光电传感器的应用举例课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,8.6,光电传感器的应用举例,由于光电测量方法灵活多样，可测参数众多，又具有非接触、高精度、高分辨率、高可靠性和响应快等优点，加之激光光源、光栅、光学码盘、,CCD,器件、光导纤维等的相继出现和成功应用，使得光电传感器在检测和控制领域得到了广泛的应用。按其接收状态可分为模拟式光电传感器和脉冲光电传感器。,1,光电传感器在工业上的应用可归纳为吸收式、遮光式、反射式、辐射式四种基本形式。下图表明了四种形式的工作方式。,2,3,例,1,：直射式光电转速传感器,它由开孔圆盘、光源、光敏元件及缝隙板等组成。开孔圆盘的输入轴与被测轴相连接，光源发出的光通过开孔圆盘和缝隙板照射到光敏元件上，光敏元件将其转为电信号输出。,通过测量光敏元件输出的脉冲频率，得被测转速,n=f/N,n,转速；,f,脉冲频率；,N,圆盘孔数。,4,5,测速也可以采用反射式：只要用白纸画上黑道的圆纸贴在旋转体上即可。,其测量电路与透射式相同,6,例,2,：光电液位检测,在液体未升到发光二极管及光电三极管平面时，红外发光二极管发出的红外线不会被光电三极管接收；当液位上升到发光二极管及光电三极管平面时，出于液体的折射，光电三极管接,收到红外信号由此,获得液位信号。,7,例,3,：感烟传感器,(,火灾报警器的一部分,),由红外发光二极管及光电三极管组成，但二者不在同一平面上,(,有一定角度,),。在无烟状态时，光电三极管接收不到红外线；,当发生火灾时，产生大量烟雾，烟雾粒子进入感烟传感器时，由于红外线受烟雾粒于折射作用，光电三极管接收到红外线，给出烟雾报警信号。,8,例,4,：光电开关的应用,下图为检测生产流水线上瓶盖及商标的实例。除记数外，还可进行位置检测,(,如装配体有没有到位,),、质量检查,(,如瓶盖是否压上，标签是否漏贴等,),。,9,下图为为自动切断控制的实例。,可以根据被测物的特定标记进行自动控制,(,如根据特定的标记检测后进行自动切断、封口等,),。,光电开关主要用于自,动包装机、自动灌装,机、自动封装机、自,动或半自动装配流水,线等自动化机械装置。,10,例,5,：防盗报警电路,将光电断路器安装于抽屉的背后，并设一电源开关于隐蔽的地方，当需要防盗时将开关合上。平时由于挡板插入槽口，光电三极管仅有暗电流，,BG,不导通，继电器,J,不吸合。当小偷撬开抽屉时，一拉开抽屉则挡板离开槽口，光电三极管的光电流使,R,2,上产生接近电源的电压，,BG,导通，继电器吸合，发出报警信号。,11,这种装置同样可以安装在门窗上起防盗报警作用。,12,例,6,：自动照明灯,D,1,为触发二极管，触发电压约,30v,左右。在白天时，光敏电阻的阻值低，其分压低于,30v(A,点,),，触发二极管截止，双向可控硅无触发电流，T,1,、,T,2,之间呈断开状态；天暗后，光敏电阻阻值增加，,A,点电压大于,30v,，触发二极管导通，双向可控硅呈导通状态，电灯亮。,R,1,、,C,1,为保护双向可控硅,的吸收电路。,13,正常强度光照在光敏电阻上，因阻值较小，端压小于,0.5V,，电路中三极管截止，即流过三极管,T,和小白炽灯泡的电流趋于零，灯暗，当光照逐渐变暗，光敏电阻阻值变大，三极管逐渐导通，流过三极管和灯的电流逐渐变大，灯,D,逐渐变亮。入射光敏电阻的照度为零时，灯最亮。,二极管,D,的作用是保护,三极管，防止大反向电,压加在三极管的,be,两极。,14,例,7,：路障灯、航标指示灯电路,白天光敏电阻阻值低，,BG,l,截止，,BG,2,也截止，双向可控硅处于断的状态，当天黑时，光敏电阻阻值增加，,BG,l,与,BG,2,相继导通，双向可控硅,有触发电流而处于导,通状态，灯亮。