传感器及其检测技术-开关量检测 (1).ppt

1.主电路任务二接近开关的应用（一）整流与滤波输入滤波器逆变输出整流与滤波冲击电流限幅123452.控制电路控制电路一方面从输出端取样，与设定值进行比较，然后去控制逆变器，改变其脉宽或脉频，使输出稳定；另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对电源进行各种保护措施。任务二接近开关的应用（一）3.检测电路检测电路提供保护电路中正在运行中的各种参数和各种仪表数据。4.辅助电源辅助电源实现电源的软件（远程）启动，为保护电路和控制电路（PWM等芯片）工作供电。任务二接近开关的应用（一）任务一认识接近开关任务一认识接近开关任务一认识接近开关光电效应制作的器件称为光电器件，也称光敏器件。光电器件的种类很多，但其工作原理都是建立在光电效应这一物理基础上的。光电器件的种类主要有:光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池、光电耦合器件。任务一认识接近开关2.光电管光电管由玻璃壳、两个电极(光电阴极K和阳极A)、引出插脚等组成。是将球形玻璃壳抽成真空，在内半球面上涂上一层光电材料作为阴极K，球心放置小球形或小环形金属作为阳极A。当阴极K受到光线照射时便发射电子，电子被带正电位的阳极A吸引，朝阳极A方向移动，这样就在光电管内产生了电子流，从而在外电路中便产生了电流。光电管的典型结构任务一认识接近开关光电管的结构与真空光电管的结构基本相同，所不同的是充气光电管球内充了低压惰性气体。当光电极被光线照射时，光电子在飞向阳极的过程中与气体分子碰撞而使气体电离，从而使阳极电流急速增加，因此增加了光电管的灵敏度。任务一认识接近开关光电管的伏安特性曲线：是指当光通量一定时，阳极电流与阳极电压之间的关系曲线。如图1-12所示为真空光电管的伏安特性曲线；而图1-13所示为充气光电管的伏安特性曲线。通过观察这两种伏安特性曲线图，在阳极电压的一段范围内，阳极电流不随阳极电压的变化而变化，达到了比较稳定的饱和区。这就是光电管的工作静态点。选择光电管的工作参数点时，就应选在光电流与阳极电压无关的区域内。任务一认识接近开关真空光电管伏安特性充气光电管伏安特性任务一认识接近开关3.光电倍增管光电倍增管是一种常用的灵敏度很高的光探测器，顾名思义是把微弱光信号转变成电信号且进行放大的器件。光电倍增管的典型结构和工作原理任务一认识接近开关标准光源发出的光经过聚光系统被聚焦在单色仪的入射狭缝S1上，通过单色仪的色散作用，在其出射狭缝处可以获得单色光。此单色光功率被光电倍增管所接收放大后，在阳极A上产生相应的电信号，可以由数字电压表直接读出。调整单色仪的色散系统(鼓轮)，可以改变单色仪输出光的波长，就可以得到光电倍增管在不同波长的光照射下产生的阳极电信号。任务一认识接近开关光电倍增管的测量原理任务一认识接近开关4.光敏电阻光敏电阻是一种基于光电效应制成的光电器件，光敏电阻没有极性，相当于一个电阻器件。光敏电阻的测量原理任务一认识接近开关光敏电阻的外形与结构5.光电二极管和光电三极管光电二极管：光电二极管具有单向导电性质，当光线照射时，二极管处于导通状态，否则近于断路状态。没有光照时反向电流极其微弱，称暗电流；有光照时反向电流迅速增大到几十微安，称为光电流。光的强度越大，反向电流也越大。任务一认识接近开关光电三极管：二极管电流很小，通过三极管形式将电流放大形成光电三极管。任务一认识接近开关任务一认识接近开关光敏二极管的结构与一般的二极管相似，其PN结对光敏感。将其PN结装在管的顶部，上面有一个透镜制成的窗口，以便使光线集中在PN结上。光敏二极管是基于半导体光生伏特效应的原理制成的光电器件。光敏二极管的工作原理和结构任务一认识接近开关光敏三极管的工作原理和结构任务一认识接近开关6.光电耦合器光电耦合器件是由发光元件(如发光二极管)和光电接收元件合并使用，以光作为媒介传递信号的光电器件。光电耦合器中的发光元件通常是半导体的发光二极管，光电接收元件有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管或光敏复合管等。根据其结构和用途不同，又可分为用于实现电隔离的光电耦合器和用于检测有无物体的光电开关。任务一认识接近开关1)光电耦合器光电耦合器的发光和接收元件都封装在一个外壳内，一般有金属封装和塑料封装两种。光电耦合器常见的组合形式任务一认识接近开关光电耦合器实际上是一个电量隔离转换器，它具有抗干扰性能和单向信号传输功能，广泛应用在电路隔离、电平转换、噪声抑制、无触点开关及固态继电器等场合。2）光电开关光电开关：利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，