形的种类。
特长：
动作的稳定度高，检测距离长。（数cm～数十m）
即使检测物体的通过线路变化，检测位置也不变。
检测物体的光泽?颜色?倾斜等的影响很少。
(2)扩散反射型
检测方式
在投受光器一体型中，通常光线不会返回受光部。如果投光部发出的光线碰到检测物体，检测物体反射的光线将进入受光部，受光量将增加。掌握这种增加后，便可进行检测。
特长：
检测距离为数cm～数m。
便于安装调整。
在检测物体的表面状态（颜色、凹凸）中光的反射光量会变化，检测稳定性也变化。
(3)回归反射型
检测方式
在投受光器一体型中，通常投光部发出的光线将反射到相对设置的反射板上，回到受光部。如果检测物体遮蔽光线，进入受光部的光量将减少。
掌握这种减少后，便可进行检测。
特长
检测距离为数cm～数m。
布线.光轴调整方便（可节省工时）。
检测物体的颜色、倾斜等的影响很少。
光线通过检测物体2次，所以适合透明体的检测。
检测物体的表面为镜面体的情况下，根据表面反射光的受光不同，有时会与无检测物体的状态相同，无法检测。这种影响可通过MSR功能来防止。
(4)距离设定型
检测方式
作为传感器的受光元件，使用2比例光电二极管或位置检测元件。通过检测物体反射的投
光光束将在受光元件上成像。这一成像位置以根据检测物体距离不同而差异的三角测距原理
为检测原理。
下图所示的是使用2比例光电二极管的检测方式。2比例光电二极管的一端（接近外壳的
一侧）称为N（Near）侧，而另一端称为F（Far）侧。检测物体存在于已设定距离的位置上
的情况下，反射光将在N侧和F侧的中间点成像，两侧的二极管将受到同等的光量。此外，相对于设定距离，检测物体存在于靠近传感器的位置的情况下，反射光将在N侧成像。相反的，相对于设定距离，检测物体存在于较远的位置的情况下，反射光将在F侧成像。传感器可通过计算N侧与F侧的受光量差来判断检测物体的位置。
距离设定型的特长
受检测物体的表面状态?颜色的影响少。
不易受背景物体的影响。
BGS(Background Suppression)和FGS(Foreground Suppression)
在E3Z-LS61/-66/-81/-86中，检测传输带上物体的情况下，可选择BGS和FGS两种功能中的任何一个。
BGS是不会对比设定距离更远的背景（传输带）进行检测的功能。
FG是不会对比设定距离更近的物体，以及回到受光器的光量少于规定的物体进行检测的功能，反言之，是只对传输带进行检测的功能。回到受光器光量少的物体是指：
①检测物体的反射率极低，比黑画纸更黑的物体。
②反射光几乎都回到投光侧，如镜子等物体。
③反射光量大，但向随机方向发散，有凹凸的光泽面等物体。
注：③的情况下，根据检测物体的移动，有时反射光会暂时回到受光侧，所以有时需要通过OFF 延迟定时器来防止高速颤动。
特长
可对微小的段差进行检测（BGS、FGS）。
不易受检测物体的颜色影响（BGS、FGS）。
不易受背景物体的影响（BGS）。
有时会受检测物体的斑点影响（BGS、FGS）。
(5)限定反射型
检测方式
与扩散反射型相同，接受从检测物体发出的反射光进行检测。设置为在投光器和受光器上仅入射正反射光，仅对离开传感器一定距离（投光光束与受光区域重叠的范围）的检测物体进行检测。下图中，可在（A）位置检测物体，但在（B）位置无法检测。
特长
可检测微妙的段差。
限定与传感器的距离，只在该范围内有检测物体时进行检测。
不易受检测物体的颜色的影响。
不易受检测物体的光泽、倾斜的影响。
②按检测方式选择点
对射型/回归反射型的确认事项
检测物体
1．大小、形状（纵×横×高）
2．透明度（不透明体|半透明体|透明体）
3．移动速度V（m/s或个/分）
传感器
1．检测距离（L）
2．形状?大小的限制
a）传感器
b）回归反射板（回归反射型的情况下）
3．有无多个紧密安装
a）台数
b）安装间距
c）是否可以交错安装
4．安装的限制（是否需要角度等）
环境
1．环境温度
2．有无水、油、药品等飞散
3．其他
扩散反射型、距离设定型、限定反射型的确认事项
检测物体
1．大小?形状（纵×横×高）
2．颜色
3．材料（铁、SUS、木、纸等）
4．表面状态（粗糙、有光泽）
5．移动速度V（m/s或个/分）
传感器
1．检测距离（与工件之间的距离）（L）
2．形状、大小的限制
3．有无多个紧密安装
a）台数
b）安装间距
4．安装的限制（是否需要角度等）
背景
1．颜色
2．材料（铁、SUS、木、纸等）
3．表面状态（粗糙、有光泽等）
环境
1．环境温度
2．有无水、油、药品等飞散
3．其他
③按构成分类
光电传感器通常由投光部、受光部、增幅部、控制部、电源部构成，按其构成状态可分为以下几类。
(1)放大器分离型
仅投光部和受光部分离，分别作为投光部和受光部（对射型）、或一体的投受光器（反射型）。其他的增幅部、控制部采用一体的放大器单元形。
特长
投受光器仅由投光元件、受光元件及光学系统构成，所以可以采用小型。
即使在狭小的场所设置投、受光器，也可在较远的场所调整灵敏度。
投?受光部与放大器单元间的信号线很容易受干扰。
代表机型（放大器单元）：E3C-LDA、E3C
(2)放大器内置型
除电源部以外为一体。(对射型分为包括投光部的投光器和包括受光部、增幅部、控制部的受光器两种)。电源部单独采用电源单元等形状。
特长
由于受光部、增幅部、控制部为一体，所以不需要围绕微小信号的信号线，不易受干扰的影响。与放大器分离型相比，布线工时更少。
一般比放大器分离型大，但与没有灵敏度调整的类型相比，绝不逊色。
代表机型：E3Z、E3T、E3S-C
(3)电源内置型
连电源部也包含在投光器、受光器中的一体化产品。
特长
可直接连接到商用电源上，此外还能从受光器直接进行容量较大的控制输出。
投光器、受光器中还包括了电源变压器等，所以与其他形态相比很大。
代表机型：E3G、E3JK、E3JM
(4)光纤型
是在投光部、受光部上连接光纤的产品。由光纤单元和放大器单元构成，但本公司没有电源内置的放大器单元系列产品。
特长
根据光纤探头（前端部分）的组合不同，可构成对射型或反射型。
适合于检测微小物体。
光纤单元不受干扰的影响。
代表机型（放大器单元）：E3X-DA-S、E3X-MDA、E3X-NA
传感器术语解说
DARK ON
特性数据的读法
扩散反射型
动作区域特性 检测距离-检测物体的大小特性
表示将标准检测物体沿Y 方向（与光轴垂直的方向）移动
时，检测开始的位置。在图中，向下侧弯曲的图表，是将
检测物体从下侧移动时的图表。
表示根据检测物体的大小和表面颜色
的不同，检测距离变化的情况。
这些是相对于标准检测物体的值，检测物体如果发生变化，动作区域、检测距离也发生变化。
检测物体的表面颜色、光泽与动作区域
表示反射率最低最黑的检测物体的动作(检测)区域最小。
由于SUS和铝箔有光泽，所以检测距离变长，但光在表面不会扩散反射，进行正反射，所以动作区域比使用白纸时更狭窄。
使用方法与各种数据
①最小检测物体与透镜直径、灵敏度的关系
