第三節(jié)光電傳感器的應(yīng)用ppt課件

1、第三節(jié)第三節(jié) 光電傳感器的應(yīng)用光電傳感器的應(yīng)用 、光源本身是被測物的應(yīng)用實(shí)例、光源本身是被測物的應(yīng)用實(shí)例 光的照度光的照度E E的單位是的單位是lxlx勒勒克斯），它是?？怂梗浅Ｓ玫墓舛葘W(xué)單位用的光度學(xué)單位之一，它表示受之一，它表示受照物體被照亮程照物體被照亮程度的物理量，可度的物理量，可以用照度計(jì)來測以用照度計(jì)來測量。量。 光電池光電池外加柔外加柔光罩）光罩）1.1.紅外線輻射溫度計(jì)：紅外線輻射溫度計(jì)： 紅外輻射溫度計(jì)既可用于高溫測量，紅外輻射溫度計(jì)既可用于高溫測量，又可用于冰點(diǎn)以下的溫度測量，所以是輻又可用于冰點(diǎn)以下的溫度測量，所以是輻射溫度計(jì)的發(fā)展趨勢。市售的紅外輻射溫射溫度計(jì)的發(fā)

2、展趨勢。市售的紅外輻射溫度計(jì)的溫度范圍可以從度計(jì)的溫度范圍可以從-303000-303000，中，中間分成若干個不同的規(guī)格，可根據(jù)需要選間分成若干個不同的規(guī)格，可根據(jù)需要選擇適合的型號。擇適合的型號。紅外線輻射溫度計(jì)外形紅外線輻射溫度計(jì)外形 激光僅激光僅 用于瞄準(zhǔn)用于瞄準(zhǔn)紅外線輻射溫度計(jì)外形紅外線輻射溫度計(jì)外形 紅外線輻射溫度計(jì)紅外線輻射溫度計(jì)用于食品溫度測量用于食品溫度測量紅外線輻射溫度計(jì)紅外線輻射溫度計(jì)在非接觸體溫測量中的應(yīng)用在非接觸體溫測量中的應(yīng)用耳溫儀耳溫儀紅外線輻射溫度計(jì)用于人體額溫測量紅外線輻射溫度計(jì)用于人體額溫測量 紅外線輻射溫度計(jì)在紅外線輻射溫度計(jì)在非接觸溫度測量中的應(yīng)用非接觸

3、溫度測量中的應(yīng)用集成集成IC 溫度測量溫度測量 紅外線輻射溫度計(jì)在非接觸溫度紅外線輻射溫度計(jì)在非接觸溫度測量中的應(yīng)用續(xù)）測量中的應(yīng)用續(xù)）利用紅色激光瞄準(zhǔn)被測利用紅色激光瞄準(zhǔn)被測物冷藏牛奶和面食）物冷藏牛奶和面食）紅外線輻射溫度計(jì)在非接觸溫度測量中的紅外線輻射溫度計(jì)在非接觸溫度測量中的應(yīng)用續(xù)）應(yīng)用續(xù)）利用紅色激光瞄準(zhǔn)被利用紅色激光瞄準(zhǔn)被測物電控柜、天花測物電控柜、天花板內(nèi)的布線層）板內(nèi)的布線層）溫度溫度 采集系統(tǒng)采集系統(tǒng)比色式溫度傳感器溫度非接比色式溫度傳感器溫度非接觸測量中的應(yīng)用觸測量中的應(yīng)用 比色式溫度傳感器采用比色式雙波比色式溫度傳感器采用比色式雙波段測溫原理實(shí)現(xiàn)對被測目標(biāo)的非接觸測段測溫

