第8章光电传感器ppt课件

1、 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation第七章 光电传感器 采用光电元件作为检测元件的传感器采用光电元件作为检测元件的传感器被称为光电传感器。光电传感器由光源、被称为光电传感器。光电传感器由光源、光学通路和光电元件组成。光学通路和光电元件组成。 主要特点：精度高、反响快、非直接主要特点：精度高、反响快、非直接接触、构造简单、方式多样、运用广泛。接触、构造简单、方式多样、运用广泛。 几个光学概念几个光学概念 1、光通量：是光源向各个方向射出的光功率，也、光通量：是光源向各个方向射出的光功率，也即每一单位时间射出的光能量，以表示即每一单位时间射出

2、的光能量，以表示 ，单，单位：流明位：流明-lm3、光照度：是光源照射到单位面积上的光通量，、光照度：是光源照射到单位面积上的光通量，以以E表示，单位：勒克斯表示，单位：勒克斯-lx 2、光强度：光源在单位立体角内辐射的光通量，、光强度：光源在单位立体角内辐射的光通量，以以I表示，单位：坎德拉表示，单位：坎德拉-cd 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation第一节第一节 光电效应与光电器件光电效应与光电器件真空光电元件真空光电元件半导体光电元件半导体光电元件基于不同方式基于不同方式的光电效应的光电效应光电效应光电效应 1905年德国物理学家爱因

3、斯坦用光量子学说解释了光电发射效应，并为此而获得1921年诺贝尔物理学奖。光的波粒二象性：光是一种以光速运动的粒子流光的波粒二象性：光是一种以光速运动的粒子流光子光子 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation1.外光电效应：在光线作用下电子从物体外表逸出。电流外光电效应：在光线作用下电子从物体外表逸出。电流 -光电管、光电倍增管光电管、光电倍增管2.内光电效应：在光线作用下物体的电阻率改动。电阻内光电效应：在光线作用下物体的电阻率改动。电阻 -光敏电阻、光敏晶体管光敏电阻、光敏晶体管3.光生伏特效应：在光线作用下物体具有发电才干。电动势光生伏特

4、效应：在光线作用下物体具有发电才干。电动势 -光电池光电池单个光子能量：单个光子能量：hE 普郎克常数普郎克常数光波频率光波频率不同频率波长的光，不同频率波长的光，其光子能量也不同其光子能量也不同 用光照射某一物体，可以看作物体遭到一连串能量为hv 的光子的轰击，组成这物体的资料吸收光子能量而发生相应电效应的物理景象称为光电效应。 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation 一、光电管、光电倍增管一、光电管、光电倍增管 利用外光电效应制成的光电器件。利用外光电效应制成的光电器件。一光电管一光电管光输入光输入 阳极阳极阴极阴极电电子子逸逸出出光光电

5、电子子 电输出电输出0212Ahmv光电管中的自在电子逸出条件：光电管中的自在电子逸出条件：电子电子质量质量逸出逸出初速度初速度逸出功逸出功光波光波频率频率AhhAAhcc即即光波频率光波频率光波波长光波波长或或光速光速光子光子能量能量与资料有关与资料有关 可见，要使光电管中的自在电子逸出，可见，要使光电管中的自在电子逸出，频率不能太低，波长也不能太长。频率不能太低，波长也不能太长。构成光电流构成光电流 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation光电管光电管丈量电路：丈量电路：Ahck为入射光波长上限，也被称为为入射光波长上限，也被称为“红限。红

6、限。光光电电管管阴极阴极阳极阳极 电压输出电压输出光强越大，光光强越大，光电流越大，输电流越大，输出电压越大。出电压越大。光输入光输入hAk为入射光频率下限，也被称为为入射光频率下限，也被称为“红限。红限。光电流光电流光电管对不同频率的入光电管对不同频率的入射光灵敏度不同，因此，射光灵敏度不同，因此，需求根据检测对象是紫需求根据检测对象是紫外光、可见光还是红外外光、可见光还是红外光去选择不同的光电管，光去选择不同的光电管，从而获得称心的灵敏度。从而获得称心的灵敏度。 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation二光电倍增管二光电倍增管 光电倍增管具

