光電傳感器及其應(yīng)用課件

1、 光電傳感器及其應(yīng)用 光電傳感器按其接收狀態(tài)可分為模擬式和脈沖式光電傳感器兩大類。模擬式光電傳感器 模擬式光電傳感器的工作原理是基于光電元件的光電特性，其光通量是隨被測(cè)量而變，光電流就成為被測(cè)量的函數(shù)，故稱為光電傳感器的函數(shù)運(yùn)用狀態(tài)。它的形式有吸收式、反射式、遮光式和輻射式。 光電傳感器及其應(yīng)用 光電傳感器按光源被測(cè)物光電元件 吸收式被吸收的光通量與被測(cè)物體的透明度有關(guān)。常用來測(cè)物體的混濁度光源被測(cè)物光電元件 吸收式被吸收的光通量與被測(cè)物體的透明度光源被測(cè)物光電元件 反射式反射光通量取決于反向表面的性質(zhì)、狀態(tài)和光源之間的距離。表面粗糙度光源被測(cè)物光電元件 反射式反射光通量取決于反向表面的性質(zhì)、

2、光源被測(cè)物光電元件 遮光式 光原發(fā)出的光經(jīng)過被測(cè)物體時(shí)被遮擋部分，使得光電元件上的光通量減弱，減弱的程度與被測(cè)物體在光學(xué)通路中的位置有關(guān)。x測(cè)位移例如：光電測(cè)微計(jì)。光源被測(cè)物光電元件 遮光式 光原發(fā)出的光經(jīng)光電測(cè)微裝置示意圖被測(cè)零件樣板環(huán)光源調(diào)制盤光電管光電測(cè)微計(jì)調(diào)制盤光電測(cè)微裝置示意圖被測(cè)零件樣板環(huán)光源調(diào)制盤光電管光電測(cè)微計(jì)調(diào)被測(cè)物（光源）光電元件 輻射式被測(cè)物體本身就是輻射源，所發(fā)出的光直接照在光電元件上，（或經(jīng)過一定的光通路照在光電元件上），輻射強(qiáng)度與溫度具有一定的關(guān)系。高溫計(jì)例如：比色測(cè)溫計(jì)。？被測(cè)物（光源）光電元件 輻射式被測(cè)物體本身就是輻射源，所發(fā)WDS型光電比色高溫計(jì)原理圖非接觸

3、式高溫儀表8002000WDS型光電比色高溫計(jì)原理圖非接觸式高溫儀表8002000脈沖式光電傳感器 脈沖式光電傳感器的作用方式是光電元件的輸出僅有兩種穩(wěn)定狀態(tài)，即通與斷的開關(guān)狀態(tài)，所以也稱為光電元件的開關(guān)運(yùn)用狀態(tài)。 光電式轉(zhuǎn)速計(jì) 天幕靶例：脈沖式光電傳感器 光電式轉(zhuǎn)速計(jì)例：光電開關(guān)光電開關(guān)光電式轉(zhuǎn)速計(jì)光電式轉(zhuǎn)速計(jì)旋轉(zhuǎn)物體光源透鏡半透明膜透鏡透鏡光電元件光電式轉(zhuǎn)速計(jì)光電式轉(zhuǎn)速計(jì)旋轉(zhuǎn)物體光源透鏡半透明膜透鏡透鏡光電 光學(xué)編碼器又稱碼盤，是一種數(shù)字式角位移傳感器。通常使用時(shí)，將其安裝在旋轉(zhuǎn)在旋轉(zhuǎn)軸上，按旋轉(zhuǎn)角度大小直接編碼。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，在空間技術(shù)、數(shù)字控機(jī)械系統(tǒng)等方面有廣泛應(yīng)用。光學(xué)

4、編碼器 光學(xué)編碼器又稱碼盤，是一種數(shù)字式角位移傳感器工作原理光源透鏡碼盤狹縫光電元件工作原理光源透鏡碼盤狹縫光電元件碼制與碼盤C6C10碼制與碼盤C6C10碼盤按其所用碼制可分為二進(jìn)碼、循環(huán)碼、十進(jìn)碼、六十進(jìn)（度、分、秒制）碼等。圖表示一種6位二進(jìn)制碼盤。最內(nèi)圈稱為C6碼道，一半透光，一半不透光。最外圈稱為C1碼道，共分成26=64個(gè)黑白間隔。每一個(gè)角度方位對(duì)應(yīng)于不同的編碼，例如，零方位對(duì)應(yīng)于000000（全黑）；第一方位對(duì)應(yīng)于000001；第23方位對(duì)應(yīng)于010111。測(cè)量時(shí)，只要根據(jù)碼盤的起始和終止位置就可確定轉(zhuǎn)角大小，而與轉(zhuǎn)動(dòng)的中間過程無關(guān)。碼盤按其所用碼制可分為二進(jìn)碼、循環(huán)碼、十進(jìn)碼、

5、六十進(jìn)（度、分n位二進(jìn)制碼盤具有2 n種不同編碼，其最小分辨力為：若要提高碼盤分辨力，必須增加n值。增大n值，必將給碼盤制作造成很大困難。n位二進(jìn)制碼盤具有2 n種不同編碼，其最小分辨力為：若要提高二進(jìn)制碼盤微小的制作誤差，將會(huì)使個(gè)別碼道提前或延后，這佞造成輸出信號(hào)的誤差。究其原因，是因?yàn)楫?dāng)某一較高位的數(shù)碼改變時(shí)，所有比它低的各位數(shù)碼應(yīng)同時(shí)改變。圖表示4位二進(jìn)制碼盤的展開圖。當(dāng)讀數(shù)窄縫處于A-A位置時(shí)，正確讀數(shù)為0111（十進(jìn)制數(shù)7）。若碼道C4 黑區(qū)制作得太短，就會(huì)誤讀為1111（十進(jìn)制數(shù)15 ）。反之，若碼道C4的黑區(qū)太長(zhǎng)，當(dāng)窄縫處于A-A位置時(shí)，就會(huì)將1000讀為0000；在這兩種情況下都將產(chǎn)生粗誤差。為了消除粗誤差，較好的方法是用循環(huán)碼取代二進(jìn)碼。二進(jìn)制碼盤微小的制作誤差，將會(huì)使個(gè)別碼道提前或延后，這佞造成圖是光學(xué)碼盤測(cè)角信的原理圖。光學(xué)系統(tǒng)部分與圖一樣。光電元件輸出的電信號(hào)經(jīng)放大、鑒幅（鑒測(cè)“0”或“1”電平）、整形后，再經(jīng)當(dāng)量變換，最后進(jìn)行譯碼顯示。需要時(shí)還應(yīng)采用糾錯(cuò)電路和寄存電路。圖是光學(xué)碼盤測(cè)角信的原理圖。光學(xué)系統(tǒng)部分與圖一樣。光電元件輸空心軸編碼器空心軸編碼器絕對(duì)直線位移、角位移編碼器絕對(duì)直線位移、角位移編碼器 天幕