無(wú)皮鼓原理及原理應(yīng)用

1、無(wú)皮鼓原理及原理應(yīng)用11071012楊東奇原理：利用紅外傳感器的原理，用電子電路模擬鼓聲，利用紅外 發(fā)射與接收進(jìn)行控制。原來(lái)在每個(gè)無(wú)皮鼓中都裝有一組激光發(fā)射器和 光敏接受器組成的光電控制器。當(dāng)用手或腳作敲鼓狀遮擋住光束時(shí)， 接收器接收不到光信號(hào)，光電開(kāi)關(guān)就會(huì)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的錄有鼓聲的語(yǔ)音集 成電路，發(fā)出鼓聲。有個(gè)啟動(dòng)按鈕，就按了一下，在無(wú)皮鼓沒(méi)有皮的那個(gè)地方敲了一 下，就聽(tīng)見(jiàn)“咚”的一聲。“無(wú)皮鼓”雖然有一面沒(méi)有皮，但是用紅 外線給代替了，所以，才會(huì)發(fā)出聲音光電控制器是它能發(fā)出聲音的最 主要的原因。激光發(fā)射器只是簡(jiǎn)單的發(fā)出可由光敏接收器接收的一束 紅外光。背景知識(shí)：光敏接受器可能由光敏二極管或光敏三

2、極管組成。光敏二極管也叫光電二極管。光敏二極管與半導(dǎo)體二極管在結(jié)構(gòu) 上是類似的，其管芯是一個(gè)具有光敏特征的pn結(jié)，具有單向?qū)щ娦裕?因此工作時(shí)需加上反向電壓。無(wú)光照時(shí),有很小的飽和反向漏電流, 即暗電流，此時(shí)光敏二極管截止。當(dāng)受到光照時(shí)，飽和反向漏電流大 大增加，形成光電流，它隨入射光強(qiáng)度的變化而變化。當(dāng)光線照射時(shí), 可以產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，使少數(shù)載流子的密度增加。這些載流子在反 向電壓下漂移，使反向電流增加。因此可以利用光照強(qiáng)弱來(lái)改變電路 屮的電流。光敏三極管和普通三極管相似，也有電流放大作用，只是它的集 電極電流不只是受基極電路和電流控制，同時(shí)也受光輻射的控制。通 ?；鶚O不引出，但一些光敏三

3、極管的基極有引出，用于溫度補(bǔ)償和附 加控制等作用。當(dāng)具有光敏特性的pn結(jié)受到光輻射時(shí)，形成光電流, 由此產(chǎn)生的光生電流由基極進(jìn)入發(fā)射極，從而在集電極回路中得到一 個(gè)放大了相當(dāng)于b倍的信號(hào)電流。不同材料制成的光敏三極管具有不 同的光譜特性，與光敏二極管相比，具有很大的光電流放大作用，即 很高的靈敏度。光敏管大體有開(kāi)關(guān)作用，環(huán)境光檢測(cè)作用，各種光線接收作用。 在太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤控制中，做光電檢測(cè)用，接受太陽(yáng)光，校正方位。 光敏二級(jí)管被應(yīng)用于收咅機(jī)、電視、電腦等設(shè)備中，比如用led發(fā)光 二極光替代液晶顯示器背后的光源，能達(dá)到節(jié)能且穩(wěn)定的作用。光敏 三極管可用來(lái)控制開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，其主要原因是三極管對(duì)光照強(qiáng)

4、度十分 敏感，可以根據(jù)根據(jù)光照強(qiáng)弱來(lái)控制電流大小，從而在繼電器的配合 下控制開(kāi)關(guān)的通斷狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。由于光敏管對(duì)光的敏感性 很高，還可用于測(cè)量溫度，因?yàn)椴煌瑴囟鹊奈矬w輻射的光不同，以此 可以間接測(cè)量溫度。此外，光敏三極管還可用于傳輸信號(hào)，如光藕合 器，光耦合器亦稱光電隔離器，簡(jiǎn)稱光耦，光耦合器以光為媒介傳輸 電信號(hào)，它對(duì)輸入、輸岀電信號(hào)有良好的隔離作用，所以，它在各種 電路中得到廣泛的應(yīng)用。另外，紅光光敏管可用于測(cè)量紅外線，這一 點(diǎn)可用來(lái)做夜視儀。根據(jù)光路的通斷來(lái)改變電路的通斷或電流的大小，從而達(dá)到控制 要控制的物體所做的運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用：光電控制器有很多的應(yīng)用不止是可制作新穎的無(wú)皮鼓，無(wú)弦

