光电传感器重点
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光电传感器的关键指标光电传感器啊,那可是个神奇的玩意儿!它有好些关键指标呢,可重要啦!灵敏度,这就好比人的敏感度一样。
灵敏度高的光电传感器,稍微有点光的变化它就能快速察觉,就像一个超级敏锐的侦探,任何细微的线索都逃不过它的“眼睛”。
要是灵敏度不行,那可就像个反应迟钝的家伙,很多重要的信息都可能被遗漏掉,那多可惜呀!响应时间呢,就像是跑步比赛中的起跑速度。
响应时间短的光电传感器,能够在瞬间做出反应,就像短跑健将一样爆发力十足。
而响应时间长的,就有点拖拖拉拉啦,等它反应过来,黄花菜都凉了!这怎么能行呢?分辨率也很关键呀!它就如同我们看东西的清晰度。
高分辨率的光电传感器可以分辨出非常细微的差别,能把一切都看得清清楚楚、明明白白。
而低分辨率的呢,就像是高度近视没戴眼镜,模模糊糊的,能准确检测到才怪呢!稳定性呢,这可是衡量光电传感器靠不靠谱的重要指标。
一个稳定的光电传感器,不管是在恶劣的环境下,还是长时间的工作中,都能始终如一地保持良好的性能,就像一位忠实可靠的伙伴。
要是不稳定,时不时就出点小毛病,那不是让人头疼吗?线性度也不能忽视呀!它关系到光电传感器输出信号与被测物理量之间的线性关系。
线性度好的光电传感器,能让我们准确地了解被测物理量的变化情况,就像一把精准的尺子。
要是线性度差,那得出的结果还能靠谱吗?这些关键指标不就像是组成光电传感器这个“超级英雄”的各种能力嘛!每个指标都有着独特的作用和意义,它们相互配合,才能让光电传感器发挥出最大的功效。
所以呀,在选择和使用光电传感器的时候,可一定要把这些关键指标都考虑清楚,不然怎么能让它为我们好好工作呢?光电传感器的世界就是这么奇妙,这么充满魅力!它在各个领域都发挥着重要的作用,为我们的生活和科技发展贡献着力量。
我们真应该好好重视这些关键指标,让光电传感器更好地为我们服务呀!。
光电传感器术语解释盲区:是指反射型光电传感器不能识别目标的范围。
检测距离:动作距离是指检测体按一定方式移动时,从基准位置(光电传感器的感应表面到传感器动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。
额定动作距离指传感器动作距离的标称值。
回差距离:动作距离与复位距离之间的距离差值。
响应频率:按规定的1秒的时间间隔内,允许光电传感器动作循环的次数。
响应时间:输出状态:分常开和常闭。
当无检测物体时,常开型的光电传感器所接通的负载,由于光电传感器内部的输出晶体管的截止而不工作,当检测到物体时,晶体管导通,负载得电工作。
检测方式:根据光电传感器在检测物体时,发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同,可分为漫反射式、镜反射式、对射式等。
输出形式:分NPN二线、NPN三线、NPN四线、PNP二线、PNP三线、PNP四线、AC二线、AC五线(自带继电器,及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能多种常用的形式输出。
指向角:常见光电传感器的指向角示意图。
表面反射率:对于漫反射型光电传感器发出的光线需要被检测物表面将足够的光线反射回漫反射传感器的接受器,所在检测距离和被检测物体的表面反射率将是决定接受器接收到光线的强度大小,粗糙的表面反射回的光线必将小于光滑表面反射回的强度,而且,被检测物体的表面必须垂直于光电传感器的发射光线。
常用材料的反射率参考图如下所示:环境特性:光电传感器应用的环境亦是影响其长期工作可靠性的重要条件。
当光电传感器工作于最大检测距离状态时,由于光学透镜会被环境中的污物粘住,甚至会被一些强酸性物质腐蚀,以至降低使用参数特性,这些变量尽管已列入我们的产品设计考虑范围之内,但它终究是造成可靠性降低的最大因数,其较简便的解决方法是根据传感器的最大检测距离(Sn降额使用来确定最佳工作距离。
⑽距离滞后:指的是测量板接近或者移去时开关偏移的距离。
距离滞后用开关距离的百分比来表示。
参考轴:发送器和接收器(对射型光电传感器,或者发送器和目标/发射板(反射型,反射板型光电传感器之间构成的相对的理想轴线。
