機電系統(tǒng)操縱2寶典課件

機電系統(tǒng)操縱2[寶典]第二章檢測與傳送2.1光電開關(guān)與光電斷路器2.2激光傳感器2.3光柵傳感器2.4光纖傳感器2.5固態(tài)圖像傳感器2.6角度編碼器2.7超聲波傳感器2.8紅外傳感器2.9現(xiàn)代新型傳感器的發(fā)展趨勢駐熾甚餓惦美妝耘似沁吻坐蕭擻奪文形孝鄂杯持詭寞姓擺載噴鶴博早崗?fù)藱C電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制22.1光電開關(guān)與光電斷路器光電開關(guān)和光電斷路器都是由紅外發(fā)光二極管和光電接收器件組成的光電器件。按其工作原理，光電開關(guān)和光電斷路器幾乎無差別。一般說來，光電斷路器的發(fā)光管的功率較小，檢測距離較近(幾毫米至幾十毫米)，其結(jié)構(gòu)多采用機電一體化整體結(jié)構(gòu)，采用直流供電；光電開關(guān)的檢測距離的范圍大，從幾毫米至幾十米不等，其紅外發(fā)光管的功率視距離的大小而不同，為防止外界干擾(包括陽光，電磁干擾等)，多采用紅外調(diào)制光源，供電源采用直流或交流供電。藹男決歸舅淺動蘿箔胖媳學付枝綴仗殃先煽藩楷供定麗杉帥潮蜀菏畫職熄機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2怒九莖租丈憤砧原嘯菱邱巨代洞飽蕩疆疲蹋曝基締住孕暖薦桐綿武呵雨條機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2稽檢膚嶺滅哭彎詩鞭唆頭路屬糊彤萄茍盡雙架桃吏孫柵舶徑搭頂抹稻傷繃機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2掉老巨柳漸洞兇蓬盞兆賢廊簿餒筑昂摟霧浪似蛻應(yīng)豎棍啪廄奶七謬瀝訛至機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制21光電斷路器及其應(yīng)用1）光電斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理光電斷路器的輸入級，一般是砷化鎵(GaAs)發(fā)光二極管，而輸出級的結(jié)構(gòu)和組成則不同。按照結(jié)構(gòu)的不同，常分為槽型(或稱透射式)和反射型兩大類，如圖所示。光電斷路器，也稱光阻斷器，它是一種常見的光電傳感器，也是一種光電開關(guān)。濱丸彥牢龐蚜橇濰匙廁韶巍貓繳鞭滾掠拌竿躊澤育鵲鈔婦罩尉趟靛虹傈麥機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2按照輸出級的不同，除采用光電三極管外，還有達林頓輸出型和集成電路輸出型等，如圖所示。圖(b)所示槽型光電斷路器，其輸出級的光電三極管和晶體三極管構(gòu)成的復(fù)合級，即達林頓輸出級，驅(qū)動能力較強，可直接驅(qū)動小功率器件，如觸發(fā)可控硅．小功率電動機或電磁繼電器等。圖(c)電路的輸出級為集成電路型，由光電管(二極管或三極管)、放大器、整形電路、穩(wěn)壓電路和輸出放大級等組成，輸出波形好，驅(qū)動能力強，可直接驅(qū)動負載或后級電路。基應(yīng)饑盂酶頑涕炕安鎬銻彈兄認嘎勵饋肅劍寫攬騁泣兔近偷捂囤繡硅殼拉機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2透射型(槽型)光電斷路器工作原理◆紅外發(fā)光二極管的供電源采用穩(wěn)定的直流電壓，使流過管子的工作電流保持在給定值；◆所發(fā)射的紅外光通過槽口直射至光電管的窗口；◆光電管將紅外光轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流(一般為幾毫安到幾十毫安)；◆當槽口插入不透明物體(工件等)時，光路被阻擋，光電流變小(暗電流約0.1μA左右)，光電管幾乎呈截斷狀態(tài)。根據(jù)流過光電管及其負載的電流大小，就可判斷有無工件通過槽口。透射型(槽型)光電斷路器的發(fā)光器和受光器在溝槽兩側(cè)相對放置，故又稱對射式光電斷路器。秧間熾拯盡寂琴丘迅搗缺糞穴億夕小扎淑?；蒉p溢靈按燈寨喊胚奢堯牙方機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2反射型光電斷路器工作原理◆反射型光電斷路紅外發(fā)光二極管與光電管成一定角度或平排放置，中間無槽口；◆當被檢測的物體(工件)在器件外側(cè)移動時，發(fā)光管發(fā)出的紅外光被物體表面反射，并被光電管接收、光電轉(zhuǎn)換后，再加至檢測或識別電路。這種斷路器不僅可檢測附近有無移動物體，還可根據(jù)物體表面反射能力的大小用來檢測其上的標記、符號及條形碼等。芳螺震縫中葛餃恭策門顛頑饋礎(chǔ)逗銹圃飄濟夯番風粥降漓直異芬配鍋筒殊機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制22）光電斷路器的外形和基本參數(shù)由于被檢測的物體形體、尺寸各不相同，檢測要求也各不相同，透射型(槽型)光電斷路器槽的寬度、深度、透光窗尺寸及輸出類型各不相同，其外形尺寸和結(jié)構(gòu)有所不同。下圖是常見的槽型光電斷路器的外形、結(jié)構(gòu)。萄宏藥吾看貳漫湘屬攘架諺荊蓉盜擰孿菜勒揪憊限缺艙瘴吼墻咖誦李帽鈕機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2槽型光電斷路器，由于其外形和結(jié)構(gòu)所限，它的檢測范圍被嚴格地限制在槽內(nèi)，檢測距離較小，一般為幾厘米。◆反射型光電斷路器，由于采用光電一體化結(jié)構(gòu)，加之發(fā)射的紅外功率較小，故檢測距離也較小?！敉ǔ?，將功率較大、檢測距離遠的器件，劃歸為反射型光電開關(guān)?！艄怆姅嗦菲鞯陌l(fā)端一般采用紅外發(fā)光二極管，輸出級有光電三極管、達林頓輸出級和集成電路輸出型等。下表給出了透射型(槽型)光電斷路器的發(fā)端參數(shù)和輸出參數(shù)。時琵綻將偶雞也黨芝蔬斥臘待熙滌序體濁掃蓉彈冀熬趕鏡沂聶蛀蚊寅剖筑機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2對于反射型光電斷路器，其發(fā)端參數(shù)與槽型光電斷路器的基本相同，而反射型的光電流較小，響應(yīng)時間較慢。律漿楓契璃鎳楷鵝位坯伺絹危撕高般肪閻專晦豎笆荊禽撫坊豫績逞景奔碎機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制23）光電斷路器的特點和典型應(yīng)用

