传感器技术应用-7.ppt

* ?1）漫射聚焦型传感器 这是效率较高的一种漫射型光电传感器，其原理如下图。发光器透镜聚焦在传感器前面固定的一点上，接收器透镜也是聚焦在同一点上。这种传感器能够检测在焦点上的物体，允许物体前后偏离焦点一定距离，这个距离称作“敏感窗口”。 当物体在敏感窗口以外， 在焦点之前或者之后 便检测不到。? * 对于具有电子式背景光抑制功能的漫射型传感器，在传感器中使用一只位置敏感元件(PSD)而不是使用机械元件，如下图所示。发光器发出一束光线，光束反射回来，从目标物体反射回来的光线和从背景物体反射回来的光线到达位置敏感元件的两个不同位置。 * 2） 实用背景抑制漫反射光电传感器 这种传感器发光器和接收器装在同一个机壳中，采用背景抑制技术，将由目标之外的物体反射光引起假切换的危险降低到最小。如果目标移动并且从离预设距离更远的物体上得到反射时，接收的光线角度将改变。该背景抑制漫射光电传感器控制输出线路如下图所示。 * 3）镜面反射式光电传感器 它的发光器和接收器装在同一个机壳中，这与漫射型传感器是一样的。但是它使用一只反射镜把发光器产生的光线反射到接收器上。如下图所示与漫射型传感器相比，镜面反射式传感器的敏感距离比较大。 * 下图是镜面反射式光电传感器使用示意图：应先将传感器和反射镜面对面安装后，连接电源；后再调节传感器或反射镜面的上下左右位置，使传感器的指示灯变亮；最后可靠安装两者后，并校对使其检测到目标；如果被测物的反射率比发射镜面高，它会发生误动作，在传感器和被测物留有足够的空间，或把被测物和光轴成30度的角度。 * 3. 遮光式光电传感器 这种传感器需要两个独立的机壳，一个机壳中安装发光器，另一个机壳中安装接收器。当有目标物体把光线挡住时，接收器的输出便发生变化。遮光式光电传感器有很多类型。最常见的是用一只发光器、一只接收器，在发光器与接收器之间只有一束光线。另一种是“槽式”或“叉式”光电传感器，这时，发光器和接收器都装在同一个机壳中，不存在对准的问题。光栅是由很多不同的发光器和不同的接收器排列起来组成的，发光器装在一个机壳中，接收器装在另一个机壳中，当它们互相对准时，便形成一片光束。? * 十、光电传感器的应用 1.光电式带材跑偏检测器 光电式带材跑偏检测器原理如下图所示。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。 * 下图是其测量电路简图。当带材左偏时，遮光面积减少，光敏电阻Ｒ1阻值减少，电桥失去平衡。输出电压为负值，它反映了带材跑偏的方向及大小。反之，输出正电压信号ｏ一方面由显示器显示出来，另一方面被送到执行机构，为纠偏控制系统提供纠偏信号。 * 2.包装充填物高度检测 下图所示为借助光电检测技术控制充填高度的原理，当充填高度ｈ偏差太大时，光电接头没有电信号，即由执行机构将包装物品推出进行处理。利用光电开关还可以进行产品流水线上的产量统计、对装配件是否到位及装配质量进行检测，例如灌装时瓶盖是否压上、商标是否漏贴，以及送料机构是否断料等。 * 十一、光电转速测量装置的设计与制作 采用透射型光电传感器及微型电机设计一个光电式转速测量装置，输出计数脉冲信号，通过对计数脉冲进行计量就可以得到电机转速。 （一） 光电转速传感器结构原理 光电转速传感器是根据光敏二极管工作原理制造的一种感应接收光强度变化的电子器件，主要包含调制光源、光敏元件等组成的光学系统，放大器、开关或模拟量输出装置。有反射型和透射型两大类。 * （二）光电转速传感器检测装置 1、转速信号盘 信号盘可用1mm厚薄钢板制成，也可用不透光塑料或其它材质薄板，便于手工切割，尺寸要与电机及传感器相配，直径一般用10cm左右，结构如图所示。 当转速盘旋转时，光电传感器就输出矩形脉冲信号，每6个脉冲对应电机1个循环，精度有限，如要获得更高精度，可采用细分电路进行细分。 * 2.检测装置安装 检测装置安装如图所示，将信号盘固定在电动机转轴上，光电转速传感器正对着信号盘。光电转速传感器接有4根导线，其中黑线、黄线为电源输入线，红线为信号输出线，白线为共地线。 * 3.信号处理电路的设计 被测转速经过光电传感器转换后，成为微弱的电脉冲信号，需要进行放大分析、整形处理、显示和记录等处理，这就需要引入中间转换电路。根据所用传感器H42B6的相关参数和装置的有关资料进行电路设计，可用下图所示的中间转换