反射式传感器道理总结
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光学传感器的探测原理是怎样的呢背景光学传感器是一种主要利用光学原理实现测量和控制的传感器。
它可以测量光学数量,如光强、光功率、光频率、光波长等,广泛应用于工业自动化、通信、生物医学等领域。
本文将探讨光学传感器的探测原理。
原理基本原理光学传感器基本原理是利用材料对光的吸收、散射、反射等作用产生光学信号进行测量。
物体对光的反射、散射、透射和吸收现象均会产生光学信号。
光学传感器可以通过检测光学信号的强度、频率、阶次等来确定目标物的物理状态和特性。
光学传感器可以分为反射式、透射式和散射式三种,具体原理如下:•反射式光学传感器:反射式光学传感器通过反射目标物上反射的光线来测量目标物的特性。
其原理是将发光源和光敏接收器集成在一个探头中,将探头靠近被测物体,探头发出的光射向被测物体表面,部分光被反射回来,光敏接收器接收到反射光信号,反射光强度与目标物体的特性相关。
•透射式光学传感器:透射式光学传感器通过测量透过目标物体的光线强度来测量目标物的特性。
其原理是将发光源和光敏接收器分别安装在目标物体的两侧,通过目标物体的透光率来测量目标物体的特性。
•散射式光学传感器:散射式光学传感器通过测量目标物散发的光线强度来测量目标物的特性。
只要物体表面存在粗糙,凹凸不平等不均匀物质分布,表面就会散发出各向异性的散射光,散射光的强度与目标物的特性相关。
应用光学传感器的应用范围广泛,例如:1.工业自动化:光电传感器、光栅编码器、光纤传感器等广泛应用于机器人、自动化装置、加工中心、检测设备、输送设备、包装机械等领域。
2.通信领域:光纤通信中采用的光纤传感器、光谱仪等应用广泛。
3.生物医学领域:光学传感器可用于检测血糖、肾功能、心血管疾病等相关指标。
結論本文简单介绍了光学传感器的探测原理,包括反射式、透射式、散射式三种传感器的工作原理和应用。
光学传感器因其测量精度高、响应速度快、不容易受到外部干扰等优点而受到广泛应用。
光线传感器的导光原理
光线传感器的导光原理是基于光的折射和反射现象。
导光原理可以分为两种:全反射原理和折射原理。
1. 全反射原理:对于光线从一个光密介质进入到一个光疏介质时,入射角大于临界角时,光线会完全反射回去,不会透射到光疏介质中。
利用这个原理,光线传感器可以通过安装在传感器侧面的一个或多个导光柱把光线引导到传感器的光敏元件中。
当光线遇到传感器侧面导光柱的平坦表面时,会通过全反射现象在导光柱内部传导,直到抵达光敏元件。
2. 折射原理:对于光线从一个光密介质进入到一个光疏介质时,光线会发生折射现象。
利用这个原理,光线传感器可以通过在传感器顶部设置一个角度特殊设计的表面来改变光线射入的方向。
当光线射入传感器的顶部表面时,会由于折射效应而改变方向,直接射向传感器的光敏元件。
综上所述,光线传感器的导光原理主要通过全反射或折射现象来将光线引导到传感器的光敏元件中,从而实现对光线的检测和测量。
光电传感器的工作原理光电传感器是一种能够将光信号转化为电信号的设备,广泛应用于工业自动化、光电测量、光通信等领域。
它通过感知光的强度、波长和位置等信息,实现对目标物体的检测和测量。
下面将详细介绍光电传感器的工作原理。
一、光电传感器的基本构成光电传感器主要由光源、光敏元件和信号处理电路组成。
1. 光源:光源通常采用发光二极管(LED)或者激光二极管(LD),用来发射特定波长的光束。
2. 光敏元件:光敏元件是光电传感器的核心部件,用来接收光信号并转化为电信号。
常见的光敏元件有光电二极管(PD)、光敏电阻(LDR)、光电二极管阵列(PD Array)等。
3. 信号处理电路:信号处理电路用来放大、滤波和解调光敏元件输出的电信号,以便得到目标物体的相关信息。
二、光电传感器的工作原理光电传感器的工作原理可以分为反射式、透射式和散射式三种。
1. 反射式光电传感器:反射式光电传感器通过光源发射的光束被目标物体反射后,由光敏元件接收。
当目标物体挨近或者远离传感器时,反射光的强度会发生变化,光敏元件输出的电信号也会相应变化。
通过检测电信号的变化,可以判断目标物体的存在、距离和位置等信息。
2. 透射式光电传感器:透射式光电传感器将光源和光敏元件分别安装在传感器的两侧,目标物体位于光源和光敏元件之间。
当目标物体遮挡光源发出的光束时,光敏元件接收到的光强度会降低,从而输出电信号的变化。
通过检测电信号的变化,可以判断目标物体的存在、透过程度和位置等信息。