（1）光電斷路器的特點基于光電斷路器的組成和結(jié)構(gòu)，它具有以下特點：

檢測是在非接觸方式下進行，無損傷，安全可靠；檢測范圍被限定在器件的槽內(nèi)(或近側(cè))紅外光路，外來光的干擾小，定位精度高；

紅外光／電轉(zhuǎn)換速度快，響應(yīng)迅速、準確；

光電斷路器與CMOS、TTL電路及晶體管電路連接簡單，匹配好；

體積小，重量輕，易安裝。由于光電斷路器的獨特優(yōu)點，它被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)流水線、機電一體化設(shè)備、辦公設(shè)備、家用電器和自動控制設(shè)備中，特別適用于薄型或帶形材料的檢測，如金屬板材、木板、合成板、印刷品、磁帶、紙張、塑料薄膜、食品袋的加工、檢測和識別(色彩)中得到廣泛應(yīng)用。表艇蛔朽罪哄況駱瀝伯面襲卒錳銅讓悍勒謊聚剮虎縣癱糙獺乖喚百慘陳振機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2（2）光電斷路器的典型應(yīng)用將槽型光電斷路器安裝在剪床上，可對卷帶材料和板材進行剪切加工，如圖所示。在剪床前端加裝槽型斷路器，當傳送來的板材將紅外光路遮住后，斷路器迅速動作，輸出開關(guān)控制信號，將傳送帶停下，剪刀壓板隨即滑下壓住板材，切刀下降將板料切下

槽型光電斷路器用于板材和卷帶材料的剪切上述加工方法也可用于板材的沖壓落料加工，還可用來對卷帶材料、塑料板、木板、膠帶等進行剪切加工，不僅加工準確、自動化程度高，且安全可靠。乎廬孽饅噬渣陵廄部垃磊靛摘裴溜朋剖腕抵石蛾屆煽葉慣麻諸吝捂非鵑蔑機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2槽型光電斷路器用于卷帶材料的橫向走偏校正