讲稿格式:教学单元(项目)5一、资讯:1.下发项目任务:项目实施任务书-热释电红外报警器制作,任务书见附录1项目实施任务书-光电转速计制作,任务书见附录1项目实施任务书-寻迹小车制作,任务书见附录12.布置任务1)交代项目任务2)发放相关学习资料热释电红外报警器制作,学习资料见附录2光电转速计制作,学习资料见附录2寻迹小车制作,学习资料见附录23.热释电红外报警器/光电转速计/寻迹小车设计的软硬件基本知识1)光电效应及其分类2)光电传感器组成及其工作原理4.热释电红外报警器/光电转速计/寻迹小车原理分析1)组成和工作原理2)原理图设计3)软件框图设计及其代码编写二、计划:1.项目分组每2人1组,每人制作1块电路板,可以共同合作讨论设计、布局、制作和调试)2.制定项目执行计划执行计划样本见附录3三、决策1.确定项目执行计划2.清点配件,包括数量和好坏的检测3.小组成员按照电子产品生产管理模式分配工作任务四、实施实施记录文件(工作单、记录表等)五、检查检查标准检查单六、评估1.评价表2.资料整理要求(附:将以上资料执行的先后次序附于此页后。
如果资料是一本完整的书,可将整个书附在教案后)附录1:项目实施任务书-热释电红外报警器/光电转速计/寻迹小车制作附录2:学习资料-热释电红外报警器/光电转速计/寻迹小车制作附录3:执行计划样本附录4:实施记录文件项目实施任务书热释电红外报警器制作二、PCB图项目实施任务书光电转速计制作项目实施任务书寻迹小车制作目标:5)熟悉光电传感器的工作原理及其使用方法。
6)结合任务要求,完成系统设计和调试,鼓励功能扩展和创新;7)根据设计的电路,用protel工具,画出完整的硬件电路图;;8)理解单片机的信号采集,及其数据处理的过程;附录2:热释电红外报警器制作子项目--热释电红外报警器项目目标: 基于AT89C51单片机,利用光电传感器中的热释电红外线传感器的红外感应作用,设计电路并编程实现监控区域的人体防盗报警。
光电传感器的基础知识及术语重点什么是光电传感器?光电传感器是一种能将光信号转换为电信号的传感器。
它由光电转换器件和信号处理电路组成,是一种测量、检测、控制和自动化等领域不可或缺的部分。
光电传感器的分类根据不同的分类标准,光电传感器可以分为多种类型。
其中,按照测量原理不同,可分为反射式、穿过式、散射式和透射式光电传感器;按照应用场景不同,可分为红外光电传感器、紫外光电传感器、激光光电传感器等。
光电传感器的工作原理光电传感器的基本工作原理是将光信号转换为电信号。
具体来说,当光电转换器件受到外界光源的照射时,光电器件内部的电荷状态会发生变化,从而产生电信号。
信号处理电路进一步处理电信号,使其达到特定的幅度、频率和波形等要求,实现对光信号的检测、测量和控制等任务。
光电传感器的术语重点反射型光电传感器反射式光电传感器是指发射和接收元件集成于一个装置内,通过反射光信号来检测目标位置和状态。
穿过型光电传感器穿过式光电传感器是指发射和接收元件分别安装于两个装置内,利用物体遮挡光束来检测目标位置和状态。
散射型光电传感器散射式光电传感器是指发射和接收元件分别安装于一个装置内,利用反射的散射光信号或散乱物质发射的散射光信号来检测目标位置和状态。
透射型光电传感器透射式光电传感器是指发射和接收元件分别安装于两个装置内,通过光束贯穿物体来检测目标位置和状态。
红外光电传感器红外光电传感器是利用红外线来感知、测量和控制的传感器。
紫外光电传感器紫外光电传感器是利用紫外线来感知、测量和控制的传感器。
激光光电传感器激光光电传感器是利用激光来感知、测量和控制的传感器,具有高速、高精度和高稳定性等优点。
光电传感器的应用领域光电传感器广泛应用于自动化生产线、仓储物流、机器人等众多领域。
例如,可以用光电传感器来检测机器人的位置和姿态,实现机器人的定位和导航;还可以结合光电传感器来监测物品的进出、数量和位置,实现自动化仓储库存管理。
光电传感器作为光电技术的重要应用之一,具有多种不同的类型和工作原理,并且在各种各样的应用场景中发挥着越来越重要的作用。
光电传感器的应用与新技术--浅谈光电池与CCD摘要:光电传感器是利用光电效应制成的一类传感器的总称,它能将光学量转变为电学量,广泛应用于检测和自动化系统。
光电传感器包括光电池和光电阻传感器。
本文将以下几个方面:1.什么是光电池和光电阻传感器;2.光电池和光电阻传感器的比较;3.光电传感器的实际应用;4.光电传感器在未来的发展方向,详细地介绍光电传感器,并提出本人对光电传感器在未来的预测。
一光电池和光电阻在介绍光电传感器之前,我们有必要先了解一下光电效应。
光电效应是光照射到某些物质上,使该物质的电特性发生变化的一种物理现象,可分为光电子发射、光电导效应和光生伏特效应三种。