3. 散射式光电传感器:散射式光电传感器将光源和光敏元件安装在传感器的同一侧,目标物体位于光源和光敏元件之间。
当目标物体散射光源发出的光束时,光敏元件接收到的光强度会发生变化,从而输出电信号的变化。
通过检测电信号的变化,可以判断目标物体的存在、形状和位置等信息。
三、光电传感器的应用领域光电传感器在工业自动化、光电测量和光通信等领域具有广泛的应用。
1. 工业自动化:光电传感器可用于物体检测、位置测量、计数和速度测量等方面。
传感器的原理和原理传感器是一种能够感知和检测周围环境信息,并将其转化为可量化信号进行处理和分析的装置。
传感器的原理和工作过程是通过测量不同物理量的感应元件实现的,最常见的物理量可以是温度、湿度、压力、光强等。
下面将详细介绍传感器的原理和工作原理。
传感器的原理可以大致分为几类:电学原理、光学原理、磁学原理和机械原理。
1. 电学原理:电阻传感器是电学原理中最常见的传感器之一。
它利用电阻值随温度、压力或应变的变化而改变的特性来感知环境变化。
例如,温度传感器利用敏感电阻材料(如铂电阻)在温度变化时电阻值的变化来测量温度。
此外,电容传感器、电感传感器等也是基于电学原理的传感器。
2. 光学原理:光传感器利用光的吸收、反射、透射、发射等光学特性来感知环境变化。
例如,光敏电阻利用光照强度导致电阻值变化的原理来测量光强度。
光电二极管和光敏三极管则利用光照强度引起电流变化来测量光强度。
此外,光纤传感器、光电开关等也是基于光学原理的传感器。
3. 磁学原理:磁传感器利用磁场的变化来感知环境变化。
其中,霍尔传感器是最常见的磁传感器之一。
它利用半导体材料的霍尔效应来测量磁场强度和方向。
此外,磁电阻传感器、磁感应传感器等也是基于磁学原理的传感器。
4. 机械原理:机械传感器利用材料的形变或运动来感知环境变化。
例如,压力传感器利用受力后产生的形变来测量压力。
位移传感器利用物体位置的变化来测量位移。
此外,加速度传感器、振动传感器等也是基于机械原理的传感器。
总之,传感器的原理在于利用某种物理量与环境变化之间的关系,通过感应元件将物理量转化为电信号,并通过电路进行放大、滤波和处理,最终得到所需的测量结果。
通过不同原理的传感器,我们可以实时监测和检测周围环境的各种信息,为各个领域的应用提供便利。
传感器实训心得体会在大学的学习生涯中,传感器实训是一门令我印象深刻且收获颇丰的课程。
通过这次实训,我不仅对传感器的理论知识有了更深入的理解,还在实践操作中积累了宝贵的经验,提升了自己的动手能力和解决问题的能力。
实训的开始,我们首先接触了各种类型的传感器,如温度传感器、压力传感器、光电传感器等等。
每一种传感器都有着独特的工作原理和应用场景,这让我感受到了传感器世界的丰富多彩。
在学习理论知识的过程中,我了解到传感器是一种能够感知外界信息并将其转换为电信号的装置,它是实现自动化控制和监测的关键部件。
然而,单纯的理论学习让我对传感器的理解还停留在抽象的概念层面,对于其实际的工作方式和性能特点并没有直观的认识。
当真正进入实践操作环节时,我才深刻体会到了将理论知识转化为实际应用的不易。
我们的第一个任务是搭建一个基于温度传感器的温度监测系统。
在这个过程中,我们需要选择合适的温度传感器、设计电路、编写控制程序,并进行调试和校准。
一开始,我对于电路的连接和程序的编写都感到十分陌生,经常出现线路接错或者程序逻辑错误的问题。
但是,在老师和同学们的帮助下,我逐渐掌握了正确的方法和技巧,通过不断地尝试和改进,最终成功地搭建出了能够准确测量温度的监测系统。
那一刻,我心中充满了成就感,也深刻地认识到了实践出真知的道理。
在后续的实训中,我们还进行了压力传感器的实验。
压力传感器在工业生产中有着广泛的应用,如液压系统的压力监测、称重系统等。
在这个实验中,我们需要对压力传感器进行标定,以确定其输出信号与压力之间的关系。
这是一个非常细致和严谨的过程,需要我们精确地控制压力的大小,并准确地记录传感器的输出信号。
在标定的过程中,我遇到了数据偏差较大的问题。
经过仔细的检查和分析,我发现是由于压力加载不均匀导致的。
通过改进加载方式,重新进行标定,最终得到了准确可靠的标定结果。
这个过程让我明白了在实验中要保持严谨的态度,注重细节,任何一个微小的误差都可能导致实验结果的不准确。
传感器知识点总结
《传感器知识点总结》
前言:嘿,朋友们!咱今儿个就来好好唠唠传感器这个神奇的玩意儿!传感器就像是我们生活中的小侦探,无处不在地感知着各种信息,那可真是太有意思啦!