②段差检测
通过可检测段差和设定距离进行选择（代表例）
③M.S.R.功能（Mirror Surface Rejection ：镜面体光泽清除）
〔原理〕
利用回归反射型的光电传感器内置的偏光过滤器和回归反射板的特性，只接受回归反射板的反射
光的功能、结构。
通过投光侧偏光过滤器的光将变为横向偏光。
反射到回归反射板三面直角棱镜的光线，其偏光方向将从横向变为纵向。
其反射光将通过受光侧的偏光过滤器，到达受光元件。
〔目的〕
用于对表面为镜面状的检测物体进行稳定检测的一种方法。
这种检测物体发出的反射光，其偏光方向保持横向，所以无法通过受光侧的偏光过滤器。
〔例〕
检测物体的表面粗糙，没有光泽的情况下（②），即使没有M.S.R.功能也能检测。
相反，检测物体的表面光滑且带光泽的情况下（③），没有M.S.R.功能则无法进行稳定检测。
①没有检测物体的情况下
投光部发出的光照射到反射板，并回到受光部。
②检测物体没有光泽的情况下
投光部发出的光被检测物体遮蔽，不到达反射板，也不回到受光部。
③检测物体的表面光滑且有光泽的情况下（例：电池、瓶罐等）
投光部发出的光通过检测物体反射，该反射光将回到受光部。
〔注意〕
对光泽度非常高的检测物体和粘贴胶片等的光泽物体进行检测的情况下，有时动作会不稳定。这样的情况下，请将传感器相对于检测物体的表面倾斜安装。
使用M.S.R.功能商品的情况下，请务必使用本公司的反射板。
无M.S.R.功能的回归反射型
无M.S.R.功能的回归反射型对有光泽的物体进行检测的情况下，请将传感器相对于检测物体倾斜
透明体传感器选定方法
请按以下步骤选定。
④表面颜色与光源的反射率
表面颜色的反射率特性
可判别颜色标记的颜色
适用传感器光源色：：红色光源：绿色光源：蓝色光源RGB光源型能满足所有组合。
⑤自我诊断功能
自我诊断功能，是指对设置后的环境变化，特别是环境温度变化的余度进行自我诊断，通过显示灯和输出进行通知的功能。有利于提早发现因故障和长年变化引起的传感器污染、光轴偏位等。〔原理〕
对从传感器的稳定状态向不稳定状态的变化进行通知的功能，可与显示功能和输出功能明显区分。
稳定显示灯（绿色LED）
对设置后的环境变化（温度、电压、灰尘等）的余度进行自我诊断后，用显示灯显示。（如果余度足够，则会亮灯）。
动作显示灯（橙色LED）
显示输出的状态。
对显示灯表示的余度进行输出后，进行通知。
〔目的〕
能预测光电传感器的光轴偏离、透镜面（传感器面）的污染、地面和背景的影响、外部干扰的状态等传感器的异常和故障，有利于进行养护，以便设备稳定工作。
〔例〕入光时ON的情况下
目录 摘要 (2) 1绪论 (3) 引言 (3) 电容式液位测量技术的发展 (4) 电容式液位测量现状 (4) 电容式液位测量存在的问题 (5) 电容式液位传感器的发展趋势 (5) 2本设计的电容式液位测量方法 (6) 测量原理及实现思路 (6) 液体的物理参数对液位测量的影响 (8) 极板设计 (9) 液位测量系统的基本构成 (11) 3硬件设计 (12) 电源电路设计 (12) 电容测量电路设计 (13)
放大调零电路设计 (14) A/D转换电路设计 (16) 4误差分析 (17) 电容测量误差对精度的影响 (17) 影响液位测量的主要因素 (18) 5总结 (19) 参考文献 (20) 摘要 在工业自动化生产过程中，为了实现安全快速有效优质的生产，经常需要对液位进行精确测量，继而进行自动调节、智能控制使生产结果更趋完善。 通常进行液位测量的方法有二十多种，分为直接法和间接法。直接液位测量法是以直观的方法检测液位的变化情况，如玻璃管或玻璃板法。然而随着工业自动化规模的不断扩大，因其方法原始、就地指示、精度低等逐渐被间接测量方法取代。目前国内外工业生产中普遍采用间接的液位测量方法，如浮子式、液压式、电容法、超声波法、磁致伸缩式、光纤等。其中电容式液位测量价格低廉、结构简单，是间接测量方法中最常用的方法之一。
本设计采用一种与介质无关的电容式液位测量方法，解决了传统电容测量与被测介质有关的技术难题。它可以应用于动态液位测量，尤其是在被测液体本身介质常数和液位，随时间和环境等因素容易发生变化的场合，如车用燃油油位的计量，从而向当今高精度、数字化、集成化、智能化的科学技术全面发展更迈进了一步，对满足石油化工等液位检测领域的迫切需求具有重大的理论和应用价值，前景十分广阔。 消除电容式液位测量方法中介质介电常数的因素是关键，设计符合测量方法的电容极板，通过电容电压转换电路处理为直流电压信号，由数据采集卡采集后送入单片机或计算机，最终实现算法的设计。其中电容极板设计时需注意消除和减小边缘效应和寄生电容的影响，同时要保证平板电容良好的绝缘性能和抗外界干扰性。 最后在整体设计和理论分析的基础之上，从硬件各部分进行具体的设计，包括硬件电路和各环节的信号量匹配等。通过理论计算和数据分析，验证了此液位仪具有良好的性能，达到了要求的技术指标，同时指出了需要改进和完善的地方。 1绪论
浮球液位开关的结构主要是基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球在被测介质中的位置中受浮力作用影响，液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器作用，产生开关信号。 液位开关，也称水位开关。顾名思义，就是用来控制液位的开关。从形式上主要分为接触式和非接触式。常用的非接触式开关有电容式液位开关，接触式的浮球式液位开关应用最广泛。电极式液位开关，电子式液位开关，电容式液位开关也可以采用接触式方法实现。 电容式液位开关是采用侦测液位变化时所引起的微小电容量（通常为PF)差值变化，并由专用的ADA电容检测芯片进行信号处理（可以输出多种信号通讯协议，如：IO,BCD, PWM,UART,IIC…），从而检测出水位，并输出信号到输出端。 电容式液位检测的较大优势在于可以隔着任何介质检测到容器内的水位或液体的变化，大大扩展了实际应用，同时有效避免了传统液位检测方式的稳定性、可靠性差的弊端。在某些特殊领域不能检测的问题，使用内置MCU双核处理的ADA电容检测芯片的电容式液位开关，就可以实现很多特殊控制功能，甚至实现更多的集成化、智能化水位检测功能。 浮球液位开关是利用微动开关做接点输出。当水平面以上扬线角度超过28°时，浮球液位开关内部的钢珠会滚动压到微动开关或脱离微动开关，使液位开关ON或OFF的接点信号输出。也有另一类浮球液位开关，利用水银开关做接点输出，当液位上升接触浮球时，浮球以重锤为中心随水位上升角度变化。当水面以上扬线角度超过10°时，液位开关便会有ON或OFF的接点信号输出。 除此之外，该产品的主要特点如下： 1、使用微动开关做接点输出，接点容量10A/250VAC可直接起动电机设备。 2、橡胶电缆，耐候性佳、价格低、使用寿命长。 3、构造简单、不需保养、污水净水皆可使用。 4、电缆线≦20米的长度皆可订制。 综上即是有关液位开关方面的相关内容介绍，仅供大家进行参考。同时，若是您还想了解更多有关该产品方面事宜，欢迎您登录南京凯基特电气有限公司官网，进行详细知晓。