,15,例,8,：路灯自动控制器,220V,CJD-10,路灯,8V,C1,200u,C2 200u,R1 470k,R2 200k,R3 10k,R4 57k,R5 4.3k,R6 25k,R7 10k,R8 280k,J,C3 100u,BG1,BG2,BG3,BG4,2CR,天黑：,BG1,导通，,J,动作，路灯亮；,天亮：光电池电动势，,BG1,截止,J,释放，路灯灭。,16,例,9,：太阳能电池电源系统,调节控制器,太阳,电池,方阵,直,流,负,载,逆,变,器,交,流,负,载,发电装置：,单体太阳能电池,太阳电池组件,阵列,调节控制器：充放电自动控制,阻塞二极管：避免蓄电池对太阳电池放电,17,例,10,：光电管在电影放映机上的应用,影片声音重放过程,录制：声音,-,机械振动,-,通过光束宽度变换,-,记录在,电影胶片上,-,宽度不同的影像声迹,重放：光,-,声迹,-,光电管,声迹宽度起伏变化,-,光线强弱变化,-,光电流变化,18,例,11,：注油液位控制装置,19,例,12,：测量心率,脉搏跳动,-,生物组织血液,量变化,-,传输光的性能变化,变化速率,-,心率,手指光反射强度变化的测量,20,例,13,：条形码扫描笔,21,例,14,：红外线警戒报警器,电,源,光源,滤光片,红外线,凸透镜,红外接收器,报警系统,声,光,报,警,VD1,2CU,RP1,10k,VT1,3AX31,R2,51k,R1,R,3,10k,VT2,VD2 2CP10,K2,K,S,9V,K1,+V,有人遮挡：报警,22,例,15,：大米分选机,大米及杂质,在光照下，,发出不同,光信号,23,例,16,：可逆计数器,运动方向,出入场人数统计,24,逻辑关系,各点波形,25,例,17,：吸收式烟尘浊度检测仪,白炽平,行光源,光检测,放大,显示,报警器,刻度校正,26,例,18,：工件表面粗糙度及尺寸测量,27,门窗防盗控制,自动扶梯自动启停,其他应用,对射式光电开关,汽车通过检测,汽车喷涂控制,28,鉴别不同高度物体,高度判别,缺件剔除,料位控制,对射式光电开关,29,围墙监护警戒,远距对射式光电开关,库房卫士,安全警戒,30,扩散反射式光电开关,料位控制,烟雾报警,带材对中控制,缺料检测,31,斜度检测,扩散反射式光电开关,裂缝检测,镜面反射式光电开关,透明玻璃瓶检测,长度控制,32,限距式光电开关,产品计数,液位检测,气流量监测,检测有无盖,33,限距式光电开关,料径控制,行程控制,转速监测,超速或滞速判别,34,槽型光电开关,起重机位置控制,定长剪切,脉冲发生器,35,光电开关式标志传感器,透明薄膜上标志检测,电度表转速检测,仪表指针位置检测,标志检测,36,光幕传感器,自动装配机的侵入检测,机器人工作区安全检测,车库门车辆通过检测,上料机和卸料机的侵入检测,37,贴片机的侵入检测,光幕传感器,38,固态图象传感器的应用：,用,CCD,线阵型摄象机作流水线零件尺寸在线检测。,图,3.117 CCD,线阵摄象机作二维零件尺寸在线检测,39,采用摄像机利用三角法测量物体位置。,图,3.118,三角法原理测量物体位移及轮廓,40,用三角法测量工件轮廓。,图,3.119,三角法三维轮廓尺寸测量,41,采用面阵式,CCD,摄象机利用投影法测量物体三维表面形貌。,图,3.120,投影法测量物体三维形貌,42,用莫尔条纹法来测量物体的三维形貌。,图,3.121,莫尔条纹法测量物体的三维形貌,43,图,3.122,莫尔条纹结构例,44,P178,1,、,9,、,10,、,11,45,