正文:传感器啊,你想想,它就像我们的感觉器官一样。
比如说吧,温度传感器就好比我们能感知冷热的皮肤(就像冬天我们能感觉到冷,夏天能感觉到热一样)。
压力传感器呢,就像我们的肌肉,能感受到压力的存在(比如我们提着重物时肌肉的紧绷感)。
还有湿度传感器,这不就是在感知周围环境的潮湿度嘛,就像我们能感觉到空气是干燥还是潮湿一样!再看看光敏传感器,它是不是很像我们的眼睛呀,能对光的强弱有反应(晚上的时候我们眼睛能感受到黑暗)。
这些传感器在我们生活中的方方面面都发挥着巨大作用。
你看那些智能家电,不都是靠着各种传感器来实现各种神奇功能的嘛!你说神奇不神奇?
结尾:哇塞,传感器真的是太重要太有趣啦!它们让我们的生活变得更加智能和便捷,谁能不喜欢呢!
以上内容仅供参考,你可以根据实际情况进行调整。
自动售货机货道传感器光电开关的工作原理自动售货机已成为现代生活中常见的设备之一,它可以方便地为人们提供各种商品。
而货道传感器光电开关则是自动售货机中的重要组成部分,其起到检测货物是否到位的作用。
本文将详细介绍自动售货机货道传感器光电开关的工作原理。
一、自动售货机货道传感器光电开关的基本原理货道传感器光电开关是利用光电检测技术实现的。
其基本原理是通过发射器发射出红外光束,当被检测物体(例如商品)经过时,光束被遮挡或散射,接收器接收到信号并进行判断。
光电开关可以分为反射型和穿刺型两种类型。
1. 反射型光电开关反射型光电开关通常由发射器和接收器两个部分组成,它们位于货道的两侧。
光束由发射器发出,并被反射后的物体接收,然后通过接收器接收到的信号进行判断。
当货物到达时,光束被遮挡,接收器接收不到信号,从而触发自动售货机执行相应的操作。
2. 穿刺型光电开关穿刺型光电开关通常由发射器和接收器两个部分组成,分别位于货道的上下方。
光束由发射器发出,在光路上经过待检测物体,然后由接收器接收到信号。
当货物到达时,会遮挡住发射器和接收器之间的光路,接收器接收不到信号,从而实现货物到位的检测。
二、自动售货机货道传感器光电开关的工作过程自动售货机货道传感器光电开关的工作过程可以简单分为三个步骤:发射、检测和判断。
1. 发射当自动售货机中的货道上无商品时,光电开关的发射器会连续发射红外光束,保持光源的稳定性。
2. 检测当商品从货道上滑落或投放进来时,光束被遮挡或散射,接收器会接收到信号。
这时,光电开关会通过对信号进行检测,判断是否有货物到达。
3. 判断根据接收器接收到的信号,光电开关会将结果传递给自动售货机的控制系统。
如果接收到的信号表明货物已到位,自动售货机就会执行出货的操作;如果接收不到信号,自动售货机则会继续等待检测到货物。
三、自动售货机货道传感器光电开关的优势自动售货机货道传感器光电开关具有以下优势:1. 高精度:光电开关能够精确地检测货物是否到位,提高了出货的准确性。
传感器知识点总结[大全5篇]第一篇:传感器知识点总结小知识点总结:1.传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
其中,敏感元件是指传感器中直接感受被测量的部分,转换元件是指传感器能将敏感元件输出转换为适于传输和测量的电信号部分。
2.传感器的静态特性:线性度、迟滞、重复性、分辨率、稳定性、温度稳定性和多种抗干扰能力3.电阻式传感器的种类繁多,应用广泛,其基本原理是将被测物理量的变化转换成电阻值的变化,再经相应的测量电路而最后显示被测量值的变化。
4.电位器通常都是由骨架、电阻元件及活动电刷组成。
常用的线绕式电位器的电阻元件由金属电阻丝绕成。
5.电阻丝要求电阻系数高,电阻温度系数小,强度高和延展性好,对铜的热电动势要小,耐磨耐腐蚀,焊接性好。
