光电传感器的应用举例38页PPT

激光手术刀
光电传感器可以用于激光手术刀，通过精确控制激光能量和光束质量，实现微创、无痛的治疗效果。
05
光电传感器在其他领域的应用
光电传感器在农业领域的应用
监测土壤湿度
光电传感器可以检测土壤中的水分含量，帮助农民 了解何时需要灌溉或排水。
监测植物生长
光电传感器可以测量植物的光合作用速率、叶绿素 含量等参数，有助于了解植物生长状况和预测产量 。
生物医学研究
光电传感器可以用于生物医学 研究中，如监测生理参数、药 物筛选等，有助于推动医学领 域的发展。
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光电传感器在自动化生产线上的应用
自动化生产线上，光电传感器常被用于检测产品的位置、数量和 状态，确保生产流程的准确性和效率。
例如，光电传感器可以检测流水线上的产品是否通过，计算产品 的数量，以及检测产品的缺陷和破损。
光电传感器在安全监控系统中的应用
安全监控系统中，光电传感器用于检 测和识别目标，如人、车辆或物体， 保障安全和监控。
光电传感器在水质监测中的应用
总结词
光电传感器在水质监测中具有广泛的应用，能够实时监测水体的浊度、溶解氧、 氨氮等指标，保障水质安全和生态平衡。
详细描述
光电传感器利用光的透射和散射原理，能够测量水体的浊度、悬浮物浓度等指 标，同时还可以检测水体中的溶解氧、氨氮、总磷等化学成分，为水环境治理 和水资源保护提供科学依据。
光电传感器的应用举例
目
CONTENCT
录
• 光电传感器概述 • 光电传感器在工业领域的应用 • 光电传感器在环境监测领域的应用 • 光电传感器在医疗领域的应用 • 光电传感器在其他领域的应用
01
光电传感器概述

02
03
按光谱响应
可以分为可见光型、红外线型、 紫外线型等类型，分别对应不同 的光谱响应范围。
04
02
光电传感器的应用
光电传感器在工业自动化中的应用
总结词
光电传感器在工业自动化领域应用广泛，能够提高生产效率和产品质量。
详细描述
光电传感器可以检测物体的位置、速度、距离等参数，广泛应用于机器人、自 动化生产线、物流系统等领域。它们能够快速、准确地获取信息，提高生产效 率和产品质量，降低人工成本和误差率。
《光电传感器及应用》PPT 课件
目录
• 光电传感器概述 • 光电传感器的应用 • 光电传感器的技术发展 • 光电传感器的未来展望 • 结论
01
光电传感器概述
光电传感器定义
01
02
03
光电传感器
是一种通过光信号转换为 电信号的方式，实现非接 触式检测的传感器。
光信号
包括可见光、红外线、紫 外线等不同波长的光线。
总结词
光电传感器将与其他技术进行融合，形成更加强大的传感器系统，拓展其应用领域。
详细ห้องสมุดไป่ตู้述
光电传感器可以与微电子技术、通信技术、计算机技术等相结合，实现智能化、远程化和网络化的传感器系统， 提高信息获取和处理的能力。
光电传感器在物联网领域的应用前景
总结词
随着物联网的快速发展，光电传感器将在物联网领域发挥重要作用，为物联网提供更加精准、可靠的数据采集 和传输。
光电传感器在医疗领域的应用
总结词
光电传感器在医疗领域具有广泛的应用前景，能够提高医疗 设备的准确性和可靠性。
详细描述
光电传感器可以检测人体生理参数和医疗设备的工作状态， 如血压、血氧饱和度、心电图等。它们能够提高医疗设备的 准确性和可靠性，为医生诊断和治疗提供更加可靠的依据， 提高医疗质量和安全性。