几种液位计的原理与选型． 磁翻柱液位计 主要原理 磁翻柱液位计也称为磁翻板液位计，它的结构主要基于浮力和磁力原理设计生产的。带有磁体的浮子（简称磁性浮子）在被测介质中的位置受浮力作用影响。液位的变化导致磁性浮子位置的变化、磁性浮子和磁翻柱（也成为磁翻板）的静磁力耦合作用导致磁翻柱翻转一定角度（磁翻柱表面涂敷不同的颜色），进而反映容器内液位的情况。 配合传感器（磁簧开关）和精密电子元器件等构成的电子模块和变送器模块，可以变送输出电阻值信号、电流值（4～20mA）信号、开关信号以及其他电学信号。从而实现现场观测和远程控制的完美结合。 适用范围及特点 本液位计采用优质磁体和进口电子元件，使产品具有：设计合理、结构简单、使用方便、性能稳定、使用寿命长、便于安装维护等优点。 本液位计输出信号多样，实现远距离的液位指示、检测、控制和记录。 本液位计几乎可以适用于各种工业自动化过程控制中的液位测量与控制。可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与监测。 磁浮球液位计（液位开关） 主要原理 磁浮球液位计（液位开关）结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球（简称浮球）在被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，使串联入电路的元件（如定值电阻）的数量发生变化，进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。 该液位计可以直接输出电阻值信号，也可以配合使用变送模块，输出电流值（4～20mA）信号；同时配合其他转换器，输出电压信号或者开关信号（也可以按照客户需求转换器由公司配送）。从而实现电学信号的远程传输、分析与控制。 适用范围及特点 本产品采用优质磁体和进口电子元件，使产品具有：结构简单、使用方便、性能稳定、使用寿命长、便于安装维护等优点。 本产品几乎可以适用与各种工业自动化过程控制中的液位测量与控制，可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与监测。 防爆浮球液位开关 主要原理 防爆浮球液位开关，也称为防爆浮球液位控制器。它是专门为爆炸性环境中使用而设计制造的液位控制仪表，本产品是基于浮力原理和杠杆原理设计的，当容器内液位发生变化时，浮球的位置将随液位的变化而变化，浮球的这种位移将通过杠杆作用于微动开关，进而由微动开关产生开关信号。 适用范围及特点 本产品采用优质材料和进口电子元件，使产品具有：设计合理、结构简单、使用方便、性能
光电子技术论文报告 题 光电探测器 目 班级： 姓名： 学号： 成绩： 指导教师： 完成日期：
本文主要对光电探测器进行探究，重点介绍光电二极管和光电倍增管，光电二极管中主要介绍PIN光电二极管和雪崩光电二极管。对相应的光电探测器的结构、原理、特性参数及应用范围等展开探讨，以进一步了解光电探测器。 关键词：PIN光电二极管雪崩光电二极管光电倍增管
第一章引言 (1) 第二章光电二极管 (2) 2.1 PIN光电二极管 (2) 2.1.1工作原理 (2) 2.1.2结构 (2) 2.1.3影响因素 (3) 2.2 雪崩光电二极管 (3) 2.2.1工作原理 (3) 2.2.2 影响响应速度的因素 (4) 2.2.3 优点 (4) 第三章光电倍增管 (5) 3.1结构 (5) 3.2使用特性 (5) 第四章结论与讨论 (9) 第五章参考文献 (10)
第一章引言 光电探测器是指在光辐射作用下将其非传导电荷变为传导电荷的一类器件。广义的光电探测器包括所有将光辐射能转变为电信号的一类器件。光电探测器能把光信号转换为电信号。根据器件对辐射响应的方式不同或者说器件工作的机理不同，光电探测器可分为两大类：一类是光子探测器；另一类是热探测器。本文着重介绍光子探测器中的光电二极管和光电倍增管。
第二章光电二极管 光电二极管和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件，而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。光电二极管是在反向电压作用之下工作的，在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。 2.1 PIN光电二极管 PIN型光电二极管也称PIN结二极管、PIN二极管，在两种半导体之间的 PN 结，或者半导体与金属之间的结的邻近区域，在P区与N区之间生成I型层，吸收光辐射而产生光电流的一种光检测器。具有结电容小、渡越时间短、灵敏度高等优点。 2.1.1工作原理 在上述的光电二极管的PN结中间掺入一层浓度很低的N型半导体，就可以增大耗尽区的宽度，达到减小扩散运动的影响，提高响应速度的目的。由于这一掺入层的掺杂浓度低，近乎本征（Intrinsic）半导体，故称I层，因此这种结构成为PIN光电二极管。I层较厚，几乎占据了整个耗尽区。绝大部分的入射光在I层内被吸收并产生大量的电子-空穴对。在I层两侧是掺杂浓度很高的P型和N 型半导体，P层和N层很薄，吸收入射光的比例很小。因而光产生电流中漂移分量占了主导地位，这就大大加快了响应速度。 2.1.2结构 在P型半导体和N型半导体之间夹着一层本征半导体。因为本征层相对于P 区和N区是高阻区这样，PN结的内电场就基本上全集中于I 层中。如图所示：
液位开关种类及原理 1浮球液位开关 浮球液位开关结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球（简称浮球）在被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，产生开关信号。 2音叉液位开关 音叉液位开关的工作原理是通过安装在基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动。当音叉液位开关的音叉与被测介质相接触时，音叉的频率和振幅将改变，音叉液位开关的这些变化由智能电路来进行检测，处理并将之转换为一个开关信号，达到液位报警或控制的目的。为了让音叉伸到罐内，通常使用法兰或者带螺纹的工艺接头将音叉开关安装到罐体的侧面或者顶部。 3电容式液位开关 电容式液位开关的测量原理是：固体物料的物位高低变化导致探头被覆盖区域大小发生变化，从而导致电容值发生变化。探头与罐壁（导电材料制成）构成一个电容。探头处于空气中时，测量到的是一个小数值的初始电容值。当罐体中有物料注入时，电容值将随探头被物料所覆盖区域面积的增加而相应地增大，开关状态发生变化。 4外测液位开关 外测液位开关是一种利用“变频超声波技术”实现的非接触式液位开关，广泛使用于各种液体的液体检测。其测量探头安装在容器外壁上，属于一种从罐外检测液位的完全非接触检测仪表。仪表测量探头发射超声波，并检测其在容器壁中的余振信号，当液体漫过探头时，此余振信号的幅值会变小，这个改变被仪表检测到后输出一个开关信号，达到液位报警的目的。 万联芯城-电子元器件采购网https://www.doczj.com/doc/0210159652.html,一直秉承着以良心做好良芯的服务理念，为广大客户提供一站式的电子元器件配单服务，客户行业涉及电子电工，智能工控，自动化，医疗安防等多个相关研发生产领域，所售电子元器件均为原厂渠道进货的原装现货库存。只需提交BOM表，即可为您报价。万联芯城同时为长电，顺络，先科ST等知名原厂的指定授权代理商，采购代理品牌电子元器件价格更有优势，欢迎广大客户咨询，点击进入万联芯城。