6.电阻应变片的工作原理是基于电阻应变效应,即在导体产生机械变形时,它的电阻值相应发生变化。
7.金属电阻应变片分金属丝式和箔式。
箔式应变片横向效应小。
8.电阻应变片除直接用来测量机械仪器等应变外,还可以与某种形式的弹性敏感元件相配合,组成其他物理量的测试传感器。
9.电感式传感器是利用线圈自感或互感的变化来实现测量的一种装置。
可以用来测量位移、振动、压力、流量、重量、力矩、应变等多种物理量。
10.电感式传感器的核心部分是可变自感或可变互感。
11.变压器式传感器是将非电量转换为线圈间互感M的一种磁电机构,很像变压器的工作原理,因此常称变压器式传感器。
这种传感器多采用差分形式。
12.金属导体置于变化着的磁场中,导体内就会产生感应电流,称之为电涡流或涡流。
这种现象称为涡流效应。
涡流式传感器就是在这种涡流效应的基础上建立起来的。
13.电容式传感器是利用电容器原理,将非电量转换成电容量,进而实现非电量到电量的转化的一种传感器。
14.电容式传感器可以有三种基本类型,即变极距型(非线性)、变面积型(线性)和变介电常数型(线性)。
光电传感器原理光电传感器是一种能够将光能转化为电能的设备,广泛应用于光电检测、自动化控制和信息处理等领域。
本文将介绍光电传感器的工作原理和应用。
一、光电传感器的工作原理光电传感器的工作原理基于光电效应和光电二极管的特性。
光电效应指的是当光线照射到物质表面时,光子能量可被电子吸收,并使其获得足够的能量跃迁到导带中。
光电传感器中常用的光电二极管,其双极性导体材料会产生光电效应,从而产生电流。
光电传感器通常由光源、光接收单元和信号处理电路组成。
光源发出光线,光线经过目标物体后反射或被吸收。
光接收单元将光线转换为电流信号,并经过信号处理电路进行放大和滤波,最终转换为数字电信号输出。
二、光电传感器的应用1. 光电检测光电传感器在工业自动化领域中广泛应用于物体检测和位置测量。
通过测量光线是否被物体遮挡,可以实现对物体的检测和计数。
光电传感器还可用于测量物体的位置,如在流水线上检测产品的位置,实现准确的定位。
2. 反射式光电传感器反射式光电传感器通过光源和接收单元位于同一侧,利用被测物体对光线的反射来判断物体的存在。
这种传感器常用于自动门、流水线等场合,用于检测物体是否通过或停留。
3. 透射式光电传感器透射式光电传感器由光源和接收单元分别位于物体的两侧,通过测量光线是否被物体遮挡来判断物体的存在。
透射式光电传感器可以应用在包装、印刷和纺织等行业,用于检测物体的位置、长度或厚度等参数。
4. 光电开关光电开关是一种能够将光信号转换为电信号,用于控制电路的开关装置。
光电开关常用于自动门、照明系统和安防设备中,通过物体对光线的遮挡或接触来触发电路,实现自动控制。
三、光电传感器的发展趋势随着科技的不断进步,光电传感器在性能和应用方面也不断完善。
目前,一些新型的光电传感器已经采用了微纳技术和光纤传输技术,使其在体积、灵敏度和稳定性方面有了较大的提升。
同时,光电传感器正在与其他技术相结合,如无线通信技术和人工智能等。
这将使光电传感器在智能家居、智能制造和自动驾驶等领域有更广泛的应用。
感应式传感器原理
感应式传感器是一种基于物理现象的传感器,通过感应目标物体周围的环境变化来获得相关信息。
其工作原理基于以下几个方面。
1. 电磁感应原理:感应式传感器可以利用电磁感应原理来检测目标物体的某些特性。
当目标物体在磁场中运动或磁场变化时,会在目标物体上产生感应电流。
感应式传感器通过测量感应电流的变化来判断目标物体的状态或属性。
2. 光学感应原理:一些感应式传感器利用光学原理来感应目标物体的存在或某些特征。