前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应[1]。
它是指,在光线作用下物体内的电子逸出物体表面向外发射的物理现象。
后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应。
光电导效应是指当入射光射到半导体表面时,半导体吸收入射光子产生电子空穴对,使其自生电导增大。
光生伏特效应是指当一定波长的光照射非均匀半导体(如PN结),在自建场的作用下,半导体内部产生光电压的效应[2]。
光电传感器都是利用光电效应制成的。
1.光电池光电池是一种能在光的照射下,不加偏置,产生电动势半导体器件,也属于电能量型传感器。
光电池的种类很多,有硒,氧化亚铜,硫化铊,硫化镉,锗,硅,砷化镓光电池等。
其中最受重视的是硅光电池,因为它有一系列优点:性能稳定,光谱范围宽,频率特性好,传递效率咼(接近理论极限17%,能耐咼温辐射等[3]。
1.1光电池的工作原理光电池的工作原理是光生伏特效应。
当光子的能量h丫大于半导体材料的禁带宽度时,半导体材料吸收光而产生电子空穴对,这样在半导体材料内部形成载流子的浓度梯度,进而在受照表面和暗面产生一个开路的光电压。
1.2光电池的特性如光电池的特性主要有光谱特性,光照特性等。
图为硒光电池和硅光电池的光谱特性曲线,即相对灵敏度与入射光的波长的关系曲线。
从图上可知,不同材料的光谱峰值位置是不同的[4]。
光电传感器原理是什么?
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。
采用ST178制作的反射式红外传感器电路
2010年07月28日14:42 www.elecfans.co 作者:本站用户评论()
关键字:红外传感(3)ST178(1)
L298是SGS公司的产品,L298N为15个管角的单块集成电路,高电压,高电流,四通道驱动,设计用L298N 来接收DTL或者TTL逻辑电平,驱动感性负载(比如继电器,直流和步进马达)和开关电源晶体管。
内部包含4通道逻辑驱动电路,其额定工作电流为 1 A,最大可达 1.5 A,Vss 电压最小 4.5 V,最大可达36 V;Vs 电压最大值也是36 V。
L298N可直接对电机进行控制,无须隔离电路,可以驱动双电机。
根据L298N 芯片的特点以及SPCE061A自身的特点,把IOA4~IOA7作为输出口,分别与L298N的IN1~IN4相接,
其VS、VSS分别接+12 V、+5 V电源,其输出口OUT1~OUT2接转向电机,OUT3~OUT4接驱动电机,根据设计要求,结合所编好的程序,根据所发语音命令,接收信号,便可给[P_IOA_DATA]传送数据,从而控制转向电机和驱动电机。
其连接图如图2所示。
1. 4车身微调装置
车身的微调装置采用红外线光电传感器ST178,ST178由4个管脚组成,是集发射和接收于一体的传感器。
发射和接收管分别采用高发射功率红外线光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。
工作的范围可达到4 mm~10 mm左右,采用非接触监测的方式。
经过反复试验证实,ST178红外线光电传感器的发射管要加500 Ω的电阻用来限流,而接收管则要接20 kΩ上拉电阻,两管均接5 V电源,工作时电压达到4.8 V,当距离发射头或接收头1cm左右的位置有障碍物阻挡时电压迅速降到1 V。
具体电路如图3所示。
光电传感器的工作原理
给你个参考:
1、光敏电阻的工作原理
在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压,其中便有电流通过,受到适当波长的光线照射时,电流就会随光强的增加而变大,从而实现光电转换。
光敏电阻没有极性,纯粹是一个电阻器件,使用时既可加直流电压,也可以加交流电压。
光敏电阻是采用半导体材料制作,利用内光电效应工作的光电元件。
它在光线的作用下其阻值往往变小,这种现象称为光导效应,因此,光敏电阻又称光导管。
它的工作原理是:用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。
通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极,然后接出引线,封装在具有透光镜的密封壳体内,以免受潮影响其灵敏度。
光敏电阻的原理结构如图所示。