摘要：泡沫是一种特殊的两相流形态，其力学、热学、光学等多种性能均与单相气体或液体有很大区别，由于泡沫的形成机理多样、性质变化复杂，至今尚无完善的研究理论体系，泡沫的液位测量在国内外也是一个空白开发了一种基于传热原理的测量泡沫液位的传感器，介绍了传感器的构造和原理，以及测量误差和动态响应的计算分析： 1引言 泡沫是气一液联合构造的特殊形态，也是一种具有重要研究价值的边界形态。在自然界和工业生产过程中，普遍存在着大量的泡沫和泡沫性物质。在有些领域它们对人类的生产和生活起着积极的推动作用，比如泡沫浮选、啤酒制造和消防；然而有时候泡沫的形成却起着相反的作用，比如造纸过程和放射性废水浓缩过程，能否有效地监测和控制泡沫，直接关系着产品质量和生产效率。目前，生产和科研领域急需用于泡沫测量的仪表。 通过对泡沫的深入调研，开发r一种基于传热原理的测量泡沫液位的传感器ll J，介绍其构造和原理，并进行了测量误差和动态特性的计算分析。 2泡沫概述 2．1泡沫的定义 随着现代科学技术的发展，对于泡沫的研究越来越受到各行业的重视，然而“泡沫”至今仍无统一的定义，人们也经常将它与其他状态的物质相混淆。英语中“泡沫”称为“foam”，常用的“bubble"是指“气泡”，而不是“泡沫”。现在比较通用的一种泡沫界定方法如下(如图1)： 图 1 泡沫与气泡、气泡分散体示意图 (1)气泡：浮于气体中的单个液膜包裹气体物，如娱乐中吹的肥皂泡； (2)泡沫：气多液少的“气／液”粗分散体，如污水处理产生的泡沫； (3)气泡分散体：液多气少的“气／液”粗分散体，如液体中的气泡。 2．2 泡沫的形成和稳定条件 泡沫形成的基本要素为：气液接触，含助泡剂，并且发泡速度高于破泡速度。 液体表面形成的泡沫如果不能够保持稳定，不会对外界产生明显的影响，影响泡沫稳定的主要因素是Marangoni效应，又叫作“自我痊愈效应”；表面粘度；液膜表面电荷；以及熵性双层互斥作用。 2．2泡沫的研究 目前泡沫的研究主要在两个方面：一是对于泡沫稳定性的研究，其重点在于增加泡沫流体的稳定性和消泡；二是对液体中气泡的动力学性质研究，主要研究方向有：在界面上气泡的生成理论、生长速率、动力学、脱离理论和数值模拟以及气泡传热传质的研究。泡沫的研究手段主要有： (1)声学技术：主要包括声学共振、脉冲探测，声纳复合频率反射方法，声学方法在海洋泡沫研究中使用较多；
开关 液位设备概要 选择机型的标准故障检查 液位设备Q&A关于施工资料参考 电极式液位开关（61F）作为电气性液位检测方式，被广泛用于以大厦、集中住宅的上下水道为主及钢铁、食品、化学、药品、半导体等各种工业、农业水、净水场、污水处理等的液面控制。一旦电极接触到液体，通过液体可以闭合电路（电气流通的道路），根据流过的电流检知液位控制的动作原理，是以所谓的导电性液体为控制对象的液位开关。进行检测时，直接检测液体的电极间电阻，根据大于或小于已设定的电阻值，来判断有无液面。 ■基本原理 以一般接收上水道供水的情况为例来进行说明。 通常，在大厦、集中住宅区等中，一旦接水槽接收供水后，就会将水送到设置在屋顶上的高架水槽内，然后再分配到各楼层。在高架水槽内，如果因水的消耗而导致水槽内的水位下降，通过泵从接水槽中再进行补充。达到一定的水位后，即可停止泵了。（参照图1）在高架水槽内，可以进行水位的控制，以保持上限和下限间的水位。 可以根据下列工作原理来进行这一水位控制。 图1. 水槽的供水控制 ●根据水位对泵进行ON、OFF控制（2根电极式） ①如图2，电极E1未接触到液面时，电流流通的电路（E1-E3间）为开路，没有电流通过。因此，继电器「X」不动作，继电器「X」
的接点仍为“b侧”。 ②如图3，电极E1接触到液面时，为电路闭合状态（液体将E1-E3间闭合），因此，继电器「X」动作，接点移动到“a侧”。若将该继电器接点连接到接触器，则可根据液面的位置对泵进行ON、OFF控制。但是，如图2、图3，如果仅有2根电极，电极E1附近会发生波动，导致继电器抖动。为此，电极式液位开关有自我保持电路。（图2、图3用于水位的报警等方面） 图2 水位低时 图3 水位高时 ●带自我保持电路的实用性水位控制（3根电极式） 如图4所示，使用E1、E3电极以外的E2电极，通过a2接点连接E2、E1。此时（前页的②）液面接触电极E1、继电器「X」动作，如果接点变为“a侧”，即使接下来液面低于E1，E2-E3间的电路也可以保持闭合状态。这种E2电极和接点构成的电路称为自我保持电路。如果液面低于E2，为使电路再次打开、继电器「X」复位到“b侧”，可以在E1-E2间对继电器[X]进行ON、OFF控制。 图5表示该动作的时间图。 由于这种动作方式简单，除了液位控制，电极式液位开关还应用于接触开关、漏水检测器、进行大小判别的传感器等。
报警系统由哪几部分组成？ 简单的报警系统由前端探测器、中间传输部分和报警主机组成。大一些的系统也可将探测器和报警主机看做是前端部分，从报警主机到接警机之间是传输部分，中心接警部分看做是后端部分。 报警系统按信息传输方式不同，可分哪几种？ 按信息传输方式不同，从探测器到主机之间可分为有线和无线2种。从主机到中心接警机之间也可分为有线和无线2种，其中有线系统还可分为基于电话线传输和基于总线传输2种类型。 探测器分为哪几种类型？市面上常见的有哪些类型？ 红外、微波、震动、烟感、气感、玻璃破碎、压力、超声波等等。其中红外探测器还可分为主动红外和被动红外，烟感还可分为离子式和光电式。市面上常见的有红外探测器（被动红外）、对射、栅栏（主动红外）、双鉴探测器、震动探测器、玻璃破碎探测器。 主动红外探测器的工作原理？ 主动红外探测器由红外发射器和红外接收器组成。红外发射器发射一束或多数经过调制过的红外光线投向红外接收器。发射器与接收器之间没有遮挡物时，探测器不会报警。有物体遮挡时，接收器输出信号发生变化，探测器报警。 被动红外探测器工作原理？ 被动红外探测器中有2个关键性元件，一个是菲涅尔透镜，另一个是热释电传感器。自然界中任何高于绝对温度（-273o）的物体都会产生红外辐射，不同温度的物体释放的红外能量波长也不同。人体有恒定的体温，与周围环境温度存在差别。当人体移动时，这种差别的变化通过菲涅尔透镜被热释电传感器检测到，从而输出报警信号。 微波探测器工作原理？ 微波探测器应用的是多普勒效应原理。在微波段，当以一种频率发送时，发射出去的微波遇到固定物体时，反射回来的微波频率不变，即f发=f收，探测器不会发出报警信号。当发射出去的微波遇到移动物体时，反射回来的微波频率就会发生变化，即f发≠f收，此时微波探测器将发出报警信号。 什么是双元红外探测器？什么是四元红外探测器？