例如,光电传感器可以利用光电二极管和光敏电阻来检测环境中的光强变化。
当目标物体遮挡或反射光线时,光电传感器可以产生电信号以指示目标物体的位置或状态。
3. 声波感应原理:另一些感应式传感器可以利用声波的传播和反射来感应目标物体的位置或特性。
例如,超声波传感器可以通过发射超声波脉冲,测量其回波的时间来计算目标物体与传感器间的距离。
这种原理常用于测距和避障等应用中。
4. 接触式感应原理:有些感应式传感器需要与目标物体直接接触,通过检测触摸、压力或形状变化来感应目标物体的状态。
例如,触摸传感器可以利用电容或电阻的变化来检测用户与触摸面板的触摸,并将其转化为电信号。
综上所述,感应式传感器可以通过电磁感应、光学感应、声波
感应或接触式感应等原理来感应目标物体的状态、位置或特性。
这些传感器在许多领域中得到广泛应用,如工业自动化、智能手机、安防系统等。
一文搞懂光电传感器的原理,对射、漫反、镜反等案例1、什么是光电传感器?所谓光电传感器,就是通过感应自身投射光的受光量(遮光量),实现非接触式的检测物体的有/无的传感器。
如图所示,左边投光器投射出光线,右边的受光器接收到足够的光亮(受光量)时判断为ON,否则判定为OFF。
2、光电传感器的特点是什么?可以非接触检测长距离检测可以检测微小物体响应速度高大部分物体都可以检测缺点是容易受到油污/粉尘的影响。
3、常见的光电传感器检测类型分类和应用举例对射型:发射器和接收器分离。
主要以「投射的光线是否被遮挡阻断」为检测依据,因此不收检测物体的形状、颜色、倾斜等影响。
案例在食品包装生产线上,很多食品的密封包装是透明材质,使用传感器透过透明包装材质可以检测包装内是否有封装入食品。
镜发射型:该型光电传感器配置为一个发射和接收一体的本体和一个反光镜,主要是以「传感器发射向反光镜的光线是否被遮挡阻断」为检测依据。
因为只有一个传感器本体相比对射式光电传感器布线要简单,相对成本要低一点。
案例可以通过镜反射光电传感器检测物品在生产线上的有无,并且仅用在一侧布线另一侧安装反光板即可。
漫反射型:该型光电传感器配置为一个发射和接收一体的本体。
发射的光线经过被测物体反射到接受端上。
但这类传感器容易受到物体的形状、颜色、倾斜等影响使用时一定要注意。
案例金属加工过程中可以用到漫反射型光电传感器,确认金属加工过程中的打孔是否有无。
如果发射的光线投射到孔洞中就不会发射给传感器,没有打孔则会发射给传感器,这样可以非常方便的检测出加工孔的有无。
背景抑制型:该类传感器采用PSD/C-MOS感光原件,以距离而不是受光量作为检测依据。
因此可以有效的避免普通漫反射型光电传感器容易受到检测物体颜色的影响。
该型传感器检测距离比普通漫反射型相对较短。
案例检测托盘内物品的有无。
通过检测高度差来确认托盘内物品的有无,即使物品和托盘发生颜色改变也可以稳定的检测,而无需进行调整。
原理图
该电路,我们可以看见主要包含有两大部分,光电开关和电压比较器。这里我们将主
要讲解光电开关的工作原理,而对于电压比较器,我们只是大致的讲解一下,因为电压比
较器其内部工作原理相对而言是相当复杂的,涉及到摸、数电等原理知识,在这里我们主
要是知道其用途即可,对于其内部原理不再细究,有兴趣的同学可以在学习了模数电等专
业课后,仔细的研究其内部结构,以及其工作的原理电路。下面我们开始从光电开关讲解:
第一大部分;光电开关:
该工作原理,我们将分作两部分来讲解,分别从其大致原理,及其原因讲解。首先我们来
看第一部分发射管:
该发射管其实就是一个特制的发光二极管而已。只是当电路连接好后发生红外线而已。
也就是光电子器件中一种很普遍的原件之一。为了讲清其工作原理,我们先来看一下电路
中必不可缺少的一个重要的结:pn结。
