角度感測器的工作原理?光電感測器的工作原理

時間 2021-10-15 00:22:02

1樓:匿名使用者

角度感測器的工作原理 :

角度感測器用來檢測角度的。它的身體中有一個孔,可以配合樂高的軸。當連結到rcx上時,軸每轉過1/16圈,角度感測器就會計數一次。

往一個 方向轉動時,計數增加,轉動方向改變時,計數減少。計數與角度感測器的初始位置有關。當初始化角度感測器時,它的計數值被設定為0,如果需要,你可以用編 程把它重新復位。

光電感測器的工作原理:

光電感測器是通過把光強度的變化轉換成電訊號的變化來實現控制的。

光電感測器在一般情況下,有三部分構成,它們分為:傳送器、接收器和檢測電路。

傳送器對準目標發射光束,發射的光束一般**於半導體光源,發光二極體(led)、鐳射二極體及紅外發射二極體。光束不間斷地發射,或者改變脈衝寬度。接收器有光電二極體、光電三極體、光電池組成。

在接收器的前面,裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其後面是檢測電路,它能濾出有效訊號和應用該訊號。

此外,光電開關的結構元件中還有發射板和光導纖維。

三角反射板是結構牢固的發射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成,能夠使光束準確地從反射板中返回,具有實用意義。它可以在與光軸0到25的範圍改變發射角,使光束幾乎是從一根發射線,經過反射後,還是從這根反射線返回。

2樓:匿名使用者

角度感測器:通常也即旋轉編碼器,內部在軸上安裝有光柵,通過軸的旋轉,切割光柵,舉例說,若未360脈衝的產品,則每圈輸出360脈衝,則一個脈衝代表1°,還有絕對值型的旋轉編碼器,輸出訊號是固定對應角度的,輸出二進位制,bcd或格雷碼等。

光電感測器:目前最普通的就是產品通過發光二極體等元件將電訊號轉換成光訊號,通過另一端對收光量的大小進行判斷,是否有物體或物體的遠近,顏色等。

3樓:

光電感測器是採用光電元件作為檢測元件的感測器。它首先把被測量的變化轉換成光訊號的變化,然後藉助光電元件進一步將光訊號轉換成電訊號。光電感測器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。

目錄概述

原理分類

應用光電感測器特長

感測器市場前景**

[光電感測器]

光電感測器

編輯本段概述

光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優點,而且可測引數多,感測器的結構簡單,形式靈活多樣,因此,光電式感測器在檢測和控制中應用非常廣泛。

光電感測器是各種光電檢測系統中實現光電轉換的關鍵元件,它是把光訊號(紅外、可見及紫外光輻射)轉變成為電訊號的器件。

光電式感測器是以光電器件作為轉換元件的感測器。它可用於檢測直接引起光量變化的非電量,如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等;也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量,如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度,以及物體的形狀、工作狀態的識別等。光電式感測器具有非接觸、響應快、效能可靠等特點,因此在工業自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用。

近年來,新的光電器件不斷湧現,特別是ccd影象感測器的誕生,為光電感測器的進一步應用開創了新的一頁。

編輯本段原理

由光通量對光電元件的作用原理[1]不同所製成的光學測控系統是多種多樣的,按光電元件(光學測控系統)輸出量性質可分二類,即模擬式光電感測器和脈衝(開關)式光電感測器.模擬式光電感測器是將被測量轉換

[光電感測器]

光電感測器

成連續變化的光電流,它與被測量間呈單值關係.模擬式光電感測器按被測量(檢測目標物體)方法可分為透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻檔)三大類.所謂透射式是指被測物體放在光路中,恆光源發出的光能量穿過被測物,部份被吸收後,透射光投射到光電元件上;所謂漫反射式是指恆光源發出的光投射到被測物上,再從被測物體表面反射後投射到光電元件上;所謂遮光式是指當光源發出的光通量經被測物光遮其中一部份,使投射剄光電元件上的光通量改變,改變的程度與被測物體在光路位置有關.

光敏二極體是最常見的光感測器。光敏二極體的外型與一般二極體一樣,只是它的管殼上開有一個嵌著玻璃的視窗,以便於光線射入,為增加受光面積,pn結的面積做得較大,光敏二極體工作在反向偏置的工作狀態下,並與負載電阻相串聯,當無光照時,它與普通二極體一樣,反向電流很小(<µa),稱為光敏二極體的暗電流;當有光照時,載流子被激發,產生電子-空穴,稱為光電

[光電感測器]

光電感測器

載流子。在外電場的作用下,光電載流子參於導電,形成比暗電流大得多的反向電流,該反向電流稱為光電流。光電流的大小與光照強度成正比,於是在負載電阻上就能得到隨光照強度變化而變化的電訊號。

光敏三極體除了具有光敏二極體能將光訊號轉換成電訊號的功能外,還有對電訊號放大的功能。光敏**管的外型與一般三極體相差不大,一般光敏三極體只引出兩個極——發射極和集電極,基極不引出,管殼同樣開視窗,以便光線射入。為增大光照,基區面積做得很大,發射區較小,入射光主要被基區吸收。