4、原理實(shí)現(xiàn)對被測目標(biāo)的非接觸測溫，用戶不需知道物質(zhì)的發(fā)射率。它抗煙溫，用戶不需知道物質(zhì)的發(fā)射率。它抗煙霧、水蒸氣和灰塵能力較強(qiáng)，不受窗口玻霧、水蒸氣和灰塵能力較強(qiáng)，不受窗口玻璃影響，能瞄準(zhǔn)璃影響，能瞄準(zhǔn) , ,測量小目標(biāo)，可不考慮測量小目標(biāo)，可不考慮距離系數(shù)，可以不完全被目標(biāo)充滿，不需距離系數(shù)，可以不完全被目標(biāo)充滿，不需調(diào)焦就可準(zhǔn)確測量。調(diào)焦就可準(zhǔn)確測量。 比色溫度計(jì)適于環(huán)境條件惡劣的工業(yè)現(xiàn)場中使用，如比色溫度計(jì)適于環(huán)境條件惡劣的工業(yè)現(xiàn)場中使用，如 : :煙霧、水蒸氣、灰塵比較嚴(yán)重的鋼鐵、焦化和爐窯等應(yīng)用現(xiàn)煙霧、水蒸氣、灰塵比較嚴(yán)重的鋼鐵、焦化和爐窯等應(yīng)用現(xiàn)場。場。2.2.熱釋電傳感器在人體檢測

5、、報(bào)警中的應(yīng)用熱釋電傳感器在人體檢測、報(bào)警中的應(yīng)用 熱釋電元件在紅外線檢測中得到廣泛的熱釋電元件在紅外線檢測中得到廣泛的應(yīng)用。它可用于能產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外輻射的人體檢應(yīng)用。它可用于能產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外輻射的人體檢測，如防盜門、賓館大廳自動門、自動燈的測，如防盜門、賓館大廳自動門、自動燈的控制等?？刂频取?熱釋電元件外形熱釋電元件外形 熱釋電傳感器簡介熱釋電傳感器簡介 熱釋電紅外傳感器是一種能檢測人或動物發(fā)射熱釋電紅外傳感器是一種能檢測人或動物發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器。早在的紅外線而輸出電信號的傳感器。早在19381938年，有人年，有人提出過利用熱釋電效應(yīng)探測紅外輻射，但并未受到重提出過利用熱釋電效應(yīng)

6、探測紅外輻射，但并未受到重視，直到六十年代才又興起了對熱釋電效應(yīng)的研究和視，直到六十年代才又興起了對熱釋電效應(yīng)的研究和對熱釋電晶體的應(yīng)用。熱釋電晶體已廣泛用于紅外光對熱釋電晶體的應(yīng)用。熱釋電晶體已廣泛用于紅外光譜儀、紅外遙感以及熱輻射探測器。除了在樓道自動譜儀、紅外遙感以及熱輻射探測器。除了在樓道自動開關(guān)、防盜報(bào)警上得到應(yīng)用外，在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)開關(guān)、防盜報(bào)警上得到應(yīng)用外，在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。比如：在房間無人時會自動停機(jī)的空調(diào)機(jī)、飲水用。比如：在房間無人時會自動停機(jī)的空調(diào)機(jī)、飲水機(jī)；電視機(jī)能判斷無人觀看或觀眾已經(jīng)睡覺后自動關(guān)機(jī)；電視機(jī)能判斷無人觀看或觀眾已經(jīng)睡覺后自動關(guān)機(jī)的電路；開啟監(jiān)視器或

7、自動門鈴上的應(yīng)用；攝影機(jī)機(jī)的電路；開啟監(jiān)視器或自動門鈴上的應(yīng)用；攝影機(jī)或數(shù)碼照相機(jī)自動記錄動物或人的活動等等或數(shù)碼照相機(jī)自動記錄動物或人的活動等等 您可以根據(jù)自己的奇思妙想，結(jié)合其他電路開您可以根據(jù)自己的奇思妙想，結(jié)合其他電路開發(fā)出更加優(yōu)秀的新產(chǎn)品?；蜃詣踊刂蒲b置。發(fā)出更加優(yōu)秀的新產(chǎn)品。或自動化控制裝置。熱釋電傳感器的內(nèi)部電路熱釋電傳感器的內(nèi)部電路兩塊反向兩塊反向串聯(lián)的熱串聯(lián)的熱釋電晶片釋電晶片場效應(yīng)管場效應(yīng)管熱釋電傳感器工作原理熱釋電傳感器工作原理 熱釋電晶片表面必須罩上一塊由一組平行的熱釋電晶片表面必須罩上一塊由一組平行的棱柱型透鏡所組成菲涅爾透鏡，每一透鏡單元都棱柱型透鏡所組成菲涅爾透