单片机原理与应用 课程设计报告 题目：基于单片机的液位控制器设计 学院： xxxxxxxxxxxxxxxxxx 班级： xxxxxxxxxxxx 学号： xxxxxx 姓名： xxx 联系方式： xxxxxxxx 指导教师： xxxxxxxxxx 报告成绩： xx年xx月xx日
目录 1 绪论 (5) 2 系统总体设计 (6) 2.1设计思路 (6) 2.2 系统框图 (6) 2.3 设计原理分析 (7) 2.4 电路工作原理................................................................................................ 错误！未定义书签。 3 系统硬件设计 (9) 3.1 驱动电路设计 (9) 3.2 报警电路设计 (9) 3.3液位指示电路设计............................ 错误！未定义书签。 3.4压力自动控制模拟和手动操作控制电路设计 .... 错误！未定义书签。 3.5晶振电路.................................... 错误！未定义书签。 3.6 复位电路 (14) 4 系统软件设计 (15) 4.1 软件设计说明 (15) 4.2主程序流程图 (15) 4.3液位控制程序流程图 (15) 5 设计的结果 (18) 6 总结............................................ 错误！未定义书签。 附录............................................... 错误！未定义书签。
外浮顶油罐的液位检测仪表选型及安装 摘要：音叉式液位开关和外贴超声波液位开关具有多种优点，近年来逐步取代浮球液位开关，成为大型储罐液位检测的重要仪表。本文通过详细介绍这两种液位开关在外浮顶油罐的设计选型和具体安装，通过阐述检测原理，比较各种安装方式的优缺点，分析产生缺陷的原因以及提出解决方法，为设计施工人员进行仪表选型和安装提供重要参考意见。 关键词：顶装式；侧装式；漩涡；油气空间 在国内，音叉式液位开关已经成为工业大型储罐液位检测的重要手段，近年来逐步替代浮球液位开关。而外贴超声波液位开关也广泛应用于球罐和有压罐等工业场合。工业大型储罐，特别外浮顶油罐具有一定特殊性，原因在于外浮顶油罐常用于装载粘度较大的原油或燃料油，它的外浮盘随液位变化而升降。本文将详细介绍三种已经应用在外浮顶油罐液位检测的方案。 音叉式液位开关的检测原理是利用晶体激励产生振动, 按照约1200Hz的机械震荡频率振动。当叉板浸入介质时，振动频率发生变化，该变化被内置的振荡器监测到并转化成电信号。 音叉式液位开关可用于各种复杂工业环境。因结垢、搅动、湍流、振动、中等粘度、高温和高压等恶劣条件导致不能使用浮球液位开关的场合均可使用音叉式液位开关。因为音叉式液位开关没有活动部件, 而且其压电元件进行机械固定，所以它不受温度冲击的影响，无须维护和调整。另由于音叉式液位开关的检测不受被测介质密度和电参数的影响,所以无论测量何种液体均不需现场调校。 另外音叉式液位开关可从任何方向安装于储罐，以便实施液位的上下限位报警或联锁, 也能安装在管道上对料泵进行空流监视。 1长型音叉式液位开关顶装式 笔者在工作中接触外浮顶罐通常用于装载粘度较大的原油或燃料油。音叉式液位开关可用于粘度不大于10000mm2/s的液体中，而长音叉用于低粘度液体，因为长音叉更容易粘附高粘度物料，所以安装方式必须采用顶装式。其优点是避免外浮盘干扰，且叉体垂直可保证物料能容易地从叉板之间流出，减少高粘度物料在叉板的停留时间，也减少误动作发生的频率。 仪表选型时应注意长型音叉式液位开关安装在导向管的顶部，音叉法兰连接面至液位高限报警及联锁点的距离达到3.3m，故采用德国E+H公司的带延长管的FTL51型隔爆音叉液位开关（即长型音叉式液位开关）。该型号叉体的标准长度可以达到3m，特殊叉体的长度可达到6m。实际使用证明该音叉式液位开关能够及时联锁关闭外浮顶油罐的油料进口电动闸阀，防止冒罐事故的发生。 有利必有弊，长型音叉式液位开关需要厂商特殊制作，故价格比较昂贵，且在设计时叉体长度计算必须准确无误。音叉式液位开关属于一体化制造，故出厂后无法延长和截短。如果叉体太长就会导致油罐的油料进口电动闸阀提前关闭，外浮顶罐没有达到最大储存容量。如果计算偏差不大，那么可以采用垫高法兰连接面的方法来解决；如果叉体太短就会导致电动闸阀延迟关闭，外浮顶罐将出现冒罐事故，这个问题暂没有合适解决方法，因此顶装式音叉开关的叉体长度计算需反复检查。 仪表安装时应注意外浮顶油罐只有两条导向管。一条导向管常用于雷达液位计和量油孔，另一条导向管则用于安装多点平均温度计和音叉式液位开关。导向管可以起到减少管外油品波动对管内仪表的影响，同时每相隔300～400m钻一个内径25mm的平衡孔，以平衡管外管内的气体压力和油品液位；多点平均温度计底部采用锚定重锤或圆环，按此推理多点
一`光电探测器 第一节 光辐射探测器的主要指标 光信号的探测是光谱测量中的重要一环，在不同的场合和针对不同的目的所采用的探测器也不同，最重要的考虑是探测器的应用波长范围、探测灵敏度以及响应时间。光探测器是将光辐射能转变为另一种便于测量的物理量的器件，它的门类繁多，一般来说可以按照在探测器上所产生的物理效应，分成光热探测器、光电探测器和光压探测器，光压探测器使用得很少。本章将着重介绍光谱学测量中常用的探测器。 光热探测器是探测元件吸收光辐射后引起温度的变化，例如光能被固体晶格振动吸收引起固体的温度升高，因此对光能的测量可以转变为对温度变化的测量。这种探测器的主要特点是：具有较宽的光波长响应范围，但时间响应较慢，测量灵敏度相对也低一些，经常用于光功率或光能量的测量。 光电探测器是将光辐射能转变为电流或电压信号进行测量，是最常使用的光信号探测器。它的主要特点是：探测灵敏度高，时间响应快，可以对光辐射功率的瞬时变化进行测量，但它具有明显的光波长选择特性。光电探测器又分内光电效应器件和外光电效应器件，内光电效应是通过光与探测器靶面固体材料的相互作用，引起材料内电子运动状态的变化，进而引起材料电学性质的变化。例如半导体材料吸收光辐射产生光生载流子，引起半导体的电导率发生变化，这种现象称为光电导效应，所对应的器件称为光导器件；又如半导体PN 结在光辐照下，产生光生电动势，称为光生伏特效应，利用这种效应制成的器件称为光伏效应器件。 外光电效应器件是依据爱因斯坦的光电效应定律，探测器材料吸收辐射光能使材料内的束縛电子克服逸出功成为自由电子发射出来。 P k E h E -=ν ---------------------------------- (2.1-1) 上式中 νh 是入射光子的能量，E p 是探测器材料的功函数，即光电子的逸出功，E k 是光电子离开探测器表面的动能。这种探测器有一个截止频率和截止波长C ν和C λ： h p E c = ν , () ()nm eV E E hC p p C 1240= = λ --------(2.1-2)