二、包装物料的光电色质检测
图3为包装物料的光电色质检测原理。若包装物品规 定底色为白色，因质量不佳，有的出现泛黄，在产品包 装前先由光电检测色质，物品泛黄时就有比较电压差输 出，接通电磁阀，由压缩空气将泛黄物品吹出。
图3 包装物料的光电色质检测原理
三、光电传感器在电能表自动抄表系统中的应用
传统的电能表为机械式电能表，它是利用电表中的电压元件和 电流元件在铝盘上产生的移进磁场而感生的电涡流，与磁场相互作 用而产生的铝盘转矩作为动力来驱动由蜗杆、蜗轮及齿轮组等元件 构成的传动机构，从而带动转动式机械计数器的滚轮组来反映铝盘 的转数的。由于铝盘的转数N与负载功率P和时间t成正比，且有 N=CP t=CA (1) (1)式中，N为铝盘的转数，A=Pt为负载在时间t内消耗的电能(单位： kW*h)，C为电能表常数［单位：r/(kW*h)］。因此，可用机械计数 器滚轮组上的数字显示累计电能(kW*h即度数)的大小。 显然，机械计数器的结构是不能满足自动抄表系统的要求的。 为能实现电能表的自动抄表，就必须借助于相应的传感器，并由传 感器接口电路将信息传送到由CPU为核心所组成的最小计算机系统。 而且，为构成现代化的电能表自动抄表系统，也必须选用合适的检 测传感器。
一、带材跑偏检测器
带材跑偏检测器用来检测带型材料在加工 中偏离正确位置的大小及方向，从而为纠偏 控制电路提供纠偏信号，主要用于印染、送 纸、胶片、磁带生产过程中。光电式带材跑 偏检测器原理如图1所示。光源发出的光线经 过透镜1会聚为平行光束，投向透镜2，随后 被会聚到光敏电阻上。在平行光束到达透镜2 的途中，有部分光线受到被测带材的遮挡， 使传到光敏电阻的光通量减少。
图1 带材跑偏检测器工作原理
图2 带材跑偏检测器测量电路

光电式传感器的Байду номын сангаас类
• 总结词：光电式传感器有多种分类方式，如按工作方式可分为直接转换 型和间接转换型，按输出信号可分为模拟输出和数字输出等。
• 详细描述：根据工作方式的不同，光电式传感器可以分为直接转换型和间接转换型两类。直接转换型传感器利用光电效 应直接将光信号转换为电信号，如光电管、光电倍增管等；而间接转换型传感器则通过其他物理效应将光信号转换为电 信号，如光电池、光电晶体管等。此外，根据输出信号的不同，光电式传感器可以分为模拟输出和数字输出两类。模拟 输出型传感器输出连续变化的电信号，如光电管和光电池；数字输出型传感器则输出离散的电信号，如光电码盘和光电 开关等。
联网领域的应用越来越广泛。未来，需要加强光电式传感器在这些领域
的应用研究，推动相关技术的进步和发展。
03
交叉学科融合发展
光电式传感器涉及到多个学科领域，如物理学、化学、生物学等。未来
，需要加强交叉学科的融合发展，推动光电式传感器在更多领域的应用
和创新。
光电式传感器通常采用光信号传输，不易 受到电磁干扰的影响，具有较好的抗干扰 能力。
光电式传感器的缺点
对环境光敏感
光电式传感器容易受到环境光的影响 ，特别是在室外或者强光环境下，测 量精度会降低。
成本较高
光电式传感器通常需要使用高精度的 光学元件和电子元件，导致其成本较 高。
需要稳定的光源和检测器
光电式传感器需要稳定的光源和检测 器，以保证测量的准确性和稳定性。
《光电式传感器 》PPT课件
目录
• 光电式传感器概述 • 光电式传感器的应用 • 光电式传感器的优缺点 • 光电式传感器的发展趋势 • 光电式传感器的研究现状与展望
01