Pn结,顾名思义,肯定含有一个结,即p和n所组成的结,这里我们简单的讲,p区理
解成为一个带正点的区域,n区理解成为一个带负电的区域,两个区域相结合的部分我们
称为pn p pn结n
一般的二极管是通过半导体单晶硅做成的,但是一般的二极管是无法发射红外线等特
殊光线的,因而这里的二极管是用砷化镓做成的,这种管子时当有电流流过的时候,电子
和空穴在pn结的复位,将要发出一定波长的光线,也就是这里的红外线。这个和高中的时
候讲的光电效应可以相比较,电子发生跃迁,发出光子。不同的是这里是电流的作用下。
光谱的范围是比较窄的,其波长由所用的材料有关。这里我们用的就是砷化镓材料做成的。
还有就是该发光二极管器件的工作电流一般是
几毫安到几十毫安。因而这里我
们有电阻限流,
目的就是保护作用。本电路大概就在五十毫安左右(可能有点大)。
第二部分:接受管:(光敏三极管)
三极管和二极管的主要区别是三极管具有两个pn结,同时三极管还具有放大的作用。
对于为什么具有放大功能,我们这里不深究,原因和其两个pn结有关。只要明白他具有放
大的作用就行了。等学到模电后,自然就明白了。
只是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制,同时也受光辐射的控制。 通常
基极不引出
,但一些光敏三极管的基极有引出,用于温度补偿和附加控制等作用。
相对于二极管而言的优越性:当具有光敏特性的PN 结受到光辐射时,形成光电流,由此
产生的光生电流由基极进入发射极,从而在集电极回路中得到一个放大了相当于β倍的信
号电流。不同材料制成的光敏三极管具有不同的光谱特性,与光敏二极管相比,具有很大
的光电流放大作用,即很高的灵敏度。三极管的表示形式为:
发射极 发射结 基极 集电结 集电极
三极管通常有三种组态下工作,不过常用的就是现在我们用的阻态,即共射极阻态。共
射极的优点在于输入电流和输出电压都有放大。增益都大于1,常常用于低频的情况。对
于该电路很适合。大家有兴趣的可以将电路改为共集电极看看,试试会出现什么情况,失
败是最要的成功,这是去我到现在觉得最对的一句话。 该光照产生的电流称为光生电流,
即电子接受到特定的光照后,由光电效应知道,电子在一定波长的光照下吸收能量将要发
生跃迁,形成自由电子。即原来由于共价键束缚的电子现在具有能量了,将要挣脱共价键
的束缚,成为自由电子。从而具有导电的作用,(必须保证集电结反偏,发射结正偏)。正
偏和反偏就是外电场和内电场是否同向来判断的。同相正偏,不同相反偏。
特别注意的就是,对于光敏三极管而言,当没有光照的时候,由于内电场的作用。三极
管相当于是断开的。当有光照的时候三极管导通,即将在输出端产生电流。即三极管输出
电流的有无就可以来判断是否接受到光照(红外线)。(集电极输出)。同样对于三极管的上
面的电阻也是具有保护的作用。/同时还有另外的一个重要的作用就是对于输入的影响。
这里我们对于该电路中的一个重要的部分粗燥讲解完全了。如果想要深入研究其中的原
理,可以参考《半导体物理学(第七版)》和《模拟电子技术》。
第二大部分:电压比较器
Lm339芯片具有四个比较器,因而当需要多个电压比较器的时候该芯片比较方便,对
于电路的简化也有很大的帮助,不过值得注意的是在电路布局的时候需要特别的注意。常
常需要通过建立跳线来完成。
下面我们来讲解电压比较器的工作原理,对于电压比较器内部的结构在这里不做详细的
讲解,原因很简单,其内部很复杂,是中大规模的集成电路,主要成分是半导体做成的。
下面用一个单独的电压比较器来说明问题;
(比较器的内
部结构)
如上图所示其中Ur是一个固定值,也就是我们需要对比的一个电压值,也就是原理电
