光开关的工作原理 (2)
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光电开关光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或者反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。
物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。
光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或者有无对目标物体进行探测。
4339268光电开关简介)是光电接近开关的简称,光电开关(光电传感器:photoelectric switch它是利用被检测物对光束的遮挡或者反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。
物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。
光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或者有无对目标物体进行探测。
安防系统中常见的光电开关烟雾报警器,工业中时常用它来记数机械臂的运动次数。
接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点,而晶体管接近开关的作用距离短,不能直接检测非金属材料。
但是,新型光电开关则克服了它们的上述缺点,而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。
这种新型的光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。
此外,利用红外线的隐蔽性,还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。
工作原理图1所示是反射式光电开关的工作原理框图。
图中,由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后,由发光管GL辐射出光脉冲。
当被测物体进入受光器作用。
并在接收电路中将光脉冲解范围时,被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU调为电脉冲信号,再经放大器放大和同步选通整形,然后用数字积分或者RC积分方式排除干扰,最后经延时(或者不延时)触发驱动器输出光电开关控制信号。
光电开关普通都具有良好的回差特性,于是即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态,从而可使其保持在稳定工作区。
光开关,光开关的分类,光开关的工作原理是什么?2010年03月20日 17:30 .elecfans.co 作者:佚名用户评论(0)关键字:光开关(7)光开关,光开关的分类,光开关的工作原理是什么?光开关是一种具有一个或多个可选择的传输窗口,可对光传输线路或集成光路中的光信号进行相互转换或逻辑操作的器件。
机械式光开关:插入损耗低;隔离度高;不受偏振和波长影响;开关时间长(ms),重复性较差。
其它光开关:开关时间短(ms);体积小;插入损耗大;隔离度低。
光开关的特性参数1.插入损耗(Insertion loss)2.回波损耗(Return loss)从输入端返回的光功率与输入光功率的比值。
3.隔离度两个相隔离的输出端口光功率的比值。
4. 串扰输入光功率与从非导通端口输出的光功率的比值。
5.消光比两个端口处于导通和非导通状态的插入损耗之差。
ER=IL-IL06.开关时间开关端口从某一初状态转为通或者断所需的时间。
从在开关上施加或撤去能量的时刻算起。
光开关的工作原理:1. 机械式光开关移动光纤式光开关移动反射镜式光开关以上两种体积大,难实现集成化的开关网络。
近年正大力发展一种集成的微机电系统(MEMS)开关,在硅片上用微加工技术做出大量可移动的微型镜片构成的开关阵列。
用16 个移动反射镜光开关构成的两组4 4MEMS开关阵列2 电光开关电光开关的原理一般是利用材料的电光效应或电吸收效应,在电场作用下改变材料的折射率和光的相位,再利用光的干涉或偏振等使光强突变或光路转变。
电光开关一般利用泡克耳斯(Pockels)效应,即折射率n随光场E而变化的电光效应。
折射率变化与光场的变化关系为:而光波传输距离L相应的相位变化为:定向耦合型光开关定向耦合器中两耦合波导光功率周期性相互转换定向耦合器的开关特性M-Z型干涉仪光开关波导型M-Z干涉仪是一种广泛应用的光开关。
它由两个3dB耦合器级联而成。
工作原理:在两个光波导臂的电极上分别加上电压V和-V,各产生相应电场E1和E2。
光开关的工作原理
光开关是一种根据光的强度变化来控制电路开关状态的装置。
它利用光敏元件,如光敏二极管或光敏电阻,来感受光的强度,并将其转化为电信号。
光开关的工作原理可以描述为以下几个步骤:
1. 光源发出光线:光开关通常需要一个光源,如LED灯或激
光器,来产生光线。
这个光源可以是连续的光束或者脉冲光。
2. 光线照射到光敏元件上:光线从光源发出后,经过适当的光路,照射到光敏元件上。
光敏元件通常被安装在光开关的接收端。