5、琴還有在 工業(yè)生產(chǎn)和工程應(yīng)用過(guò)程屮，常對(duì)產(chǎn)品、部件或?qū)ο筮M(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制。 監(jiān)測(cè)與控制的條件通常可以是產(chǎn)品的處理位置、部件運(yùn)動(dòng)的速度或?qū)?象的位移，有吋也可能是對(duì)象的形狀和特征等。例如，瓶裝生產(chǎn)線的 飲料加注控制，通常是根據(jù)飲料瓶的位置是否對(duì)準(zhǔn)加注管口來(lái)進(jìn)行控 制的。在高速公路的監(jiān)控工程中，常對(duì)車輛的速度、高度和重量進(jìn)行 監(jiān)控。無(wú)論選擇哪些變量進(jìn)行監(jiān)控，都可以采用光電控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 由于光電傳感器具有體積小，容易安裝且測(cè)量精確度高，速度快和無(wú) 接觸的特點(diǎn)，可編程控制器具有數(shù)字控制與通信和抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu) 點(diǎn)，使得光電控制技術(shù)被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。光電控制技術(shù)已經(jīng)在航 空航天工程、能源工程、機(jī)器人

6、系統(tǒng)、生產(chǎn)流水線、制造過(guò)程、交通 車輛控制、工程測(cè)量系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)屮得到了廣泛的應(yīng)用。光電控制系統(tǒng)的發(fā)展依賴于光電測(cè)試技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用。光 電測(cè)試技術(shù)的發(fā)展與新型光源、新型光電器件、微電了技術(shù)、計(jì)算機(jī) 技術(shù)的發(fā)展密不可分。自從1960年第一臺(tái)紅寶石激光器與氨一氛激 光器問(wèn)世以來(lái)，由于激光光源的單色性、方向性、相t性和穩(wěn)定性極 好，人們?cè)诤芏虝r(shí)間內(nèi)就研制出各種激光干涉儀、激光測(cè)距儀、激光 準(zhǔn)直儀、激光跟蹤儀、激光雷達(dá)等，大大推動(dòng)了光電測(cè)試技術(shù)的發(fā)展。還有應(yīng)用非常廣泛的報(bào)警器。在汽車、摩托車報(bào)警器，倉(cāng)庫(kù)大門(mén), 以及家庭保安系統(tǒng)屮，幾乎無(wú)一例外地使用了報(bào)警器電路。隨著社會(huì) 科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對(duì)報(bào)警器的性能提出了越來(lái)越高的要求。 傳統(tǒng)的報(bào)警器通常采用觸摸式、開(kāi)關(guān)報(bào)警器等。這類報(bào)警器具有性能 穩(wěn)定、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，但是也具有應(yīng)用范圍窄等缺點(diǎn)。而且安全性 能也不是很好。光電報(bào)警就很好的改善了這點(diǎn)。如今，光電報(bào)警器已 經(jīng)廣泛應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、自動(dòng)化儀表、醫(yī)療電子設(shè)備等領(lǐng)域本實(shí)驗(yàn) 的設(shè)計(jì)借助于模擬電路和數(shù)字邏輯電路，采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，使 設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單、方便、靈活性強(qiáng)。電路簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，工作穩(wěn)定，因 此得到了廣泛的應(yīng)用。紅外線傳感器常用于無(wú)接觸溫度測(cè)量，氣體成分分析和無(wú)損 探傷，在醫(yī)學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 例如采用紅外線傳感器遠(yuǎn)距離測(cè)量