第4章 光电传感器20144章 光电传感器2014第4章 光电传感器2014第4章 光电传感器2014.ppt

哈尔滨工程大学自动化学院 College of Automation of HEU 一 光电传感器举例 图 光电鼠标基本构成 4.1.3 光电传感器类型 信号检测与转换技术 哈尔滨工程大学自动化学院 College of Automation of HEU 依被测物、光源、光电元件三者之间的关系，可以将光电传感器分为四种类型：辐射式、透射式、反射式、投射式。 信号检测与转换技术 4.1.3 光电传感器类型 二 光电传感器类型 哈尔滨工程大学自动化学院 College of Automation of HEU 1. 被测物吸收光通量的应用实例(smoke detector) 烟雾报警器 信号检测与转换技术 4.1.4 光电传感器应用 哈尔滨工程大学自动化学院 College of Automation of HEU 2. 被测物体反射光通量的应用实例(tachometer) 光电式转速表 信号检测与转换技术 4.1.4 光电传感器应用 哈尔滨工程大学自动化学院 College of Automation of HEU 3.光投射到物体上的应用实例(photoelectric switch) Object Receiver 被检测物体 光发射器 光接收器 光电开关 信号检测与转换技术 4.1.4 光电传感器应用 哈尔滨工程大学自动化学院 College of Automation of HEU 4.光透射过物体的应用实例(photoneutron) 信号检测与转换技术 4.1.4 光电传感器应用 哈尔滨工程大学自动化学院 College of Automation of HEU 5. 基于光电探测的循迹机器人（tracking robot ） 循迹机器人循迹原理分析 白 色 表 面 黑 色 表 面 光源：红外发光二极管 光电元件：光敏三极管 白色物体反射光 黑色物体吸收光 信号检测与转换技术 4.1.4 光电传感器应用 哈尔滨工程大学自动化学院 College of Automation of HEU 循迹机器人循迹传感器组成：红外发光二极管+光敏三极管 红外发光二极管 选择红外辐射效率高的材料GaAs（砷化镓）半导体制成。发出的红外线波长为940nm左右。 外形与普通φ5mm发光二极管相同，颜色不同,有透明、黑色和深蓝色三种。 最大辐射强度在光轴的正前方，随辐射方向与光轴夹角增加而减小。 信号检测与转换技术 4.1.4 光电传感器应用 哈尔滨工程大学自动化学院 College of Automation of HEU 光敏三极管（红外接收管） 使用时需加反向偏压。 电阻为上拉电阻。 不受光照射时，输出高电平；受光照射时，输出低电平。 当光照强度发生变化时，输出电压大小也会发生变化。 信号检测与转换技术 4.1.4 光电传感器应用 哈尔滨工程大学自动化学院 College of Automation of HEU 循迹机器人循迹传感器基本电路： 1.单管红外发送、接收基本电路 注意：由于红外发光管的发射功率较小，红外接收管收到的信号较弱，所以接收端就要增加高增益放大电路。现在大都采用成品的一体化接收头。 信号检测与转换技术 4.1.4 光电传感器应用 哈尔滨工程大学自动化学院 College of Automation of HEU 循迹机器人循迹传感器基本电路： 2.一体化红外接收电路 集红外接收、放大、滤波和解调、输出等功能为一体的模块，性能稳定、可靠。 主要参数：??工作电压：4.8～5.3V??工作电流：1.7～2.7mA??接收频率：38kHz??峰值波长：980nm??静态输出：高电平??输出低电平：≤0.4V??输出高电平：接近工作电压 信号检测与转换技术 4.1.4 光电传感器应用 哈尔滨工程大学自动化学院 College of Automation of HEU 2.一体化红外接收电路 HS0038 信号电平-数字输出：? 当接收到38kHz 红外光时：OUT低电平输出；? 当接收不到38kHz 红外光时：OUT高电平输出。 问题1：为什么一体化接收件要以38kHz这一特定的频率接收红外线？ 问题2：发射管怎么才能发出这个特定的频率的红外线？ 信号检测与转换技术 4.1.4 光电传感器应用 哈尔滨工程大学自动化学院 College of Automation of HEU 问题1：为什么一体化接收件要以特定的频率接收红外线？ 由于所有物体只要温度高于零摄氏