7、有放大光电子电流的才干。光电倍增管具有放大光电子电流的才干。 光电倍增管具光电倍增管具10-1510-15级倍增电极，电位依次升高，使得级倍增电极，电位依次升高，使得阴极因接受光能而发射的电子逐级加速，且光电子的数量逐阴极因接受光能而发射的电子逐级加速，且光电子的数量逐级增多，构成较大的光电流。可用于微光丈量。级增多，构成较大的光电流。可用于微光丈量。 设单级的信号倍增率为设单级的信号倍增率为 ，那么多级的倍增率为，那么多级的倍增率为 。 光输入光输入 阳极阳极阴极阴极 - -+ + + + + - - - - - -+ + - -+ + + - -+ + - - - -n 轨道交通学院轨道交

8、通学院 School of Railway Transportation光电倍增管光电倍增管丈量电路：丈量电路：直直流流电电源源光线光线输输出出电电压压阴极阴极阳极阳极完成由电流到电完成由电流到电压的输出转换，压的输出转换，但不宜过大，由但不宜过大，由于过大的负载电于过大的负载电阻会使输出线性阻会使输出线性恶化恶化被丈量为稳定辐被丈量为稳定辐射通量时电源射通量时电源正端接地，可正端接地，可以省去；而被丈以省去；而被丈量为脉冲通量时量为脉冲通量时电源负端接电源负端接地地噪声小，噪声小，这些隔离电容起这些隔离电容起到稳定各级任务到稳定各级任务电压，稳定增益电压，稳定增益并防止饱和。并防止饱和。 轨

9、道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation二、光敏电阻光导管二、光敏电阻光导管 一任务原理：由半导体资料构成，利用内光电一任务原理：由半导体资料构成，利用内光电效应而任务。效应而任务。 光敏电阻当光线照射时，因资料中的电子光敏电阻当光线照射时，因资料中的电子空穴对空穴对添加，其电阻值会变小，当光照消逝时，电阻会恢复原添加，其电阻值会变小，当光照消逝时，电阻会恢复原值。这种景象被称为光导效应。值。这种景象被称为光导效应。 光敏电阻没有极性，纯粹是电阻器件，即可以加直光敏电阻没有极性，纯粹是电阻器件，即可以加直流电压，也可以加交流电压任务。光照越强，阻

10、值越小。流电压，也可以加交流电压任务。光照越强，阻值越小。 光照光照电路符号电路符号 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation光敏电阻演示光敏电阻演示 当光敏当光敏电阻遭到光电阻遭到光照时，光生照时，光生电子电子空穴空穴对添加，阻对添加，阻值减小，电值减小，电流增大。流增大。暗电流越小越好暗电流越小越好 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation二特性参数二特性参数 1.暗电阻与亮电阻暗电阻与亮电阻 暗电阻暗电阻-在室温且全暗条件下测得的稳定电阻。此时在室温且全暗条件下测得的稳定电阻。此时流过的电

11、流称暗电流。例如流过的电流称暗电流。例如MG41-42型光敏电阻的暗阻大型光敏电阻的暗阻大于等于于等于0.1兆欧。兆欧。 亮电阻亮电阻-在室温且一定光照条件下测得的稳定电阻。在室温且一定光照条件下测得的稳定电阻。此时流过的电流称亮电流。例如此时流过的电流称亮电流。例如MG41-42型光敏电阻的亮型光敏电阻的亮阻小于等于阻小于等于1000欧。欧。 2.伏安特性曲线伏安特性曲线在一定照度下，光敏电阻在一定照度下，光敏电阻两端所加的电压与流过的两端所加的电压与流过的电流间的关系电流间的关系 亮电流大与暗电流亮电流大与暗电流小之差被称为光电流。小之差被称为光电流。 光敏电阻的亮电阻越小越好，光敏电阻的

12、亮电阻越小越好，暗电阻越大越好，灵敏度越高。暗电阻越大越好，灵敏度越高。光照度小光照度小光照度大光照度大光照度的单位：光照度的单位：勒克斯勒克斯允许的功耗曲线 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation3.光电特性曲线光电特性曲线-光照度与光电流之间的关系。光照度与光电流之间的关系。4.光谱特性曲线光谱特性曲线-入射光频率波长与灵敏度之间的关系。入射光频率波长与灵敏度之间的关系。光电特性：非线性的特点使得光电特性：非线性的特点使得光敏电阻不适宜做检测元件，光敏电阻不适宜做检测元件，常用于开关式传感器常用于开关式传感器光谱特性：与资料有关，要根据光