3. 感光元件感应光信号:光敏元件对光的强度进行感应,并将其转化为电信号。
光敏元件的电阻或电流值将随着光线的强度变化而变化。
4. 信号处理:光敏元件输出的电信号接入到一个信号处理电路中。
这个电路可以是一个比较器、一个运算放大器、一个逻辑电路等等,用于处理光敏元件输出的电信号。
5. 控制开关状态:信号处理电路将根据光敏元件输出的电信号来控制开关的状态。
当光线强度高于一定阈值时,开关可以是打开状态,或者反之。
总之,光开关利用光敏元件感应光线的强度变化,将其转化为
电信号,并通过信号处理电路来控制开关的状态。
这种工作原理使光开关在很多领域中得到了广泛的应用,例如光电自动控制、照明系统等。
光电开关的工作原理和故障分析光电开关工作原理光电开关的工作原理和故障分析光电开关工作原理由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后,由发光管GL辐射出光脉冲。
当被测物体进入受光器作用范围时,被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU。
并在接收电路中将光脉冲解调为电脉冲信号,再经放大器放大和同步选通整形,然后用数字积分或RC积分方式排出干扰,后经延时(或不延时)触发驱动器输出光电开关掌控信号。
光电开关一般都具有良好的回差特性,因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态,从而可使其保持在稳定工作区。
同时,自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区,以随时监视光电开关的工作。
光电开关的特点MGK系列光电开关是现代微电子技术进展的产物,是HGK系列红外光电开关的升级换代产品。
与以往的光电开关相比具有本身显著的特点:●具有自诊断稳定工作区指示功能,可适时告知工作状态是否牢靠;●对射式、反射式、镜面反射式光电开关都有防止相互干扰功能,安装便利;●对ES外同步(外诊断)掌控端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常工作。
并可随时接受计算机或可编程掌控器的停止或检测指令,外诊断与自诊断的适当组合可使光电开关智能化;●响应速度快,高速光电开关的响应速度可达到0.1ms,每分钟可进行30万次检测操作,能检出高速移动的微小物体;●接受专用集成电路和先进的SMT表面安装工艺,具有很高的牢靠性;●体积小(小仅203112mm)、重量轻,安装调试简单,并具有短路保护功能。
1. 工作原理:检测线上用的光电开关紧要是为了判定机动车是否到位(即是否驶上检测台)。
光电开关为成对使用,其中一个为发射端,一个为接收端。
发射端的光电开关有两根线,只要供上12V~240V直流或24V~240V的交流电即可正常工作,正常工作的表现为光电开关上的红色指示灯亮;接收端有五根线;其中两根线的颜色和发射端的两根线的颜色一样为电源供电;另外三根线中有一根为公共端(检测线上接+5V电源),一根为常开端,一根为常闭端,视光电开关的型号而定。
光开关工作原理
光开关是一种基于光学效应的开关装置,它利用光的特性来控制电路的通断。
光开关通常由光源、光探测器和控制电路组成。
光开关的工作原理如下:
1. 光源发射光线:光开关的光源发射出光线,这些光线可以是可见光、红外线等。
2. 光线传输:发射的光线通过光纤或者空气等媒介传输到目标位置。
光纤是一种能够将光线高效传输的材料,在光开关中得到广泛应用。
3. 光探测:在光线到达目标位置时,光开关中的光探测器开始工作。
光探测器能够感知到光线的存在,并将其转换成电信号。
4. 控制电路:光探测器将光信号转换成电信号后,这些电信号被传送到控制电路。
控制电路根据光信号的变化来判断开关的状态,并做出相应的控制操作。
5. 控制操作:控制电路会根据光信号的强弱或者存在与否来控制开关的通断。
当光信号满足设定条件时,开关闭合,电路通断;反之,开关断开,电路断开。
通过以上工作原理,光开关实现了通过光信号来控制电路通断的功能。
它具有灵敏度高、响应速度快、无机械结构、抗干扰能力强等优点,在许多应用中得到广泛使用。
例如,光开关可
以用于光纤通信系统中的光路选择、光传感器中的信号检测等领域。
光开关的工作原理光开关是一种很有用的电子元件,它能够检测光强度并作出相应的反应。
由一个受光线影响的极性晶体管(PTC)、一个定向变压器的主线圈、一个定向变压器的副线圈和一个多功能定向芯片组成。
开关的结构比较复杂,但它的工作原理其实很简单。
首先,当光线通过极性晶体管(PTC)时,晶体管的特性就会发生变化。
过极性晶体管(PTC)的电流可以由定向变压器的主线圈转换,从而产生一个相应的磁场。
另一个定向变压器的副线圈中,输出的低压信号可以被多功能定向芯片接收到,然后被转换为高压信号,从而产生一个输出信号。
当光强度达到一定强度时,PTC特性会发生变化,引起磁场变化,从而产生磁吸式调整器的作用。
吸式调整器的作用就是调节多功能定向芯片的输出信号,从而达到控制设备的目的。
光开关的原理就是这样,不管是用于日常家电控制还是工业控制系统,光开关都可以控制电力系统中的设备,满足用户的需求。
此,光开关在各种电子设备中都有着重要的作用。
光开关的主要特点就是能够检测光的强度,具有精确的控制和高灵敏度。
可以根据光线的强度,对控制设备作出快速反应,从而达到控制电子设备的效果。
时,光开关的反应速度很快,且操作简单。