液位开关，顾名思义，就是用来控制液位的开关。从形式上主要分为接触式和非接触式。非接触式的如电容式液位开关,接触式的例如:浮球式液位开关、电极式液位开关、电子式液位开关。电容式液位开关也可以采用接触式方法实现。 1、浮球液位开关 浮球液位开关结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球（简称浮球）在被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，产生开关信号。 2、音叉液位开关
音叉液位开关的工作原理是通过安装在基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动。当音叉液位开关的音叉与被测介质相接触时，音叉的频率和振幅将改变，音叉液位开关的这些变化由智能电路来进行检测，处理并将之转换为一个开关信号，达到液位报警或控制的目的。为了让音叉伸到罐内，通常使用法兰或者带螺纹的工艺接头将音叉开关安装到罐体的侧面或者顶部。3、电容式液位开关 电容式液位开关的测量原理是：固体物料的物位高低变化导致探头被覆盖区域大小发生变化，从而导致电容值发生变化。探头与罐壁（导电材料制成）构成一个电容。探头处于空气中时，测量到的是一个小数值的初始电容值。当罐体中有物料注入时，电容值将随探头被物料所覆盖区域面积的增加而相应地增大，开关状
态发生变化。 4、外测液位开关 外测液位开关是一种利用“变频超声波技术”实现的非接触式液位开关，广泛使用于各种液体的液体检测。其测量探头安装在容器外壁上，属于一种从罐外检测液位的完全非接触检测仪表。仪表测量探头发射超声波，并检测其在容器壁中的余振信号，当液体漫过探头时，此余振信号的幅值会变小，这个改变被仪表检测到后输出一个开关信号，达到液位报警的目的。 5、射频导纳液位开关 射频导纳物位控制技术是一种从电容式物位控制技术发展起来的，防挂料、更可靠、更准确、适用性更广的物位控制技术，“射频导纳”中“导纳”的含义为电学中阻抗的倒数，它由阻性
单片机课程设计课题：水位计设计 系别：电气与电子工程系 专业：电气工程及其自动化 姓名： 学号： 指导老师： 郑州大学 2013年01月11日
一、设计目的 随着社会的发展，科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便与生活的自动控制系统开始进入了我们的生活，单片机作为微型计算机发展的一个重要分支，具有高可靠性、高性能价格比、低电压、低功耗等优势，以其为核心的自动控制系统赢得了广泛的应用。水位计是供水系统中常用的设备,单片机的水位计控制系统使供水设备的水位保持在相应位置以满足用户对用水系统的需要.本设计的目的是用单片机设计一个控制系统对水位进行自动控制.水位计控制系统的研究对于提高供水系统的自动化水平,提高工作效率有重要意义. 二、设计要求 该课程设计给出以AT89C51单片机为核心器件的水塔水位检测控制系统仿真设计，实现水位的检测控制、处理和报警等功能，本设计要求: 1、设计一自动水位控制器，使其具有均匀水流流出。当水位降到一定程度时开始注水； 2、当水位升到一定水位时，停止注水，开始放水，要求给出信号。 三、总体设计 3.1总体框图 该方案以单片机为核心，配以一定的外围电路和软件，以实现水位控制的功能。在此水位控制系统中，检测信号来自插入水中的3个金属棒，以感知水位变化情况。工作正常情况下，应保持水位在某一范围内，当水位变化发生故障的时候，及时关断电机电源，发出声、光报警信号。它由硬件部分和软件部分组成。硬件部分由七大部分构成：80C51应用系统，水位采样系统，电机抽水系统，报警系统，锁存器，EOROM，时钟系统。软件部分是用汇编语言编写的汇编程序，烧写入单片机中用于控制整个系统自动工作。系统设计方案的硬件电路设计框图如下图1所示
常见几种液位计工作原理 关键字：液位计 一、磁翻板液位计 主要原理 磁翻板液位计也称为磁翻柱液位计，结构主要基于浮力和磁力原理设计生产的带有磁体的浮子（简称磁性浮子）被测介质中的位置受浮力作用影响。液位的变化导致磁性浮子位置的变化、磁性浮子和磁翻柱（也成为磁翻板）静磁力耦合作用导致磁翻柱翻转一定角度（磁翻柱外表涂敷不同的颜色）进而反映容器内液位的情况。 配合传感器（磁簧开关）和精密电子元器件等构成的电子模块和变送器模块，可以变送输出电阻值信号、电流值（420mA 信号、开关信号以及其他电学信号。从而实现现场观测和远程控制的完美结合。 适用范围及特点 磁翻板液位计采用优质磁体和进口电子元件，使产品具有：设计合理、结构简单、使用方便、性能稳定、使用寿命长、便于装置维护等优点。 磁翻板液位计输出信号多样，实现远距离的液位指示、检测、控制和记录。 磁翻板液位计几乎可以适用于各种工业自动化过程控制中的液位丈量与控制。可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与监测。
二、磁浮球液位计（液位开关） 主要原理 磁浮球液位计（液位开关）结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的带有磁体的浮球（简称浮球）被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，使串联入电路的元件（如定值电阻）数量发生变化，进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。 该液位计可以直接输出电阻值信号，也可以配合使用变送模块，输出电流值（420mA 信号；同时配合其他转换器，输出电压信号或者开关信号（也可以依照客户需求转换器由公司配送）从而实现电学信号的远程传输、分析与控制。 适用范围及特点 本产品采用优质磁体和进口电子元件，使产品具有：结构简单、使用方便、性能稳定、使用寿命长、便于装置维护等优点。 本产品几乎可以适用与各种工业自动化过程控制中的液位丈量与控制，可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与监测。
CTA-AS10 外贴式智能超声液位开关 Non-Invasive Clamp-on Level Switch 产品说明书 北京凯泰汇龙机电设备有限公司 Beijing CTA Electromachines Equipment Co., Ltd.