13、光谱特性：与资料有关，要根据光源特性频率选择适宜的元件源特性频率选择适宜的元件光照度光照度光光电电流流灵灵敏敏度度光波波长光波波长硫化镉硫化镉硫化跎硫化跎硫化铅硫化铅紫外紫外-紫紫-红红-红外红外 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation5.频率特性曲线频率特性曲线-光强变化频率与灵敏度之间的关系。光强变化频率与灵敏度之间的关系。6.温度特性曲线温度特性曲线-温度对光谱特性的影响。温度对光谱特性的影响。当光敏电阻遭到脉冲光照时，当光敏电阻遭到脉冲光照时，光电流电阻要经过一段时光电流电阻要经过一段时间才干到达稳定，反之亦如间才干到达稳定，反之亦如

14、此此时延特性光敏电阻的另时延特性光敏电阻的另一个缺陷一个缺陷-与资料有关。与资料有关。硫化铅光谱温度特性硫化铅光谱温度特性硫化铅硫化铅硫化跎硫化跎 温度降低更适宜检测波长长的信号温度降低更适宜检测波长长的信号温度高温度高温度低温度低紫外紫外-紫紫-红红-红外红外频率特性频率特性 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation三、光敏晶体管光敏二极管、三极管：基于内光电效三、光敏晶体管光敏二极管、三极管：基于内光电效应，与光敏电阻区别仅在于其是光照在半导体的应，与光敏电阻区别仅在于其是光照在半导体的PNPN结上，结上，PNPN结参与了光电转换。结参与了

15、光电转换。一任务原理一任务原理 1.光敏二极管：正常情况下，光敏二极管：正常情况下，PN结反向是不导通结反向是不导通的。当被光线照射时，且光子能量大于资料的禁带宽的。当被光线照射时，且光子能量大于资料的禁带宽度，就会在度，就会在PN结及附近产生光生电子结及附近产生光生电子-空穴对，载流空穴对，载流子浓度添加，在外加电场和子浓度添加，在外加电场和PN结内电场作用下定向挪结内电场作用下定向挪动，动，PN结反导游通，可以感测光信号。结反导游通，可以感测光信号。 NP电路符号电路符号构造表示构造表示根本电路根本电路 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportati

16、on 2.光敏三极管：有两个光敏三极管：有两个PN结，因此比光敏二极管结，因此比光敏二极管有更高的灵敏度。有更高的灵敏度。+ +- - 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation二根本特性二根本特性 1.光谱特性：一定照度下光谱特性：一定照度下,光波波长与光敏管灵敏度的关光波波长与光敏管灵敏度的关系。系。 2.伏安特性伏安特性: 不同照度下不同照度下,输出电压输出电压电流关系。电流关系。 硅硅管管锗锗管管光谱特性光谱特性紫外紫外-紫紫-红红-红外红外光敏三极管的伏安特性光敏三极管的伏安特性光照度小光照度小光照度大光照度大探测可见光或赤热物体时，多

17、用探测可见光或赤热物体时，多用硅管，探测红外光时，多采用锗管。硅管，探测红外光时，多采用锗管。 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation 3.光电特性：外加偏置电压一定时，光照度光电特性：外加偏置电压一定时，光照度-输出电流输出电流关系。光敏二极管的线性度较好，光敏三极管会饱和。关系。光敏二极管的线性度较好，光敏三极管会饱和。 4.温度特性温度特性: 一定照度下温度一定照度下温度-电流关系。对亮电流、暗电流关系。对亮电流、暗电流响程度不同。温度对亮电流影响小，对暗电流影响显著。电流响程度不同。温度对亮电流影响小，对暗电流影响显著。因此，在高照度