开关可以实现自动控制,从而提升了设备的效率。
在实际应用中,光开关可以用于家用电器、计算机硬件和工业控制系统等设备。
例如,它可以用于自动控制空调,根据室内光线的强度调节温度;它还可以用于工厂流水线生产,根据条件变化控制设备的自动开关。
总之,光开关具有很多优点,它的工作原理很简单,但在实际使用中可以节省很多的成本,从而提高系统的可靠性和效率。
此,光开关在电子技术领域中越来越受欢迎,它可以在各种电子设备中发挥作用,为人们的生活创造更多的便利。
npn光电开关工作原理
npn光电开关是一种通过光敏元件、发光二极管和晶体管等装置实现光电转换的开关。
npn是指晶体管的结构,其中N型材料夹在P型材料中间。
npn光电开关的工作原理如下:
1. 通过电路控制发光二极管发出一定量的光,该光传播到检测侧
并照射到光敏元件上。
2. 光敏元件吸收光能,释放出电子,产生电流。
当电流大小达
到一定阈值时,就会让晶体管的基极得到足够的控制电流,将晶体管
打开。
3. 当晶体管打开时,电源正极就被连接到输出端口,电源负极被
连接到原来就在的端口。
这就使得电路中有电流流动,输出信号被触发。
4. 当光源消失或受到屏蔽后,光敏元件就无法接收到光,并因而
不再产生电流,晶体管失去控制电流,即关闭。
输出端口的电势也会
变为接地状态。
总之,npn光电开关通过光敏元件的光电转换和晶体管的放大控制,实现了光信号转成电信号,从而触发开关,达到输出信号或控制电路
的目的。
光开关工作原理嘿,朋友们!今天咱来聊聊光开关这神奇的玩意儿,它的工作原理就像一场奇妙的魔术表演呢!你想想看,光就像一群欢快奔跑的小精灵,而光开关呢,就是那个指挥小精灵们该往哪儿跑的神奇指挥棒。
光开关可以决定让光从这儿通过,或者让它拐个弯跑到别的地方去。
比如说,在我们日常生活里,有时候我们需要光在这个通道里跑,可下一刻呢,我们又想让它跑到另一个通道里去,这时候光开关就派上大用场啦!它能快速又准确地切换光的路径,就像变戏法一样。
光开关的工作原理其实并不复杂,简单来说,就是通过一些巧妙的设计和机制,来控制光的传播方向。
这就好比是一个十字路口,光开关就是那个控制红绿灯的装置。
当绿灯亮时,光就可以畅通无阻地通过;而当红灯亮时,光就得乖乖停下来或者改变方向。
有些光开关是利用机械的方式来工作的,就像一个小小的机关,轻轻一按或者一转,光的道路就改变啦。
还有些光开关是利用电光效应、磁光效应这些高科技手段呢!是不是听起来很厉害?你说这光开关是不是很神奇?它在很多领域都发挥着重要的作用呢。
比如在通信领域,它能让光信号准确无误地传输到我们想要的地方,就像快递员准确地把包裹送到我们手中一样。
没有光开关,那通信可就乱套啦!在数据中心里,光开关就像一个忙碌的调度员,指挥着大量的数据光信号跑来跑去,保证一切都井井有条。
要是没有它,那数据传输不就成了一团乱麻啦?再想想我们家里的网络,如果没有光开关在背后默默地工作,我们怎么能顺畅地看视频、玩游戏呢?总之,光开关虽然小小的,但是它的作用可大着呢!它就像一个默默无闻的英雄,在我们看不见的地方辛勤工作着,为我们的生活带来便利和精彩。
所以啊,可别小看了这小小的光开关哦,它可是有着大大的能量呢!这就是光开关工作原理的神奇之处,你是不是也觉得很有意思呀?。
机械式光开关原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述机械式光开关是一种基于光学原理实现的电子元件,通常由光源、光敏元件和控制电路组成。
其工作原理是通过光源发射出的光线照射到光敏元件上,当光线被遮挡或遇到障碍物时,光敏元件的电阻值会发生变化,从而触发控制电路产生相应的信号输出。
本文将介绍机械式光开关的工作原理、应用领域以及未来发展方向,以帮助读者更加深入地了解这一重要的光电元件,并为其在实际应用中发挥更大的作用提供参考。
1.2 文章结构文章结构部分主要介绍了本文的组织框架,包括引言、正文和结论三个部分。
具体内容如下:引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述中介绍了机械式光开关的背景和重要性,为读者引入主题;在文章结构部分,则介绍了本文的整体组织框架,使读者对整篇文章的内容有一个整体的把握;目的部分则明确了本篇文章的写作目的和意义,指导读者更好地理解和阅读全文。
正文部分包括机械式光开关概述、工作原理和应用领域三个小节。
在机械式光开关概述部分,将主要介绍该技术的基本概念和特点;在工作原理部分,则深入解析了机械式光开关的工作原理和实现方式;在应用领域部分,则探讨了这一技术在各个领域的具体应用情况。
结论部分包括总结、未来展望和结束语三个小节。
在总结部分,将对全文的主要观点和结论进行总结归纳;在未来展望部分,则展望了机械式光开关技术的未来发展方向和可能的应用前景;在结束语部分,则是对全文的一个总结和感言,为全文画上一个完美的句号。
1.3 目的:本文旨在介绍机械式光开关的原理和工作机制,帮助读者更深入地了解这一领域的技术。
通过对机械式光开关的概述、工作原理和应用领域的介绍,希望读者能够对该技术有一个全面的认识,进一步推动光学传感器领域的发展。
同时,本文也致力于将复杂的技术原理以简洁清晰的方式呈现,使读者易于理解和应用。
通过本文的阅读,读者将能够更好地理解机械式光开关在工业、通信等领域的重要性和应用前景,并对未来的发展方向进行探讨。
光开关,光开关的分类,光开关的工作原理就
是什么?