8、鏡，每一透鏡單元都只有一個不大的視場角，當(dāng)人體在透鏡的監(jiān)視視只有一個不大的視場角，當(dāng)人體在透鏡的監(jiān)視視野范圍中運(yùn)動時，順次地進(jìn)入第一、第二單元透野范圍中運(yùn)動時，順次地進(jìn)入第一、第二單元透鏡的視場，晶片上的兩個反向串聯(lián)的熱釋電單元鏡的視場，晶片上的兩個反向串聯(lián)的熱釋電單元將輸出一串交變脈沖信號。當(dāng)然，如果人體靜止將輸出一串交變脈沖信號。當(dāng)然，如果人體靜止不動地站在熱釋電元件前面，它是不動地站在熱釋電元件前面，它是“視而不見的。視而不見的。 菲涅爾透鏡菲涅爾透鏡菲涅爾透鏡菲涅爾透鏡熱釋電晶片熱釋電晶片菲涅爾透鏡外形菲涅爾透鏡外形 傳感器不加菲涅傳感器不加菲涅爾透鏡時，其檢測爾透鏡時，其檢測距離小于

9、距離小于2m，而，而加上該透鏡后，其加上該透鏡后，其檢測距離可增加檢測距離可增加3倍以上。倍以上。熱釋電套件熱釋電套件熱釋電報(bào)警器熱釋電報(bào)警器菲涅爾透鏡菲涅爾透鏡設(shè)定按鈕設(shè)定按鈕高分貝喇叭高分貝喇叭熱釋電報(bào)警器續(xù)）熱釋電報(bào)警器續(xù)）菲涅爾透鏡菲涅爾透鏡 5mm 5mm接插件接插件熱釋電報(bào)警器續(xù)）熱釋電報(bào)警器續(xù)） 吸頂式吸頂式 熱釋電報(bào)警器熱釋電報(bào)警器熱釋電傳感器應(yīng)用熱釋電傳感器應(yīng)用 熱釋電傳熱釋電傳感器用于自動感器用于自動亮燈，當(dāng)然也亮燈，當(dāng)然也可以用于防盜可以用于防盜熱釋電傳感器熱釋電傳感器的感應(yīng)范圍的感應(yīng)范圍熱釋電感應(yīng)燈熱釋電感應(yīng)燈熱釋電熱釋電傳感器傳感器自動感應(yīng)燈自動感應(yīng)燈（參考施特朗（參

10、考施特朗公司資料）公司資料）熱釋電傳感器在智能空調(diào)中的應(yīng)用熱釋電傳感器在智能空調(diào)中的應(yīng)用 智能空調(diào)能檢測智能空調(diào)能檢測出屋內(nèi)是否有人，微出屋內(nèi)是否有人，微處理器據(jù)此自動調(diào)節(jié)處理器據(jù)此自動調(diào)節(jié)空調(diào)的出風(fēng)量，以達(dá)空調(diào)的出風(fēng)量，以達(dá)到節(jié)能的目的。到節(jié)能的目的。 空調(diào)中，熱釋電傳感器的菲涅爾空調(diào)中，熱釋電傳感器的菲涅爾透鏡做成球形狀，從而能感受到屋內(nèi)透鏡做成球形狀，從而能感受到屋內(nèi)一定空間角范圍里是否有人，以及人一定空間角范圍里是否有人，以及人是靜止著還是走動著。是靜止著還是走動著。上下范圍上下范圍左右范圍左右范圍二、被測物吸收光通量的應(yīng)用實(shí)例二、被測物吸收光通量的應(yīng)用實(shí)例 光電式濁度計(jì)和光電式濁度計(jì)