18、时，温度影响小，而低照度时，温度影响大。因此，在高照度时，温度影响小，而低照度时，温度影响大。此时应选硅光敏管，由于其暗电流要比锗管的小得多。此时应选硅光敏管，由于其暗电流要比锗管的小得多。 5.频率特性频率特性: 输入的调制光频率与输出灵敏度的关系。输入的调制光频率与输出灵敏度的关系。 温度特性温度特性输出电流输出电流暗电流暗电流频率特性频率特性输输出出灵灵敏敏度度光敏二极管的频率呼应优于光敏光敏二极管的频率呼应优于光敏三极管三极管 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation四、光电池：是在四、光电池：是在N N型硅片上用分散型硅片上用分散的方

19、法掺入一些的方法掺入一些P P型杂质构成的一个型杂质构成的一个大面积的大面积的PNPN结。结。一任务原理一任务原理 光生伏特效应。光生伏特效应。二根本特性二根本特性 1.光谱特性：光谱特性： 一定照度下一定照度下,光波光波波长与光电池灵敏度的波长与光电池灵敏度的关系。关系。 紫外紫外-紫紫-红红-红外红外硅硅光电池光电池硒硒光电池光电池光线照射光线照射光生光生电动电动势势电路符号电路符号受光范围宽受光范围宽受光范围窄受光范围窄+用得较多的是硅光电，以及用得较多的是硅光电，以及硒光电池光谱峰值位于硒光电池光谱峰值位于人眼的视觉范围人眼的视觉范围 轨道交通学院轨道交通学院 School of Ra

20、ilway Transportation 2.光电特性光电特性: 光照度与输出电动势、光照度与输出电动势、输出电流之间的关系。输出电流之间的关系。 3.温度特性温度特性 指开路电压、短路电指开路电压、短路电流与温度变化的关系。流与温度变化的关系。 4.频率特性频率特性: 指输入的调制光频率指输入的调制光频率与输出电流的关系。与输出电流的关系。 硅光电池的频率特性硅光电池的频率特性较好，频率上限约几万较好，频率上限约几万Hz。在调制频率高的场。在调制频率高的场所，应选择硅光电池，并所，应选择硅光电池，并选择较小的面积和负载电选择较小的面积和负载电阻，以减小呼应时间。阻，以减小呼应时间。 开路电压

21、开路电压短路电流短路电流输出电动势开路电压输出电动势开路电压短路输出电流：短路输出电流：负载电阻越小，负载电阻越小，这种线性关系这种线性关系越好，普通把越好，普通把光电池用于电光电池用于电流源流源趋于饱和趋于饱和 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation光电池外形光电池外形光敏面光敏面 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation能提供较大电流的大能提供较大电流的大面积光电池外形面积光电池外形 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation其他光电池及在照

22、度丈量中的运用其他光电池及在照度丈量中的运用柔光罩下面为圆形光电池柔光罩下面为圆形光电池 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation光电池在动力方面的运用光电池在动力方面的运用太阳能赛车太阳能赛车太阳能电动机模型太阳能电动机模型太阳能太阳能 硅光电池板硅光电池板 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation光电池在动力方面的运用续光电池在动力方面的运用续太阳能发电太阳能发电 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation光电池在动力方面的运用续光电池在动力方

23、面的运用续光电池在人造卫星上的运用光电池在人造卫星上的运用 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation第二节第二节 光电传感器与光电检测光电传感器与光电检测一、光电传感器的类型：按照光电元件输出电信号一、光电传感器的类型：按照光电元件输出电信号的方式，分为模拟式的和脉冲式的的方式，分为模拟式的和脉冲式的 光电传感器组成：光电传感器组成：被丈量使得光通量延续变化，输出光电流也延续变化。被丈量使得光通量延续变化，输出光电流也延续变化。 一模拟式光电传感器一模拟式光电传感器被丈量被丈量 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Tr

24、ansportation模拟式光电传感器的四种方式：模拟式光电传感器的四种方式：被丈量是光源测光源的物被丈量是光源测光源的物理量：比色高温计、照度计理量：比色高温计、照度计被丈量吸收光通量被测物的被丈量吸收光通量被测物的透明度、厚度、浑浊度等透明度、厚度、浑浊度等光源被投射被测物光源被投射被测物- -反射光电反射光电元件测外表粗糙度等元件测外表粗糙度等光源被被测物阻挠测尺光源被被测物阻挠测尺寸和位置、振动等寸和位置、振动等1 1、被测物、被测物2 2、光电元件、光电元件3 3、恒光源、恒光源 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation二脉冲式光电