在黑暗环境里,它的电阻值很高,当受到光照时,只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度,则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带,并在价带中产生一个带正电荷的空穴,这种由光照产生的电子—空穴对增加了半导体材料中载流子的数目,使其电阻率变小,从而造成光敏电阻阻值下降。
光照愈强,阻值愈低。
入射光消失后,由光子激发产生的电子—空穴对将逐渐复合,光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。
2、光敏二极管工作原理:
光敏二极管在电路中一般处于反向工作状态。
在没有光照时,反向电阻很大,反向电流很小,只有很微弱的暗电流。
当有光照时,光子打在pn结附近,于是在pn结附近产生电子-空穴对,它们在pn结内部电场作用下作定向运动,形成光电流。
光照越强,光电流越大大。
3、光敏三极管工作原理
/ripple_hu/blog/item/bca7d6892b7c2b92a5c27249.html
回答者:蓝牙117|五级|2011-6-7 13:10
光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的,它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
光电传感器一般由光源,光学通路和光电元件三部分组成。
光电检测方法具有精度高,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样.
参考资料:中国电热器材网
回答者:中国电热器材网|五级|2011-6-7 14:05
由光通量对光电元件的作用原理[1]不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器.模拟式光电传感器是将被测量转换光电传感器
成连续变化的光电流,它与被测量间呈单值关系.模拟式光电传感器按被测量(检测目标物体)方法可分为透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻档)三大类.所谓透射式是指被测物体放在光路中,恒光源发出的光能量穿过被测物,部份被吸收后,透射光投射到光电元件上;所谓漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上,再从被测物体表面反射后投射到光电元件上;所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部份,使投射刭光电元件上的光通量
改变,改变的程度与被测物体在光路位置有关. 光敏二极管是最常见的光传感器。
光敏二极管的外型与一般二极管一样,只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口,以便于光线射入,为增加受光面积,PN结的面积做得较大,光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下,并与负载电阻相串联,当无光照时,它与普通二极管一样,反向电流很小(<µA),称为光敏二极管的暗电流;当有光照时,载流子被激发,产生电子-空穴,称为光电光电传感器
载流子。
在外电场的作用下,光电载流子参于导电,形成比暗电流大得多的反向电流,该反向电流称为光电流。
光电流的大小与光照强度成正比,于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。
光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外,还有对电信号放大的功能。
光敏三级管的外型与一般三极管相差不大,一般光敏三极管只引出两个极——发射极和集电极,基极不引出,管壳同样开窗口,以便光线射入。
为增大光照,基区面积做得很大,发射区较小,入射光主要被基区吸收。
工作时集电结反偏,发射结正偏。
在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=(1+β)Icbo(很小),比一般三极管的穿透电流还小;当有光照时,激发大量的电子-空穴对,使得基极产生的电流Ib增大,此刻流过管子的电流称为光电流,集电极电流Ic=(1+β)Ib,可见光电三极管要比光电二极管具有更高的灵敏度。