光電感測器的原理,光電感測器原理是什麼?

時間 2021-12-19 11:42:28

1樓:齊家網

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。

光電感測器原理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。

2樓:桑田

由光通量對光電元件的作用原理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,使投射到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,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,稱為光電載流子。在外電場的作用下,光電載流子參與導電,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。

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。 ⑴槽型光電感測器

把一個光發射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側組成槽形光電。發光器能發出紅外光或可見光,在無阻情況下光接收器能收到光。但當被檢測物體從槽中通過時,光被遮擋,光電開關便動作,輸出一個開關控制訊號,切斷或接通負載電流,從而完成一次控制動作。

槽形開關的檢測距離因為受整體結構的限制一般只有幾釐米。

⑵對射型光電感測器,若把發光器和收光器分離開,就可使檢測距離加大,一個發光器和一個收光器組成對射分離式光電開關,簡稱對射式光電開關。對射式光電開關的檢測距離可達幾米乃至幾十米。使用對射式光電開關時把發光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側,檢測物通過時阻擋光路,收光器就動作輸出一個開關控制訊號。

⑶反光板型光電開關

把發光器和收光器裝入同一個裝置內,在前方裝一塊反光板,利用反射原理完成光電控制作用,稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關。正常情況下,發光器發出的光源被反光板反射回來再被收光器收到;一旦被檢測物擋住光路,收光器收不到光時,光電開關就動作,輸出一個開關控制訊號。

⑷擴散反射型光電開關

擴散反射型光電開關的檢測頭裡也裝有一個發光器和一個收光器,但擴散反射型光電開關前方沒有反光板。正常情況下發光器發出的光收光器是找不到的。在檢測時,當檢測物通過時擋住了光,並把光部分反射回來,收光器就收到光訊號,輸出一個開關訊號。

沒有訊號輸出的原因

首先要考慮的是接線或配置的問題。對於對射型光電感測器必須由投光部和受光部組合使用,兩端都需要供電;而回歸反射型必須由感測器探頭和迴歸反射板組合使用;同時,使用者必須給感測器提供穩定電源,如果是直流供電,必須確認正負極,如若正負極連線錯誤則會導致輸出訊號沒有。

上述的原因分析是對光電感測器本身的考慮,我們還需要考慮的是檢測物體的位置問題,如果檢測物體不在檢測區域,這樣的檢測是徒勞的。檢測物體必須在感測器可以檢測的區域內,也就是光電可以感知的範圍內。其次,要考慮感測器光軸有沒有對準問題,對射型的投光部和受光部光軸必須對準,對應的迴歸反射型的探頭部分和反光板光軸必須對準。

同樣還要考慮的是檢測物體是否符合標準檢測物體或者最小檢測物體的標準,檢測物體不能小於最小檢測物體的標準,從而避免導致對射型、反射型不能很好檢測透明物體,像反射型對檢測物體的顏色有要求,顏色越深,檢測距離就越近。

如果以上情況都可以很明確地做出排除後,我們需要做的事就是檢測環境的干擾因素。如光照強度不能超出額定範圍;如果現場環境有粉塵,就需要我們定期清理光電感測器探頭表面;或者是多個感測器緊密安裝,互相產生干擾;還有一種影響比較大的是電氣干擾,如果周圍有大功率裝置,產生干擾時必須要有相應的抗干擾措施。如果做過上述的逐一排查,這些因素都可以明確地排除還是沒有訊號輸出的話,建議退回廠家檢測判斷。

光電感測器通常由三部分構成,它們分別為:傳送器、接收器和檢測電路。

發射器帶一個校準鏡頭,將光聚焦射向接收器,接收器出電纜將這套裝置接到一個真空管放大器上。在金屬圓筒內有一個小的白熾燈做為光源,這些小而堅固的白熾燈感測器就是如今光電感測器的雛形。

接收器有光電二極體、光電三極體及光電池組成。光敏二極體是現在最常見的感測器。光電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,稱為光電載流子。

此外,光電感測器的結構元件中還有發射板和光導纖維。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。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,仍從這根反射線返回。

⑴槽型光電感測器

把一個光發射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側的是槽形光電。發光器能發出紅外光或可見光,在無阻情況下光接收器能收到光。但當被檢測物體從槽中通過時,光被遮擋,光電開關便動作。

輸出一個開關控制訊號,切斷或接通負載電流,從而完成一次控制動作。槽形開關的檢測距離因為受整體結構的限制一般只有幾釐米。

⑵對射型光電感測器

若把發光器和收光器分離開,就可使檢測距離加大。由一個發光器和一個收光器組成的光電開關就稱為對射分離式光電開關,簡稱對射式光電開關。它的檢測距離可達幾米乃至幾十米。

使用時把發光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側,檢測物通過時阻擋光路,收光器就動作輸出一個開關控制訊號。

⑶反光板型光電開關

把發光器和收光器裝入同一個裝置內,在它的前方裝一塊反光板,利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關。正常情況下,發光器發出的光被反光板反射回來被收光器收到;一旦光路被檢測物擋住,收光器收不到光時,光電開關就動作,輸出一個開關控制訊號。

⑷擴散反射型光電開關

它的檢測頭裡也裝有一個發光器和一個收光器,但前方沒有反光板。正常情況下發光器發出的光收光器是找不到的。當檢測物通過時擋住了光,並把光部分反射回來,收光器就收到訊號,輸出一個開關訊號。

3樓:寶寶成長助手

光電感測器工作原理,光電感測器介紹

光電感測器原理是什麼?

4樓:齊家網

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。

光電感測器原理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。

5樓:

能點光電液位感測器原理:該感測器包含一個光電接收器和一個紅外發光二極體。發光二極體所發出的光被匯入感測器頂部的稜鏡,有液體時,光會折射到液體中,從而使接收器收不到或只能接收少量的光。

接收器驅動內部電氣開關工作,從而發出警報訊號。沒有液體時,則光會直接從稜鏡反射回接收器。 通過這樣的原理來實現水位檢測。

光電液位感測器原理圖-****能點

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