25、传感器二脉冲式光电传感器 光信号断续变化，光电元件输出的也断续变化。光光信号断续变化，光电元件输出的也断续变化。光电元件处于开关任务形状。常用于计数或测速。电元件处于开关任务形状。常用于计数或测速。二、光电传感器的常用光源二、光电传感器的常用光源一发光二极管：电能一发光二极管：电能 光能。光能。二钨丝灯泡：具有丰富的红外线，也可加滤色片滤除可二钨丝灯泡：具有丰富的红外线，也可加滤色片滤除可见光，仅剩红外线。见光，仅剩红外线。三激光：能量集中、方向性好、单色性好、相关性好。三激光：能量集中、方向性好、单色性好、相关性好。三、光电转换电路三、光电转换电路1.光敏电阻丈量电路光敏电阻丈量电路2.光敏

26、晶体管丈量电路光敏晶体管丈量电路3.光电池丈量电路光电池丈量电路4.运用运算放大器的光敏元件丈量电路。运用运算放大器的光敏元件丈量电路。 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation光敏电阻丈量电路：普光敏电阻丈量电路：普通不需求放大器，只需通不需求放大器，只需求求有较大输出功率，求求有较大输出功率，才加放大器才加放大器光敏晶体管光敏晶体管丈量电路丈量电路光线加强光线加强电阻减小电阻减小基极电压基极电压输出电压输出电压感光感光感温感温不感光不感光感温感温输出输出与光通量与光通量成比例成比例光线加强光线加强电压变小电压变小光敏二极管的丈量电路光敏二极

27、管的丈量电路光敏三极管的丈量电路光敏三极管的丈量电路放大器放大器 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation光电池光电池丈量电路丈量电路光线加强光线加强电压变大电压变大光线加强光线加强电压变大电压变大光线加强光线加强电压变大电压变大 光电池虽是自发电式光电池虽是自发电式光电元件，但其最大光电元件，但其最大输出电压也仅输出电压也仅0.6伏，伏，需外加正向偏压需外加正向偏压 降低光电池无光降低光电池无光照时的反向偏压照时的反向偏压 锗二极管：其正锗二极管：其正向压降与光电池向压降与光电池的电压叠加，使的电压叠加，使硅管导通硅管导通硅光电池组硅光电池组

28、 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation运用运算放大器的光敏元件丈量电路运用运算放大器的光敏元件丈量电路光线加强光线加强PNPN导通导通负电压输入负电压输入光线加强光线加强短路电流短路电流增大增大光线强弱光线强弱影响放大倍数影响放大倍数IFRIU20硅光敏二极管放大电路硅光敏二极管放大电路硅光电池放大电路硅光电池放大电路 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation二、光电检测实例二、光电检测实例 一比色高温计光源本身是被测物一比色高温计光源本身是被测物的运用实例的运用实例 比色式温度传感器采用比

29、色式双波比色式温度传感器采用比色式双波段即不同波长上的辐射能量比测温原理段即不同波长上的辐射能量比测温原理实现对被测目的的非接触测温，用户不需实现对被测目的的非接触测温，用户不需知道物质的发射率。它抗烟雾、水蒸气和知道物质的发射率。它抗烟雾、水蒸气和灰尘才干较强，不受窗口玻璃影响，能瞄灰尘才干较强，不受窗口玻璃影响，能瞄准准 , ,丈量小目的，可不思索间隔丈量小目的，可不思索间隔 系数，可系数，可以不完全被目的充溢，不需调焦就可准确以不完全被目的充溢，不需调焦就可准确丈量。丈量。 比色温度计适于环境条件恶劣的工业现场中运用，如比色温度计适于环境条件恶劣的工业现场中运用，如 : :烟雾、水蒸气、

30、灰尘比较严重的钢铁、焦化和炉窑等运用现烟雾、水蒸气、灰尘比较严重的钢铁、焦化和炉窑等运用现场。场。 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation辐射体辐射体物镜物镜瞄准瞄准反射镜反射镜光导棒光导棒长波不可长波不可见光见光短波可短波可见光见光光阑光阑分光镜分光镜比例计算比例计算人人工观工观测测反射镜反射镜目镜目镜棱镜棱镜变送器变送器记录仪记录仪硅光电池，分别接纳长波和短波光硅光电池，分别接纳长波和短波光 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation 二光电比色计被测物吸收光通量的运用实例二光电比色计被测物