工作時集電結反偏,發射結正偏。在無光照時管子流過的電流為暗電流iceo=(1+β)icbo(很小),比一般三極體的穿透電流還小;當有光照時,激發大量的電子-空穴對,使得基極產生的電流ib增大,此刻流過管子的電流稱為光電流,集電極電流ic=(1+β)ib,可見光電三極體要比光電二極體具有更高的靈敏度。

編輯本段分類

1. 標準光電感測器

1)漫反射型:一般型或能量型 (-8),聚焦式 (-8-h),帶背景抑制功能型 (-8-h)

[光電感測器]

光電感測器

,帶背景分析功能型 (-8-hw)

2)反射板型:一般型 (-6),帶偏振濾波功能型 (-54, -55),帶透明體檢測功能型 (-54-g),帶前景抑制功能型 (-54-v)

3)對射型

4)槽型

5)光纖感測器:塑料光纖型,玻璃光纖型

6)色標感測器,顏色感測器,熒光感測器

7)光通訊

8)鐳射測距:三角反射原理型,相位差原理型,時間差原理型

9)光柵

10)防爆/隔爆型

2. 安全光電感測器

1)安全對射光電

2)安全光柵

3)安全光幕

4)安全控制器

3. 門控光電感測器

1)雷達感測器:區域檢測型

2)主動式感測器:單光束型,多光束型,區域檢測型

3)被動式感測器:區域檢測型

4)電梯光幕

5)通用光電:槽形,對射型等

編輯本段應用

一、煙塵濁度監測儀

防止工業煙塵汙染是環保的重要任務之一。為了消除工業煙塵汙染,首先要知道煙塵排放量,因此必須對煙塵源進行監測、自動顯示和超標報警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。

如果煙道濁度增加,光源發出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加,到達光檢測器的光減少,因而光檢測器輸出訊號的強弱便可反映煙道濁度的變化。

二、光電池在光電檢測和自動控制方面的應用

光電池作為光電探測使用時,其基本原理與光敏二極體相同,但它們的基本結構和製造工藝不完全相同。由於光電池工作時不需要外加電壓;光電轉換效率高,光譜範圍寬,頻率特性好,噪聲低等,它已廣泛地用於光電讀出、光電耦合、光柵測距、鐳射準直、電影還音、紫外光監視器和燃氣輪機的熄火保護裝置等。

編輯本段光電感測器特長

①檢測距離長

如果在對射型中保留10m以上的檢測距離等,便能實現其他檢測手段(磁性、超聲波等) 無法離檢測。

②對檢測物體的限制少

由於以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理,所以不象接近感測器等將檢測物體限定 在金屬,它可對玻璃.塑料.木材.液體等幾乎所有物體進行檢測。

③響應時間短

光本身為高速,並且感測器的電路都由電子零件構成,所以不包含機械性工作時間,響應時間非常短。

④解析度高

能通過高階設計技術使投光光束集中在小光點,或通過構成特殊的受光光學系統,來實現高解析度。也可進行微小物體的檢測和高精度的位置檢測。

⑤可實現非接觸的檢測

可以無須機械性地接觸檢測物體實現檢測,因此不會對檢測物體和感測器造成損傷。因此,感測器能長期使用。

⑥可實現顏色判別

通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合 而有所差異。利用這種性質,可對檢測物體的顏色進行檢測。

⑦便於調整

在投射可視光的型別中,投光光束是眼睛可見的,便於對檢測物體的位置進行調整。

編輯本段感測器市場前景**

諮詢公司intechnoconsulting的感測器市場報告顯示,2023年全球感測器市場容量為506億美元,預計2023年全球感測器市場可達600億美元以上。調查顯示,東歐、亞太區和加拿大成為感測器市場增長最快的地區,而美國、德國、日本依舊是感測器市場分佈最大的地區。就世界範圍而言,感測器市場上增長最快的依舊是汽車市場,佔第二位的是過程控制市場,看好通訊市場前景。

一些感測器市場比如壓力感測器、溫度感測器、流量感測器、水平感測器已表現出成熟市場的特徵。流量感測器、壓力感測器、溫度感測器的市場規模最大,分別佔到整個感測器市場的21%、19%和14%。感測器市場的主要增長來自於無線感測器、mems(micro-electro-mechanicalsystems,微機電系統)感測器、生物感測器等新興感測器。

其中,無線感測器在2007-2023年複合年增長率預計會超過25%。

目前,全球的感測器市場在不斷變化的創新之中呈現出快速增長的趨勢。有關專家指出,感測器領域的主要技術將在現有基礎上予以延伸和提高,各國將競相加速新一代感測器的開發和產業化,競爭也將日益激烈。新技術的發展將重新定義未來的感測器市場,比如無線感測器、光纖感測器、智慧感測器和金屬氧化感測器等新型感測器的出現與市場份額的擴大。

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