光電器件應(yīng)用舉例剖析

1、光電器件的應(yīng)用舉例由于光電測量方法靈活多樣，可測參數(shù)眾多, 又具有非接觸、高精度、高分辨率、高可靠 性和響應(yīng)快等優(yōu)點，加之激光光源、光柵、 光學(xué)碼盤、CCD器件、光導(dǎo)纖維等的相繼出 現(xiàn)和成功應(yīng)用，使得光電器件在檢測和控制 領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。按其接收狀態(tài)可分 為模擬式光電器件和脈沖光電器件。光電器件在工業(yè)上的應(yīng)用可歸納為吸 收式、遮光式、反射式、輻射式四 種基本形式。下圖表明了四種形式 的工作方式。例1:直射式光電轉(zhuǎn)速器件它由開孔圓盤、光源、光敏元件及縫隙板等組 成。開孔圓盤的輸入軸與被測軸相連接，光源 發(fā)出的光通過開孔圓盤和縫隙板照射到光敏元 件上，光敏元件將其轉(zhuǎn)為電信號輸出。通過測量光敏

2、元件輸出的脈沖頻率，得被測轉(zhuǎn) 速 n=f/N一轉(zhuǎn)速；J脈沖頻率；N一圓盤孔數(shù)。測速也可以采用反射式：只要用白紙畫上 黑道的圓紙貼在旋轉(zhuǎn)體上即可。其測量電路與透射式相同例2:光電液位檢測在液體未升到發(fā)光二極管及光電三極管平 面時，紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線不會 被光電三極管接收；當(dāng)液位上升到發(fā)光二 極管及光電三極管平面時，出于液體的折例3：感煙器件（火災(zāi)報警器的一部分）由紅外發(fā) 光二極管及光電三極管組成，但二者不在同一平 面上（有一定角度）。在無煙狀態(tài)時，光電三極管 接收不到紅外線；當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，產(chǎn)生大量煙霧，煙霧粒子進(jìn)入感 煙器件時，由于紅外線受煙霧粒于折射作用，光 電三極管接收到紅外線，給出

3、煙霧報警信號。發(fā)光二極管門;里;“芫敏三極管A例4:光電開關(guān)的應(yīng)用下圖為檢測生產(chǎn)流水線上瓶蓋及商標(biāo)的實 例。除記數(shù)外，還可進(jìn)行位置檢測（如裝配傳 I道及商標(biāo)的槍1M體有沒有到位）、質(zhì)量檢查（如瓶蓋是否壓上，標(biāo)簽是否漏貼等）。下圖為為自動切斷控制的實例?？梢愿鶕?jù)被測物的特定標(biāo)記進(jìn)行自動控制 （如根據(jù)特定的標(biāo)記檢測后進(jìn)行自動切斷、光電開關(guān)主要用于自動包裝機(jī)、自動灌裝封口等）。機(jī)、自動封裝機(jī)、自 動或半自動裝配流水 線等自動化機(jī)械裝置。例5:防盜報警電路將光電斷路器安裝于抽屜的背后，并設(shè)一電源 開關(guān)于隱蔽的地方，當(dāng)需要防盜時將開關(guān)合上。 平時由于擋板插入槽口，光電三極管僅有暗電 流，BG不導(dǎo)通，繼電

4、器J不吸合。當(dāng)小偷撬開 抽屜時，一拉開抽屜則擋板離開槽口，光電三 極管的光電流使R?上產(chǎn)生接近電源的電壓， BG導(dǎo)通，繼電器吸合，發(fā)出報警信號。這種裝置同樣可以安裝在門窗上起防盜報 警作用。例6:自動照明燈Di為觸發(fā)二極管，觸發(fā)電壓約30V左右。在白天 時，光敏電阻的阻值低，其分壓低于30V（A點）， 觸發(fā)二極管截止，雙向可控硅無觸發(fā)電流，叫、 之間呈斷開狀態(tài)；天暗后，光敏電阻阻值增加,A點電壓大于30v,觸發(fā)二極管導(dǎo)通，雙向可控 硅呈導(dǎo)通狀態(tài)，電燈亮。Ri、Ci為保護(hù)雙向可控硅 的吸收電路。暗光街燈電路正常強(qiáng)度光照在光敏電阻上，因阻值較小，端壓小 于0.5V,電路中三極管截止，即流過三極管T