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
光电式转速表外形
3.色标传感器
色标传感器常用于检测 特定色标或物体上的斑点， 它是通过与非色标区相比较 来实现色标检测，而不是直 接测量颜色。
色饱和图
人眼对各色光的敏感程度
菲涅尔透镜
菲涅尔透镜 热释电晶片
菲涅尔透镜外形
传感器不加菲涅尔 透镜时，其检测距离 小于2m，而加上该透 镜后，其检测距离可 增加3倍以上。
热释电套件
热释电报警器
菲涅尔透镜
设定按钮
高分贝喇叭
热释电报警器（续）
菲涅尔透镜
Φ 5mm 接插件
热释电报警器（续）
吸顶式 热释电报警器
热释电传感器应用
热释电传感器工作原理
热释电晶片表面必须罩上一块由一组平 行的棱柱型透镜所组成菲涅尔透镜，每一透 镜单元都只有一个不大的视场角，当人体在 透镜的监视视野范围中运动时，顺次地进入 第一、第二单元透镜的视场，晶片上的两个 反向串联的热释电单元将输出一串交变脉冲 信号。当然，如果人体静止不动地站在热释 电元件前面，它是“视而不见”的。
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。
休息一下
2.红外线辐射温度计：
红外辐射温度计既可用于高温测量， 又可用于冰点以下的温度测量，所以是辐 射温度计的发展趋势。市售的红外辐射温 度计的温度范围可以从-30℃~3000℃，中 间分成若干个不同的规格，可根据需要选 择适合的型号。
红外线辐射温度计外形
激光仅 用于瞄准

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5.光电耦合器件
由发光元件（如发光二极管）和光电接 收元件合并使用，以光作为媒介传递信 号的光电器件。
发光元件通常是半导体的发光二极管， 光电接收元件有光敏电阻、光敏二极管、 光敏三极管或光可控硅等。
根据其结构和用途不同，又可分为用于 实现电隔离的光电耦合器和用于检测有 无物体的光电开关。
表面有电子逸出，入射光的频率ν要大于 某一最低限度，否则当hν小于A时，不
管光通量有多大，都不可能有电子逸出，
这个最低限度的频率称为红限。当hν大 于A时，光通量越大，逸出的电子数目也 越多，光电流Iφ就越大。
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10
光电管符号及测量电路
光电管正常工作时，阳极电位高于阴极 电位。
在入射光频率大于“红限”的前提下， 当光电管阳极加上适当电压（几十伏） 时，从阴极表面逸出的电子被具有正电 压的阳极所吸引，在光电管中形成电流， 称为光电流。
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45
光电池和光谱特性曲线 1—硅光电池 2—硒光电池
硅光电池的光电特性 1—开路电压特性曲线 2—短路电流特性曲线
光电池的温度特性
光电池的频率特性
（3）短路电流的测量
光电池短路电流测量电路
Uo= -UR f = -I Rf
该电路的输出电压Uo与光电流I 成正比，从
而达到电流/电压转换关系。
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光电倍增管
光电倍增管是把微弱的光输入转换成电 子，并使电子获得倍增的电真空器件。
它有放大光电流的作用，灵敏度非常高， 信噪比大，线性好，多用于微光测量。 光电倍增管由两个主要部分构成：阴极 室和若干光电倍增极组成的二次发射倍 增系统

光电传感器的应用
—、光源本身是被测物的应用实例 二、被测物吸收光通量的应用实例 三、被测物体反射光通量的应用实例
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1
一、1.热释电传感器简介
热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线 而输出电信号的传感器。早在1938年，有人提出过利用热释 电效应探测红外辐射，但并未受到重视，直到六十年代才又 兴起了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。热释电 晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器。 除了在楼道自动开关、防盗报警上得到应用外，在更多的领 域得到应用。比如：在房间无人时会自动停机的空调机、饮 水机；电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的 电路；开启监视器或自动门铃上的应用；摄影机或数码照相 机自动记录动物或人的活动等等……
红外线辐射温度计在非接触温度 测量中的应用（续）
利用红色激光瞄准被测 物（冷藏牛奶和面食）
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红外线辐射温度计在非接触温度测量中的 应用（续）
温度 采集系统
21.11.2020
利用红色激光瞄准被 测物（电控柜、天花 板内的布线层）
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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
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自动感应灯
（参考施特朗公司资料）
21.11.2020
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热释电传感器在智能空调中的应用
智能空调能检测 出屋内是否有人，微 处理器据此自动调节 空调的出风量，以达 到节能的目的。
21.11.2020
上 下 范 围 左右范围
空调中，热释电传感器的菲涅尔 透镜做成球形状，从而能感受到屋内 一定空间角范围里是否有人，以及人 是静止着还是走动着。
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红外线辐射温度计外形