2010年03月20日 17:30 作者:佚名用户评论(0)
关键字:光开关(7)
光开关,光开关的分类,光开关的工作原理就是什么?
光开关就是一种具有一个或多个可选择的传输窗口,可对光传输线路或集成光路中的光信号进行相互转换或逻辑操作的器件。
机械式光开关:插入损耗低;隔离度高;不受偏振与波长影响;开关时间长(ms),重复性较差。
其它光开关:开关时间短(ms);体积小;插入损耗大;隔离度低。
光开关的特性参数
1、插入损耗(Insertion loss)
2、回波损耗(Return loss)
从输入端返回的光功率与输入光功率的比值。
3、隔离度
两个相隔离的输出端口光功率的比值。
4、串扰
输入光功率与从非导通端口输出的光功率的比值。
5、消光比
两个端口处于导通与非导通状态的插入损耗之差。
ER=IL-IL0
6、开关时间
开关端口从某一初状态转为通或者断所需的时间。
从在开关上施加或撤去能量的时刻算起。
光开关的工作原理:
1、机械式光开关
移动光纤式光开关
移动反射镜式光开关
以上两种体积大,难实现集成化的开关网络。
近年正大力发展一种集成的微机电系统(MEMS)开关,在硅片上用微加工技术做出大量可移动的微型镜片构成的开关阵列。
用16 个移动反射镜光开关构成的两组4 4MEMS开关阵列
2 电光开关
电光开关的原理一般就是利用材料的电光效应或电吸收效应,在电场作用下改变材料的折射率与光的相位,再利用光的干涉或偏振等使光强突变或光路转变。
电光开关一般利用泡克耳斯(Pockels)效应,即折射率n随光场E而变化的电光效应。
折射率变化与光场的变化关系为:
而光波传输距离L相应的相位变化为:
定向耦合型光开关
定向耦合器中两耦合波导光功率周期性相互转换
定向耦合器的开关特性
M-Z型干涉仪光开关
波导型M-Z干涉仪就是一种广泛应用的光开关。
它由两个3dB耦合器级联而成。
工作原理:
在两个光波导臂的电极上分别加上电压V与-V,各产生相应电场E1与E2。
因此波导臂所产生的折射率变化为:
对于对称型M-Z干涉仪,L1=L2=L,两臂的相位差为:
令Df=p时的电压为半波电压:
两臂的相位差可以表示为:
设①端输入的电场强度为E1,从③、④端输出的信号的电场强度为E3 、E4,利用耦合器的传输方程,可得
③、④端的透过率为:
不加电压时,V=0,T3=0,T4=1;加半波电压Vp时,T3=1, T4=0,实现了开关作用。
偏振强度调制型光开关
由电光相位调制器、起偏器P与检偏器Q组成
该功率器件的功率转变比为
3 热光开关
热光开关与电光开关的结构可以就是相同的,但就是产生开光效应的机理不同。
这里的热光效应就是指通过电流加热的方法,使介质的温度变化,导致光在介质传输的折射率与相位发生改变的物理效应。
这就是率随温度的变化可用以下关系式表示:
4 液晶光开关
液晶光开关工作原理5 磁光效应光开关
6、声光开关
声光效应就是指声波通过材料产生机械应变,引起材料的折射率周期性变化,形成布拉格光栅,衍射一定波长的输入光的现象。
利用声致光栅使光偏转做成光开关。
声光开关工作原理。