目录 一．概述........................................................................ 错误!未定义书签。二．工作原理................................................................ 错误!未定义书签。三．主要特点................................................................ 错误!未定义书签。四．系统示意图............................................................ 错误!未定义书签。五．仪表外观及结构尺寸............................................ 错误!未定义书签。 5．1．控制器和传感器结构外型图.......................... 错误!未定义书签。 5．2．控制器和传感器安装尺寸图.......................... 错误!未定义书签。六．主要指标................................................................ 错误!未定义书签。七．适用范围................................................................ 错误!未定义书签。八．选型及配置............................................................ 错误!未定义书签。 8．1．设计选型时按下图提供型号及参数.............. 错误!未定义书签。 8．2．CTA-AS10液位开关配置表........................... 错误!未定义书签。九．设备安装................................................................ 错误!未定义书签。 9．1．安装前准备...................................................... 错误!未定义书签。 9．2．传感器部分的安装及接线.............................. 错误!未定义书签。 9．3．传感器安装注意事项...................................... 错误!未定义书签。 9．4．传感器与镀锌管的连接示意图...................... 错误!未定义书签。十．仪表标定流程图.................................................... 错误!未定义书签。 10．1．系统设置........................................................ 错误!未定义书签。 10．2．标定流程图.................................................... 错误!未定义书签。
光谱用光电探测器介绍 -卓立汉光公司----(转载请注明出处） 光探测器按照工作原理和结构，通常分为光电探测器和热电探测器，其中光电探测器包括真空光电器件（光电倍增管等）和固体光电探测器（光电二极管、光导探测器、CCD等）。 ● 光电倍增管（PHOTOMULTIPLIER TUBES，PMT） 光电倍增管（PMT）是一种具有极高灵敏度的光探测器件，同时还有快速响应、低噪声、大面积阴极（光敏面）等特点。 典型的光电倍增管，在其真空管中，包括光电发射阴极（光阴极）和聚焦电极、电子倍增极和电子收集极（阳极）的器件。当光照射光阴极，光阴极向真空中激发出光电子。这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统，通过进一步的二次发射得到倍增放大；放大后的电子被阳极收集作为信号输出（模拟信号输出）。因为采用了二次发射倍增系统，光电倍增管在可以探测到紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器件中具有极高的灵敏度和极低的噪声。 从接受入射光方式上来分，光电倍增管有侧窗型（Side-on）和端窗型（Head-on）两种结构。 侧窗型的光电倍增管，从玻璃壳的侧面接收入射光，而端窗型光电倍增管是从玻璃壳的顶部接收入射光。通常情况下，侧窗型光电倍增管价格较便宜，并在分光光度计和通常的光度测定方面有广泛的使用。大部分的侧窗型光电倍增管使用了不透明光阴极（反射式光阴极）和环形聚焦型电子倍增极结构，这使其在较低的工作电压下具有较高的灵敏度。 端窗型（也称作顶窗型）光电倍增管在其入射窗的内表面上沉积了半透明光阴极（透过式光阴极），使其具有优于侧窗型的均匀性。端窗型光电倍增管的特点还包括它拥有从更大面积的光敏面（几十平方毫米到几百平方厘米的光阴极）。端窗型光电倍增管中还有针对高能物理实验用的，可以广角度捕集入射光的大尺寸半球形光窗的光电倍增管。 由于外加电压的变化会引起光电倍增管增益的变化，对输出的影响很大，因此对供给光电倍增管的工作电源电压要求较高，必须有极好的稳定性。卓立汉光的HVC系列高压稳压电源，其稳定性能达到±0.03%/h，非常适合作为光电倍增管高压电源。 同时需要注意的是，由于光电倍增管增益很大，一般情况不允许加高压时暴露在日光下测量可见光，以免造成损坏，作为光探测器使用时，需要将光电倍增管进行密封。卓立汉光所提供的光电倍增管封装严格按照要求进行封装，保证客户的正常安全使用。 另外，光电倍增管受温度影响很大，降低光电倍增管的使用环境温度可以减少热电子发射，从而降低暗电流。特别是在使用长波（近红外波段，俗称红敏）光电倍增管时，应当严格控制光电倍增管的环境温度。此外，大多数的光电倍增管会受到磁场的影响。磁场会使电子脱离预定轨道而造成增益的减少。因而影响到光电倍增管的工作效率。因此，光电倍增管的封装要特别注意进行电磁屏蔽；卓立汉光提供的光电倍增管均进行了有效地电磁屏蔽。 ● 光电二极管（Photodiode） 光电二极管的工作原理主要基于光生伏特效应。 光生伏特效应是半导体材料吸收光能后，在PN结上产生电动势的效应。 ● 光电导探测器（Photoconductive Detector） 光电导探测器是利用半导体材料的光电导效应制成的一种光探测器件。 所谓光电导效应，是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。 通常，凡禁带宽度合适的半导体材料都具有光电效应。