《传感器与检测技术》课件——项目六 光电传感器.pptVIP

光纤传感器使用的光源种类很多，按照光的相干性可分为相干光和非相干光。非相干光源有白炽光、发光二极管；相干光源包括各种激光器，如氦氖激光器、半导体激光二极管等。光探测器：光探测器的作用是把传送到接收端的光信号转换成电信号，以便作进一步的处理。它和光源的作用相反，常用的光探测器有光敏二极管、光敏三极管、光电倍增管等。光纤耦合器：是将光讯号从一条光纤中分至多条光纤中的元件。2）光纤加速度传感器激光束通过分光板后分为两束光,透射光作为参考光束,反射光作为测量光束。当传感器感受加速度时,由于质量块M对上下光纤的作用,从而使光纤被拉伸,引起光程差的改变。相位改变激光束由单模光纤射出后与参考光束会合产生干涉效应。激光干涉仪的干涉条纹的移动可由光电接收装置转换为电信号,(光电探测器置于汇合处）经过处理电路处理后便可正确地测出加速度值。图6-35光纤加速度传感器结构图谢谢观看2）使用注意事项（1）红外线传感器属漫反射型的产品，所采用的标准检测体为平面的白色画纸。（2）红外线光电开关在环境照度高的情况下都能稳定工作，但原则上应回避将传感器光轴正对太阳光等强光源。（3）对射式光电开关最小可检测宽度为该种光电开关透镜宽度的80%。（4）当使用感性负载（如灯、电动机等）时，其瞬态冲击电流较大，可能劣化或损坏交流二线的光电开关，在这种情况下，请将负载经过交流继电器来转换使用。（5）红外线光电开关的透镜可用擦镜纸擦拭，禁用稀释溶剂等化学品，以免永久损坏塑料镜。（6）针对用户的现场实际要求，在一些较为恶劣的条件下，如灰尘较多的场合，所生产的光电开关在灵敏度的选择上增加了50%，以适应在长期使用中延长光电开关维护周期的要求。（7）产品均为SMD(表面贴装器件)工艺生产制造，并经严格的测试合格后才出厂，在一般情况下使用均不会出现损坏。为了避免意外性发生，请用户在接通电源前检查接线是否正确，核定电压是否为额定值。应用举例：从图可以看出光电开关的各种应用。其中，（a）为光电开关用于对材料的定位剪切控制；（b）为用光电开关来控制液面位的上下限值，当液面位高于或低于上下极限液面位时，光电开关控制电路可使阀门打开或关闭，使液面位的高度保持在上下限之间；（c）为利用物体对光的遮挡作用，检测物体的通过个数，或物体是否存在；（d）为利用光的直线传播性，检验产品是否等高排列；（e）为将光电开关用在流水生产线上，来检测产品的个数；（f）为用光电开关检测液面位的高低。2．电荷耦合器件电荷耦合器件（ChargeCoupleDevice，简称CCD），它将光敏二极管阵列和读出移位寄存器集成为一体，构成具有自扫描功能的图象传感器。是一种金属氧化物半导体（MOS）集成电路器件，它以电荷作为信号,基本功能是进行电荷的存储和电荷的转移输出。广泛应用于自动控制和自动测量,尤其适用于图像识别技术。1）CCD图像传感器的分类（1）面阵CCD：把光敏元件排列成矩阵形式，传输读出结构有不同类型，如帧转移结构、行间转移结构。允许拍摄者在任何快门速度下一次曝光拍摄移动物体。（2）线阵CCD：由一列MOS光敏元件和一列移位寄存器并列构成。用一排像素扫描过图片，做三次曝光——分别对应于红、绿、蓝三色滤镜，正如名称所表示的，线性传感器是捕捉一维图像。初期应用于广告界拍摄静态图像，线性阵列，处理高分辨率的图像时，受局限于非移动的连续光照的物体。（3）三线CCD：在三线传感器中，三排并行的像素分别覆盖RGB滤镜，当捕捉彩色图片时，完整的彩色图片由多排的像素来组合成。三线CCD传感器多用于高端数码相机，以产生高的分辨率和光谱色阶。（4）交织传输CCD：这种传感器利用单独的阵列摄取图像和电量转化，允许在拍摄下一图像时在读取当前图像。交织传输CCD通常用于低端数码相机、摄像机和拍摄动画的广播拍摄机。（5）全幅面CCD：此种CCD具有更多电量处理能力，更好动态范围，低噪音和传输光学分辨率，全幅面CCD允许即时拍摄全彩图片。全幅面CCD由并行浮点寄存器、串行浮点寄存器和信号输出放大器组成。全幅面CCD曝光是由机械快门或闸门控制去保存图像，并行寄存器用于测光和读取测光值。图像投射到作投影幕的并行阵列上。此元件接收图像信息并把它分成离散的由数目决定量化的元素。这些信息流就会由并行寄存器流向串行寄存器。此过程反复执行，直到所有的信息传输完毕。接着，系统进行精确的图像重组。2）CCD图像传感器的特性参数（1）电荷转