路中电位器所调节的电压值。输出电压则由b图中所示。其中Ur和Uin是可以交换的,
对应得变化只是输出电压的相位发生变化而已,即有原来的低电平变为现在的高电平。通
过输出的电压我们就可以判断光电开关是否是开启或者是关闭的状态了,光电开关的开与
关可以用来判断是否照射到我们用到的黑线。及是否巡线。
第三大部分
上面我们把主要的两大部分讲解完全了。现在我们从整体来看看整个电路的工作原理。
上面电路图上的电阻主要是去保护作用。其中电容的作用是具有滤波的作用。大家可以
在百度上面收索可以知道很多反射式光电传感器都没有此图中的电容。不过我想建议大家
的就是:对于这个电路,加上电容效果会很好的,原因很简单,由于输出的电压是需要稳
定的电压,即没有电压的波动,虽然这里我们用的是直流电压源,但是由于电压源的不稳
定性,以及比较器中内部的结构(如噪音等)对于输出的电压将会变为极不稳定,即输出
的电压具有一定的波动。大家都知道电容具有隔直通交的作用,因此当有交流电压输出的
时候,电容将会将不稳定的电压接地,从而让电压比较器输出给单片机的电压具有稳定的
作用,对于单片机也有很好的保护作用。(单片机工作在稳定的电压情况下)假如用百度上
面的普通的电路图,对于单片机的性能将会有很大的影响。同时电路中的发光二极管是具
有指示灯的作用。工作原理大家分析下电路就明白了。
下面我们从整体来分析其工作的原理:
1、当光电开关导通时,即我们照射到具有很强的反光的地方的时候,发出的红外线反
射回来由光敏三极管接受到。当三极管接受到红外线,三极管导通。因而在集电极将有电
流产生,集电极上面的电阻具有分压的作用,即电阻上面产生压降。从而Ao口有一定的
电压(非常小,可以忽略不计)。电压值的大小和光照强度有关。这里我们可以忽略,(因
为我们对于电压的大小在一般的应用中基本是具有稳定的)。在这里Ao口具有一个电压
(可以忽略不计)。当没有反射光照射回来的时候,三极管相当于断开,这里我们就假设没
有了光电开关,有运放电路的知识知道,(虚短、虚短)。此时输出给电压比较器的电压将
是一个高电平,即相对较高的电压(小于5v),该电压输给电压比较器。所谓电压比较器
肯定还具有另外一个需要相互比较的电压。在这里当然就是电位器上面调节而产生的电压
来相互比较的。我们假设电位器输出的电压为@。三极管断开后(便于理解假设的,即没
有接受到反射光)输出的电压为#(小于5V)。当#大于@的时候。显然电压比较器将要输
出一个高电平(照射到黑纸上面),相反则是一个低电平(照射到白纸上面)。通过电压比
较器输出的高低电平我们就可以来判断光电开关的工作状态。就可以用来判断是否巡线。
其中该电路中还有一个发光二极管。该发光二极管的作用就是用来判断电压比较器输出的
电压高电平还是低电平。发光二极管可以反接。只是亮或者不亮所代表的含义不同。大家
多看看。多想想就知道了。
在这里当我们处于不同的环境的时候常常需要调节电位器的输出电压来调节整个传感
器的灵敏度。原因很简点,当在不同的的、环境的时候,三极管端输出的电压是有一定的
变化的。当三极管端的电压发生变化的时候,我们当然需要调节电位器来改变参考电压。
从而用来稳定输出的高低电平。从而达到我们设计的需要。(本电路输出高电平的时候灯熄,
低电平的时候灯亮)。
下面我们来分析哈灯的工作状态来判定整个电路的工作状态:1灯亮时,输出低电平。
即三极管接受到反射回来的红外线。我们这里可以假设的就是照射到白纸上面。2、灯灭时,
原因同样,表明照射到黑纸上,特别注意外界红外线的干扰。
灯亮————————低电平(照射到能够反射回来的物体上,如地板)
灯灭————————高电平(照射到吸收红外线的物体上,如黑纸等)
实践是检验真理的唯一标准