4.7光电式传感器.ppt

* * 被测物漫反射型光电开关原理 漫反射光线 反射光线 被检测物体 光发射器 和光接受器 发射光线 漫反射型光电开关集光发射器和光接受器于一体。当被测物体经过该光电开关时，发射器发出的光线经被测物体表面反射由接受器接受，于是产生开关信号。 额定距离 * * 漫反射型光电开关的应用 * * 反射型光电开关外形 电源指示 信号指示 * * 反射型光电开关外形（续） 灵敏度调节电位器 * * 光电开关应用 透明度测量、控制 质量检测 * * 光电开关应用（续） 加工控制 * * 光电开关应用（续） 机械手定位 * * 光电开关应用（续） 商标方向检测 * * 光电开关广泛应用于工业控制、自动化包装线及安全装置中作光控制和光探测装置。可在自控系统中用作物体检测、产品计数、料位检测、尺寸控制、安全报警及计算机输入接口等用途。 4.7.5 常见光电传感器及应用 案例1： 光电测速模型 原理：在被测转速的电机上固定一个调制盘，将光源发出的恒定光调制成随时间变化的调制光。光线每照射到光电器件上一次，光电器件就产生一个电信号脉冲，经放大器整形后记录。 * * 光电测速模型的两种形式 * * 光电式转速表 光电式转速表属于反射式光电传感器，它可以在距被测物数十毫米外非接触地测量其转速。 n =60( f /z ) * * 水泵转速测量 * * 案例2.透射式光电传感器及在烟尘浊度监测上的应用 透射式光电传感器是将发光管和光敏三极管等，以相对的方向装在中间带槽的支架上。当槽内无物体时，发光管发出的光直接照在光敏三极管的窗口上，从而产生大的电流输出，当有物体经过槽内时则挡住光线，光敏管无输出，以此可识别物体的有无。适用于光电控制、光电计量等电路中，可检测物体的有无、运动方向、转速等方面。 透射型BYD3M.TDT 光电传感器使用示意图 * * 防止工业烟尘污染是环保的重要任务之一。为了消除工业烟尘污染，首先要知道烟尘排放量，因此必须对烟尘源进行监测、自动显示和超标报警。 烟道里的烟尘浊度是通过光在烟道在传输过程中的变化大小来检测的。如果烟道浊度增加，光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加，到达光检测器的光减少。因此光检测器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化。 吸收式烟尘浊度监测系统组成框图 * * 光电式浊度计和含沙量测量 将装有浊水的试管插入仪器中 * * 案例3.光电式带材跑偏检测器 带材跑偏检测器用来检测带型材料在加工中偏离正确位置的大小及方向,从而为纠偏控制电路提供纠偏信号,主要用于印染、送纸、胶片、磁带生产过程中。光电式带材跑偏检测器原理如图所示。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。 带材跑偏检测器工作原理 * * 带材纠偏系统 带材走偏时，边缘经常与传送机械发生碰撞，易出现卷边，造成废品。当带材处于正确位置（中间位置）时，放大器输出电压Uo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。 * * 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。差动放大器将这一不平衡电压加以放大，输出电压为负值，它反映了带材跑偏的方向及大小。反之，当带材右偏时，ｕｏ为正值。输出信号ｕｏ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。 左图为测量电路简图。Ｒ1、Ｒ2是同型号的光敏电阻。Ｒ1作为测量元件装在带材下方，Ｒ2用遮光罩罩住,起温度补偿作用。当带材处于正确位置(中间位)时，由Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4组成的电桥平衡，使放大器输出电压ｕｏ为0。 测量电路 R2 * * 用容积法计量包装的成品，除了对重量有一定误差范围要求外，一般还对充填高度有一定的要求，以保证商品的外观质量，不符合充填高度的成品将不许出厂。下图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。 图：利用光电检测技术控制充填高度 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。 案例4.包装充填物高度检测 * * 案例5：光电鼠标就是利用LED与光敏晶体管组合来测量位移 * * 案例6：亮度传感器： 通过检测周围环境的亮度，再与内部设定值相比较，调整光源的亮度 和分布，有效利用自然光线，达到节约电能的目的。 * * 光敏电阻调光电路 下图是一种典型的光控调光电路，其工作原理是：当周围光线变弱时引起光敏电阻RG的阻值增加，使加在电容C上的分压上升，进而使可控硅的导通角