31、吸收光通量的运用实例用于溶液的颜色、成分、浑浊度等化学分析。用于溶液的颜色、成分、浑浊度等化学分析。 规范样品规范样品 受检样品受检样品光源光源凸透镜凸透镜凸透镜凸透镜滤色滤色滤色滤色光电池光电池光电池光电池差值差值差动放大器差动放大器显示仪表显示仪表 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation 光电式浊度计光电式浊度计和含沙量丈量和含沙量丈量将装有浊水的试管将装有浊水的试管插入仪器中插入仪器中 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation 三光电式带材测厚跑偏检测仪被测物遮挡光通量的运三光电式带材测

32、厚跑偏检测仪被测物遮挡光通量的运用实例检测带材加工过程中偏离正确位置的情况。用实例检测带材加工过程中偏离正确位置的情况。光电传感器光电传感器 带材走偏带材走偏时，边缘经常时，边缘经常与传送机械发与传送机械发生碰撞，易出生碰撞，易出现卷边，呵斥现卷边，呵斥废品，还能够废品，还能够损坏传送机。损坏传送机。 当带材处于正确位置中间位置时，放大器输出电压当带材处于正确位置中间位置时，放大器输出电压UoUo为零；当带材左偏时，遮光面积减小，输出电压反映了带为零；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。材跑偏的方向及大小。 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railwa

33、y Transportation不反射带材不反射带材光源光源凸透镜凸透镜凸透镜凸透镜反射镜反射镜半透膜半透膜反射镜反射镜 光敏光敏三极管三极管正确位置电桥平衡正确位置电桥平衡U0=0U0=0左或右偏左或右偏UOUO都会改动。都会改动。电桥电桥粗调电位器粗调电位器细调电位器细调电位器带材左偏时，遮光面积减小，光敏三极管接纳的光强添加，电桥输带材左偏时，遮光面积减小，光敏三极管接纳的光强添加，电桥输出负电压；带材右偏时，遮光面积添加，光敏三极管接纳的光强出负电压；带材右偏时，遮光面积添加，光敏三极管接纳的光强减小，电桥输出正电压。输出电压的极性和大小反映了带材跑偏减小，电桥输出正电压。输出电压的极

34、性和大小反映了带材跑偏的方向和程度。的方向和程度。 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation带材纠偏系统带材纠偏系统 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation 四光电式转速仪：转速四光电式转速仪：转速=电信号的频率电信号的频率-特别特别适宜高转速的丈量。适宜高转速的丈量。 有反射式和直射式两种。有反射式和直射式两种。 1 1反射式光电转速仪反射式光电转速仪 电信号电信号 光信号光信号凸透镜凸透镜半透膜片半透膜片聚焦透镜聚焦透镜凸透镜凸透镜光源光源测测量量电电路路计计数数器器不反光位置电桥平衡不反

35、光位置电桥平衡U0=0U0=0反光位置输出电脉冲。反光位置输出电脉冲。 黑白相间的反射黑白相间的反射面呵斥反射光强面呵斥反射光强弱的变化，从而弱的变化，从而构成相应频率的构成相应频率的光脉冲，使光电光脉冲，使光电元件产生相应的元件产生相应的电脉冲。电脉冲。 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation它可以在距被测它可以在距被测物数十毫米外物数十毫米外非接触地丈量非接触地丈量其转速。其转速。 n =60( f /z ) 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation水泵转速丈量水泵转速丈量 轨道交通学院轨

36、道交通学院 School of Railway Transportation光电式转速表外形光电式转速表外形 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation2 2直射式光电转速仪直射式光电转速仪 测测量量电电路路计计数数器器光信号光信号 电信号电信号 凸透镜凸透镜指示透镜指示透镜光源光源旋转盘旋转盘不透光位置电桥平衡不透光位置电桥平衡U0=0U0=0透光位置输出电脉冲。透光位置输出电脉冲。 旋转盘和指示盘缝隙重合，光照射在光电元件上构成光电流。旋转盘和指示盘缝隙重合，光照射在光电元件上构成光电流。旋转盘随被测轴转动时，每转过一条缝隙，光电元件就输出旋