但是制造实用性器件还要考虑性能、工艺、价格等因素。常用的光电导探测器材料在射线和可见光波段有：CdS、CdSe、CdTe、Si、Ge等;在近红外波段有：PbS、PbSe、InSb、Hg0.75Cd0.25Te等;在长于8μm 波段有:Hg1-xCdxTe、PbxSn1-x、Te、Si掺杂、Ge掺杂等；CdS、CdSe、PbS等材料可以由多晶薄膜形式制成光电导探测器。 可见光波段的光电导探测器极少用于光谱探测，通常称为光敏电阻。故卓立汉光采用的可见光波段的光探测器通常为PMT和光电二极管。 红外波段的光电导探测器PbS、Hg1-xCdxTe 的常用响应波段在1～3μm、3～5μm、8～14μm三个大气透过窗口。由于它们的禁带宽度很窄，因此在室温下，热激发足以使导带中有大量的自由载流子，这就大大降低了对辐射的灵敏度。响应波长越长的光，电导体这种情况越显著，其中1～3μm波段的探测器可以在室温工作（灵敏度略有下降）。3～5μm波段的探测器分三种情况：1、‘在室温下工作，但灵敏度大大下降，探测度一般只有1～7×108cm·Hz/W；2、热电致冷温度下工作(约-60℃)，探测度约为109 cm·Hz/W；3、77K或更
西安祥天和电子科技有限公司 主营产品：液位传感器控制箱报警器GKY仪表液位控制系统，液位控制器，无线传输收发器等详情咨询官网https://www.doczj.com/doc/0210159652.html, 什么是液位开关液位开关原理 液位开关，顾名思义，就是根据液位来自动开关水泵。实现这种功能的方式有很多，主要由所采用的液位传感器来决定。现在的液位传感器无外乎电极式、UQK/GSK式、光电式、压力式、GKY式等几种。分析其基本原理就能够发现这些传感器的优缺点。有些固有的缺点，无论怎么做都无法避免。当然传感器的制造工艺和材质也会影响其性能，所以市场上有不同品质和价格的液位传感器。我们先从其实现原理分析，再从其制造工艺和材质来探讨。液位控制的核心在于液位传感器，它决定了液位控制系统的可靠性、稳定性及使用寿命。所以应该根据使用环境来慎重选择。 至于如何开关水泵？可以有各种设计方案，实现不同的功能。具体设计方案可以登录本公司官网的“资料免费下载”栏目下载。 一、电极式液位控制传感器 电极式是最早的液位控制方式，其控制原理很简单：因为水是导体，有水的时候两个电极间导电，交流接触器吸合。图1.1为电极式在水中控制原理示意图。但是电极在水中会分解而且会吸附很多杂质。如果不及时清理，电极就会失去作用，这是电极式液位传感器固有的缺陷。电极式液位传感器的制造非常简单，有人将导线外皮拨开，插到水里就可以做成电极式液位控制器。所以电极式液位控制器造价很低，价格便宜，但使用寿命很短。当然，如果采用不锈钢做电极，硬度较强，分解得就会慢一点。如果表面再处理光滑一些,电镀一下，吸附的杂质就会少一些，使用寿命就会长一点。但是无论怎么做，其品质都不可能超过干簧管。 二、UQK液位控制原理
西安祥天和电子科技有限公司详情咨询官网https://www.doczj.com/doc/0210159652.html, 液位传感器水泵控制箱报警器液位自动控制仪表，液位控制器，无线传输收发器等 常用的液位计有哪几种 传统液位计种类很多，有玻璃管液位计、玻璃板液位计、磁翻板液位计等等。玻璃板/管液位计的原理很简单，就是在水箱外通过拷克阀门将水引到一个玻璃管内。因为玻璃管是透明的，所以可以通过玻璃管看见液位高低。再好一点的就是在外面加一衬托、标尺等，让人们能容易看到液位状态。但这种液位计只能现场显示，无法将液位信号转换为电信号，实现远距离监控。而磁翻板液位计是在钢管内装有磁性浮球，管外加装干簧管和标尺，可以将液位开关信号传到远方。所以磁翻板是目前在热水水位控制中采用的主要方式之一。但从实际使用效果来看，现在的所有热水液位控制，水温在80℃以下时，使用寿命还可以。一旦超过80℃甚至到90℃以上时，使用寿命就大打折扣了。因为磁性材料的磁性会随着温度的升高而衰减，到100℃时会下降到常温的70%。所以水位控制中有2个难点，一个就是污水，一个就是高温的热水。现在，污水中可以采用GKY液位传感器，而热水则可以采用传统玻璃管外加监控装置来实现，具体原理如下： 如果是普通的水，在玻璃管内放一个普通的浮子就可以了。玻璃管外放置一收一发2个光电管。当浮子经过时，遮住光路，转换器就将水位信号发送出去。 如果是热水，玻璃管最好采用石英管，它的硬度、透明度、耐酸性、耐高温性和耐磨性都要远高于玻璃管。液位计两端的阀门也可以采用针型阀，不只起截止阀的作用，其内部的钢球
具有逆止阀的功能，当液位计发生意外破损泄漏时，钢球可在介质压力作用下自动关闭液体通道，防止液体大量外流起到平安维护作用。在石英管内放一个耐高温的浮子，热水浮子采用新兴的有机高分子材料制作，可以耐受150℃以上的高温。浮子随水位上下浮动。玻璃管外放置一发光电管，另一端接一根光纤，将光信号引出来。因为光接收管易受温度影响，所以必须用光纤引出光信号。当浮子经过时，遮住光路，转换器就将水位信号发送出去。这种方式可以解决高温热水的液位控制问题。 热水的液位控制一直是一个难点。一方面是因为热水浮子里面要放置磁铁，中间是空的。一直在高温中煮泡，热胀冷缩很容易损坏。另一方面是因为浮子的磁性随着温度的升高而衰减，100℃时会衰减到常温的70%。所以磁性浮子用在温度较高的热水中使用寿命较短。而在传统液位计上加装光电监控装置，其使用的热水浮子采用新型耐高温材料制成，比重很轻，可以在水中浮起来。这种实芯浮子耐150℃的高温，可以在热水中长期使用。另外，这种方式的检测方法和磁性无关，所以使用寿命长而且精度高。因为浮子一挡住发射的光线，转换器可以立刻将信号传递出来。所以传统液位计加监控可以解决热水水位控制难的问题。 液位计加监控通过转换器可以接入GKY类液位控制仪表，设计时只需在原仪表型号后加标BL就可以了。如需要选用GKY2-4T仪表，则型号为GKY2-4T-BL就可以了。GKY液位控制仪表，具有各种功能，可以满足多种液位控制的需求。仪表一般可以装在控制箱的面板上，功能较多，液位显示比较直观。控制器通常是仪表的简化，只具备简单的控制和报警功能。下表列出了一些液位控制仪表和控制器的功能和型号，方便大家选择。 常用液位控制仪表和控制器简表 产品名称产品型号配备的传感器数量和型号功能简介 GKY 系列仪表GKY2个GKY液位传感器液位显示/供水排水选择/手动自动转 换/水泵故障报警 GKY-4T4个GKY液位传感器双保险/超高超低水位报警/液位显示 /供水排水选择/手动自动转换/水泵 故障报警 双台泵专用仪表GKY2-4T4个GKY液位传感器双台泵交替使用/紧急情况双台泵同 时启动/超高或超低水位报警/液位显 示/供水排水选择/水泵故障报警/报 警端口输出