11、和含沙量測量含沙量測量將裝有濁水的試管將裝有濁水的試管插入儀器中插入儀器中光電式濁度計(jì)工作原理光電式濁度計(jì)工作原理 1 1恒流源恒流源 2 2半導(dǎo)體激光器半導(dǎo)體激光器 3 3半反半透鏡半反半透鏡 44反射鏡反射鏡 5 5被測水樣被測水樣 6 6、99光電池光電池 7 7、1010電流電流/ /電壓轉(zhuǎn)換器電壓轉(zhuǎn)換器 8 8標(biāo)準(zhǔn)水樣標(biāo)準(zhǔn)水樣 參比通道參比通道 2.煙霧報(bào)警器外形煙霧報(bào)警器外形 （參考南京千里通公（參考南京千里通公司司 無線煙霧報(bào)警器無線煙霧報(bào)警器資料）資料） 無煙霧時，光敏無煙霧時，光敏元件接收到元件接收到LEDLED發(fā)射的發(fā)射的恒定紅外光。而在火恒定紅外光。而在火災(zāi)發(fā)生時，煙霧進(jìn)

12、入災(zāi)發(fā)生時，煙霧進(jìn)入檢測室，遮擋了部分檢測室，遮擋了部分紅外光，使光敏三極紅外光，使光敏三極管的輸出信號減弱，管的輸出信號減弱，經(jīng)閥值判斷電路后，經(jīng)閥值判斷電路后，發(fā)出報(bào)警信號。發(fā)出報(bào)警信號。 煙霧煙霧報(bào)警報(bào)警無線煙霧報(bào)警器內(nèi)部結(jié)構(gòu)無線煙霧報(bào)警器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 可發(fā)出高分貝可發(fā)出高分貝笛鳴聲的蜂鳴器笛鳴聲的蜂鳴器無線火災(zāi)煙霧傳感器無線火災(zāi)煙霧傳感器 無線火災(zāi)煙霧傳感器可以固定在墻體或者天花無線火災(zāi)煙霧傳感器可以固定在墻體或者天花板上。它內(nèi)部使用一節(jié)板上。它內(nèi)部使用一節(jié)9伏層疊電池供電，工作在伏層疊電池供電，工作在警戒狀態(tài)時，工作電流僅為警戒狀態(tài)時，工作電流僅為15微安，報(bào)警發(fā)射時工微安，報(bào)警發(fā)射時工

13、作電流為作電流為20毫安。當(dāng)探測到初期明火或者煙霧達(dá)到毫安。當(dāng)探測到初期明火或者煙霧達(dá)到一定濃度時，傳感器的報(bào)警蜂鳴器立即發(fā)出一定濃度時，傳感器的報(bào)警蜂鳴器立即發(fā)出90分貝分貝的連續(xù)報(bào)警，工作指示燈快速連續(xù)閃爍，無線發(fā)射的連續(xù)報(bào)警，工作指示燈快速連續(xù)閃爍，無線發(fā)射器發(fā)出無線報(bào)警信號，通知遠(yuǎn)方的接收主機(jī)，將報(bào)器發(fā)出無線報(bào)警信號，通知遠(yuǎn)方的接收主機(jī)，將報(bào)警信息傳遞出去。警信息傳遞出去。 無線發(fā)射器的報(bào)警距離在空曠無線發(fā)射器的報(bào)警距離在空曠地可以達(dá)到地可以達(dá)到200米，在有阻擋的普通家庭環(huán)境中可米，在有阻擋的普通家庭環(huán)境中可以達(dá)到以達(dá)到20米。米。三、被測物體反射光通量的應(yīng)用實(shí)例三、被測物體反射光通

14、量的應(yīng)用實(shí)例 1.反射式反射式 煙霧報(bào)警器煙霧報(bào)警器 在沒有煙霧在沒有煙霧時，由于紅外對時，由于紅外對管相互垂直，煙管相互垂直，煙霧室內(nèi)又涂有黑霧室內(nèi)又涂有黑色吸光材料，所色吸光材料，所以紅外以紅外LEDLED發(fā)出發(fā)出的紅外光無法到的紅外光無法到達(dá)紅外光敏三極達(dá)紅外光敏三極管。管。 當(dāng)煙霧進(jìn)入煙霧室后，煙霧的固體粒子對當(dāng)煙霧進(jìn)入煙霧室后，煙霧的固體粒子對紅外光產(chǎn)生漫反射圖中只畫出幾個微粒的反紅外光產(chǎn)生漫反射圖中只畫出幾個微粒的反射示意），使部分紅外光到達(dá)光敏三極管，有射示意），使部分紅外光到達(dá)光敏三極管，有光電流輸出。光電流輸出。 2. 2.光電式轉(zhuǎn)速表光電式轉(zhuǎn)速表 光電式光電式轉(zhuǎn)速表屬于轉(zhuǎn)速