37、转盘随被测轴转动时，每转过一条缝隙，光电元件就输出一电脉冲信号。因此，电脉冲频率在缝隙数确定后，与轴的一电脉冲信号。因此，电脉冲频率在缝隙数确定后，与轴的转 速 成 正 比 。 这 种构造可以提高转速丈 量 的 精 度 。转 速 成 正 比 。 这 种构造可以提高转速丈 量 的 精 度 。 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation 五光电检测的其他运用举例五光电检测的其他运用举例布料宽度检测、有无检测布料宽度检测、有无检测两台行车的两台行车的平安间隔平安间隔 检测检测空箱检测及推出处置空箱检测及推出处置被长距传送的金属板检测被长距传送的金属板检

38、测 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation红外线辐射温度计红外线辐射温度计光源本身是被测物的运用实例光源本身是被测物的运用实例 红外辐射温度计既可用于高温丈量，红外辐射温度计既可用于高温丈量，又可用于冰点以下的温度丈量，所以是又可用于冰点以下的温度丈量，所以是辐射温度计的开展趋势。市售的红外辐辐射温度计的开展趋势。市售的红外辐射温度计的温度范围可以从射温度计的温度范围可以从- -303000303000，中间分成假设干个不同，中间分成假设干个不同的规格，可根据需求选择适宜的型号。的规格，可根据需求选择适宜的型号。 轨道交通学院轨道交通学院 S

39、chool of Railway Transportation红外线辐射温度计外形红外线辐射温度计外形 激光仅激光仅 用于瞄准用于瞄准 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation红外线辐射温度计用于人体额温丈量红外线辐射温度计用于人体额温丈量 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation热释电传感器热释电传感器光源本身是被测物的运用实例光源本身是被测物的运用实例 热释电元件在红外线检测中得到广泛的运用。它热释电元件在红外线检测中得到广泛的运用。它可用于能产生远红外辐射的人体检测，如防盗门、宾可用于能产

40、生远红外辐射的人体检测，如防盗门、宾馆大厅自动门、自动灯的控制等。馆大厅自动门、自动灯的控制等。 热释电元件外形热释电元件外形 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation热释电传感器简介热释电传感器简介 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。早在输出电信号的传感器。早在19381938年，有人提出过利用热释电年，有人提出过利用热释电效应探测红外辐射，但并未遭到注重，直到六十年代才又兴效应探测红外辐射，但并未遭到注重，直到六十年代才又兴起了对热释电效应的研讨和对热释电

41、晶体的运用。热释电晶起了对热释电效应的研讨和对热释电晶体的运用。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、防盗报警上得到运用外，在更多的领域了在楼道自动开关、防盗报警上得到运用外，在更多的领域得到运用。比如：在房间无人时会自动停机的空调机、饮水得到运用。比如：在房间无人时会自动停机的空调机、饮水机；电视机能判别无人观看或观众曾经睡觉后自动关机的电机；电视机能判别无人观看或观众曾经睡觉后自动关机的电路；开启监视器或自动门铃上的运用；摄影机或数码照相机路；开启监视器或自动门铃上的运用；摄影机或数码照相机自动记录

42、动物或人的活动等等自动记录动物或人的活动等等 您可以根据本人的奇思妙想，结合其他电路开发出更加优您可以根据本人的奇思妙想，结合其他电路开发出更加优秀的新产品。或自动化控制安装。秀的新产品。或自动化控制安装。 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation热释电报警器热释电报警器菲涅尔透镜菲涅尔透镜设定按钮设定按钮高分贝喇叭高分贝喇叭 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation热释电报警器续热释电报警器续菲涅尔透镜菲涅尔透镜 5mm 5mm接插件接插件 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation热释电传感器运用热释电传感器运用 热释电热释电传感器用于自传感器用于自动亮灯，当然动亮灯，当然也可以用于防也可以用于防盗盗热释电传感器热释电传感器的感应范围的感应范围 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation热释电感应灯热释电感应灯热释电热释电传感器传感器 轨道交通学院轨道交通学院 School of Railway Transportation自动感应灯自