5、和小 白熾燈泡的電流趨于零，燈暗，當(dāng)光照逐漸變暗， 光敏電阻阻值變大，三極管逐漸導(dǎo)通，流過三極管 和燈的電流逐漸變大，燈D逐漸變亮。入射光敏電 阻的照度為零時，燈最亮。二極管D的作用是保護(hù) 三極管，防止大反向電 壓加在三極管的be兩極。例7:路障燈、航標(biāo)指示燈電路白天光敏電阻阻值低，BG截止，BG2也截止，雙向可控硅處于斷的狀態(tài)，當(dāng)天黑時，光敏電阻阻值增加，BG與BG2相繼導(dǎo)通，雙向可控硅有觸發(fā)電流而處于導(dǎo)通狀態(tài)，燈亮。例8:路燈自動控制器天黑：BG1導(dǎo)通，J動作，路燈亮；天亮：光電池電動勢，BG1截止J釋放，路燈滅。交流負(fù)載直流負(fù)載阻塞二極管蓄電池疝陽池陣太電方發(fā)電裝置：單體太陽能電池太陽電

6、池組件陣列調(diào)節(jié)控制器：充放電自動控制阻塞二極管：避免蓄電池對太陽電池放電例10:光電管在電影放映機(jī)上的應(yīng)用Y影片聲音重放過程錄制：聲音-機(jī)械振動-通過光束寬度變換-記錄在電影膠片上-寬度不同的影像聲跡重放：光-聲跡-光電管聲跡寬度起伏變化-光線強(qiáng)弱變化-光電流變化例11:注油液位控制裝置發(fā)射光反射光手指力光發(fā)射然光檢測器例12:測量心率脈搏跳動-生物組織血液 量變化-傳輸光的性能變化 變化速率-心率手指光反射強(qiáng)度變化的測量例13:條形碼掃描筆報警系統(tǒng)V有人遮擋：報警例15:大米分選機(jī)大米及雜質(zhì) 在光照下， 發(fā)出不同 光信號例16:可逆計數(shù)器出入場人數(shù)統(tǒng)計運動方向可逆計數(shù)器電路原理圖A?二 UW

7、JU O匕+ D Q1C>CD40HI4II_I_I_I_IBia?j1nnBi各點波形邏輯關(guān)系其他應(yīng)用對射式光電開關(guān)門窗防盜控制自動扶梯自動啟停汽車通過檢測汽車噴涂控制鑒別不同高度物體高度判別料位控制缺件剔除遠(yuǎn)距對射式光電開關(guān)圍墻監(jiān)護(hù)警戒庫房衛(wèi)士安全警戒擴(kuò)散反射式光電開關(guān)料位控制煙霧報警帶材對中控制缺料檢測擴(kuò)散反射式光電開關(guān)鏡面反射式光電開關(guān)透明玻璃瓶檢測長度控制限距式光電開關(guān)限距式光電開關(guān)料徑控制行程控制轉(zhuǎn)速監(jiān)測超速或滯速判別槽型光電開關(guān)脈沖發(fā)生器起重機(jī)位置控制光電開關(guān)式標(biāo)志器件透明薄膜上標(biāo)志檢測電度表轉(zhuǎn)速檢測標(biāo)志檢測儀表指針位置檢測光幕器件自動裝配機(jī)的侵入檢測機(jī)器人工作區(qū)安全檢測車庫門車輛通過檢測上料機(jī)和卸料機(jī)的侵入檢測光幕器件攝像機(jī)信號戔零件尺寸石用CCD線陣型開Hi1作流水線:仕紋;他泱9象器件的四用:戰(zhàn)陣式CCD攝像機(jī)二色化圖像圖像 處理圖3.117 CCD線陣攝象機(jī)作二維零件尺