第5章光电传感器技巧.ppt

第5章 光电传感器; 光电传感器主要由发光元件、光学系统、光电接收元件和测量电路组成。 光电接收元件主要有光敏电阻、光电池、光敏晶体管、固态成像器件、光栅、光导纤维等。 光电传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度和反应快等优点，故广泛用于各种自动检测系统中。;1860年，英国物理学家麦克斯韦建立了电磁理论，认识到光是一种电磁波。1905年，德国物理学家爱因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。;5.1 光电效应 ; 光也可以被看作是由一连串具有一定能量的粒子(称为光子)所构成;爱因斯坦光电效应方程： ; 紫外光电管外形;入射光;5.1.2 内光电效应（光电导效应、光生伏特效应 ）;光敏电阻 ;光敏电阻原理演示 ;2．光生伏特效应（结光电效应、侧向光电效应 ）;红外发射、接收对管外形 ;（2）侧向光电效应;5.2 光电元件;1．光敏电阻的主要参数和基本特性;（4） 光谱特性;（5） 频率特性和响应时间 ;（6） 光谱温度特性;简单测量电路;薄P层;光敏面;光电池串联，能提高电压；并联，可以提高输处电流;太阳能组件;光电池在动力方面的应用;光电池在动力方面的应用（续）;光电池在动力方面的应用（续）;1．电池的基本特性 （1）光照特性 ;（2）光谱特性 ;（4）光电池的温度特性;P;普通三极管;光敏三极管;IC;光敏晶体管;2．光敏晶体管的基本特性 ;（2）光敏晶体管的伏安特性;（3）光敏晶体管的光照特性 ;（4）光敏晶体管的温度特性;5.2.4 CCD固体图象传感器;CCD固体图像传感器;P型 MOS光敏单元;1.φ1=1, φ2=φ3=0 Φ1下形成“势阱”; CCD图像传感器的分类 ;2.面阵CCD ;MOS电容器组成的光敏元及数据面的显微照片;CCD元件;;;光电鼠标;; 线阵CCD在 扫描仪中的应用 ;5.3 光电传感器 应用实例;5.3.1 光电传感器使用的光源类型;卤素灯;3）发光二极管 （LED）;4）激光光源;各式各样的光电传感器;一、光电耦合器;光电耦合器外形;光电耦合器外形（续）;光电耦合器示意图;光电耦合器的应用; 当工件经过光电耦合器时，接收器即产生一个计数脉冲。; 齿盘每转过一个齿，光电耦合器就输出一个脉冲。通过脉冲频率的测量或脉冲计数，即可获得齿盘转速和角位移。; 二、光电开关;光电开关的结构和分类 ;1）直接反射式； 2）反射板式；;5）光纤透射式； 6）光纤反射式;对射式检测;光电开关在产品检验中的应用; 光电开关在流水线上的应用;光幕; 光幕应用; 光幕应用（续）; 光幕应用（续）; 光幕应用（续）; 光幕应用（续）; 光幕应用（续）; 光幕应用（续）; 光幕应用（续）;② 反射型光电开关;反射板型光电开关;反射型光电开关及反射镜外形;反射镜反射型光电开关工作原理;偏振镜头与可见光的反射板式传感器配合使用，能很好解决光亮物体的检测问题。两个偏振镜头分别安装在发射器和接收器镜头的前面，偏振方向互相垂直。;反射镜反射型光电开关的应用（续）;反射镜反射型光电开关的应用（续）;被测物漫反射型光电开关原理;漫反射型光电开关的应用;常用材料的反射率（相对于白纸的估计值）;定区域检测;会聚式光电开关外形; ④光电开关应用; 光电开关应用（续）;光电开关应用（续）;光电开关应用（续）;三、直射式光电转速传感器;3、色标检测 ;各种色标传感器外形;色标传感器在流水线上检测产品的颜色;色标检测;包装行??运用 ;在药品包装应用中，视觉传感器辨别包装瓶上是否缺少标签 ;视觉传感器校验告诉传送带是否在传送正确的部件 ;视觉系统则能够检测流水线上的比萨，确保其外观、大小和形状符合标准。 ;;可视门铃; 五、条形码扫描笔;六、烟雾报警器外形 （参考南京千里通公司 无线烟雾报警器资料） ;无线烟雾报警器内部结构 ;用于精确地检测塑料外包装的光电传感器 ;可应用于安全地识别刀具的断钻。;可以识别清玻璃，并对玻璃瓶进行计数。;?应用为检测和定位件数;