15、表屬于反射式光電反射式光電傳感器，它傳感器，它可以在距被可以在距被測物數(shù)十毫測物數(shù)十毫米外非接觸米外非接觸地測量其轉(zhuǎn)地測量其轉(zhuǎn)速。速。 n =60( f /z ) 水泵轉(zhuǎn)速測量水泵轉(zhuǎn)速測量光電式轉(zhuǎn)速表外形光電式轉(zhuǎn)速表外形 3.3.色標(biāo)傳感器色標(biāo)傳感器 色飽和圖色飽和圖 色標(biāo)傳感器常用于檢測色標(biāo)傳感器常用于檢測特定色標(biāo)或物體上的斑點(diǎn)，特定色標(biāo)或物體上的斑點(diǎn)，它是通過與非色標(biāo)區(qū)相比較它是通過與非色標(biāo)區(qū)相比較來實(shí)現(xiàn)色標(biāo)檢測，而不是直來實(shí)現(xiàn)色標(biāo)檢測，而不是直接測量顏色。接測量顏色。人眼對各色光的敏感程度人眼對各色光的敏感程度色標(biāo)傳感器的用途色標(biāo)傳感器的用途 現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，顏色檢測和顏色現(xiàn)代化工業(yè)生

16、產(chǎn)中，顏色檢測和顏色識別等的應(yīng)用越來越多。例如，在包裝生識別等的應(yīng)用越來越多。例如，在包裝生產(chǎn)中機(jī)器要確定哪種產(chǎn)品放在什么顏色的產(chǎn)中機(jī)器要確定哪種產(chǎn)品放在什么顏色的包裝中、如何保證產(chǎn)品的正面朝向包裝盒包裝中、如何保證產(chǎn)品的正面朝向包裝盒的玻璃紙窗口等等。色標(biāo)傳感器常用于檢的玻璃紙窗口等等。色標(biāo)傳感器常用于檢測特定色標(biāo)或物體上的斑點(diǎn)，它是通過與測特定色標(biāo)或物體上的斑點(diǎn)，它是通過與非色標(biāo)區(qū)相比較來實(shí)現(xiàn)色標(biāo)檢測，而不是非色標(biāo)區(qū)相比較來實(shí)現(xiàn)色標(biāo)檢測，而不是直接測量顏色。直接測量顏色。各種色標(biāo)傳感器外形各種色標(biāo)傳感器外形色標(biāo)傳感器能識別色標(biāo)傳感器能識別紅、綠、藍(lán)等顏色紅、綠、藍(lán)等顏色色標(biāo)傳感器外形續(xù)）色標(biāo)傳感器外形續(xù)）色標(biāo)傳感器在流水線上檢測產(chǎn)品的顏色色標(biāo)傳感器在流水線上檢測產(chǎn)品的顏色 用多個色標(biāo)傳感器用多個色標(biāo)傳感器測量薄板的顏色測量薄板的顏色產(chǎn)品包裝色彩檢測、分選產(chǎn)品包裝色彩檢測、分選4.光電自動門光電自動門自動門光電傳感器自動門光電傳感器放大圖放大圖有效檢測區(qū)域有效檢測區(qū)域四、被測物遮擋光通量的應(yīng)用實(shí)例四、被測物遮擋光通量的應(yīng)用實(shí)例 1.光電式帶材跑偏檢測器光電式帶材跑偏檢測器 光電傳感器光電傳感器 帶材走偏帶材走偏時，邊緣經(jīng)常時，邊緣經(jīng)常與傳送機(jī)械發(fā)與傳送機(jī)械發(fā)生碰撞，易出生碰撞，易出現(xiàn)卷邊，造成現(xiàn)卷邊，造成廢品。廢品。 當(dāng)帶材處于正確位置中間位置時，放大器輸出電壓當(dāng)帶材處于正