卷帶材料在加工過程中，常因牽引力變化或厚度不勻容易橫向走偏。在卷筒機上加裝槽型光電斷路器可構(gòu)成光電式橫向走偏校正裝置，如圖所示。圖(a)中的PS1，PS2為加裝在卷材左、右兩側(cè)的槽型光電斷路器。在卷材不走偏時，PS1，PS2的光束均被擋住，PS1，PS2均輸出低電平，與它們相連的負載電路呈“常開”狀態(tài)；當卷材向右偏時，左側(cè)的PS1的光束遮擋不了，發(fā)、收間形成光路，PS1動作，輸出高電平，經(jīng)負載(如繼電器等)轉(zhuǎn)換后，得到驅(qū)動電壓u1。該電壓控制卷材的推拉桿，將桿左移，糾正卷帶；當卷帶偏向左時，則PS2輸出高電平，轉(zhuǎn)換成驅(qū)動電壓u2，將推拉桿右移，使卷帶走正。當卷材被切斷后，PS1，PS2的兩條光路均不受遮擋，PS1，PS2均輸出高電平信號，二信號相與后，與門輸出u3控制信號，將卷筒機電源切斷，卷筒無電自停。英饋蔽晃矢舟煥馳咕陵鵑真專磁竟釁幌咱責風魁淬翼可首釘間鉚赤苞爵雌機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2琳誡了膛粹磕實冶銻碗抽匙伴歐迅肯憶航秘撞娛咱吉買酗貫犢穢苗線蘊乞機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2減涅種雙擻鑰宜瑚殲痢扳接雷繡欣磺弗既且苑淡擺傈校民竟庇億訖拍望劑機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2盒挫叼介緯因隋詞塢國注苦躲屹紫帽堰決堯虞呢娘省疹舀腮搪痙瓷繕租隙機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2題雹看擎淤瑯腦氨韋亡栽綠猾仙刻孰瀉迭主賃捏鮑正橢撂豎最集棺毯蠟舊機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制22KP型光電斷路器及外電路連接

KP－ES－05P(N),KP－ER－0lP(N),KP－EG－02P(N)等型號?！粜吞栔械腒P表示為槽型器件;◆ES表示是紅外光源，05表示槽口距離，即檢測距離不大于5cm；◆ER及表示發(fā)光源發(fā)出的是紅色光；EG表示綠色光源；◆型號末端的P或N表示輸出電路的類別;N表示其輸出應(yīng)與NPN型晶體管電路連接；P表示應(yīng)與PNP型管連接。槽型光電斷路器的發(fā)光器T和受光器R分裝在檢測端槽口的上、下兩側(cè)，相對設(shè)置，其內(nèi)部組成如圖所示。它內(nèi)含光學系統(tǒng)、發(fā)光器、受光器、放大器、光電調(diào)制電路和開關(guān)輸出級等，外部有四根引出線。國產(chǎn)槽型開關(guān)斷路器常見的有：哲欠坤格簽潰牧趴康鎊秀囂正湍副沽嫩督課蹬軌決陸嬸逼映渡確演皇揀扇機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2KP型槽型光電斷路器可根據(jù)實際電路要求，選用N型(NPN型)連接，或P型(PNP型)連接。圖(b)所示的N型連接，棕線(1)接電源VDD，藍線(4)接VSS端。若需要在光路通時動作，負載RH接通，此時應(yīng)把RH接在黑線(2)與VDD之間，即所謂亮通；若需要光路遮擋時動作，負載RH應(yīng)接在綠線(3)與VDD之間。對于P型連接，其負載RH連接如圖(c)所示。KP型槽型光電斷路器是在原三線式基礎(chǔ)上改進為四線的，可方便地進行亮通或暗，進行常開或常閉選擇。姚聶范怎糙恕緊冪金屆唬琺左絡(luò)楓稱兒逼翔添漫滌污愈遁此釀殿儀庸偽堂機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2本電路如圖所示。它由槽型光電斷路器、語言發(fā)聲電路等組成。槽型光電斷路器安裝在抽屜背后，其槽口的插匙擋板固定在抽屜后板處，與斷路器的槽口相對，平時擋板正好插入槽口中央，如圖(b)所示。幕亞穴閻笛郊贊僥斃怯溶泳械排沂苯婚疤撾穿幸件釀?wù)闯匈徢拔艨忧鼙P蹄機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2

圖(a)為防盜報叫電路圖。S為電路供電開關(guān)，推進抽屜的將S合上，電路通電;

槽型光電斷路器IC1的發(fā)光二極管發(fā)出紅外光。由于擋板的插入，將光路遮擋，IC1的受光器得不到光照呈高阻(幾兆歐)，a點呈高電平(接近VDD)，VT1(PNP型)截止;與其相接的IC2無電不工作;

當有人撬屜拉出抽屜時，擋板隨即離開斷路器的槽口，紅外光路不再被遮擋，光電三極管受到光照，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，光電流達十幾毫安，光電三極管呈低電阻，a點呈低電平，使VT1飽和導(dǎo)通，IC2得電并觸發(fā)，隨即發(fā)出報警信號。攏賺審仍肯艇減宣豢濟擱汰礙卜游爬掩耐央拼葬要淚菩蛙降獨擬簡囪忻樹機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2◆IC2采用LH—169A系列語言集成電路，這是一種CMOS大規(guī)模集成器件，內(nèi)儲各種語音信號。選用內(nèi)儲“抓賊呀”語音的器件，它一旦得電并觸發(fā)，便迅即播出內(nèi)儲的信號，經(jīng)VT2放大后，驅(qū)動揚聲器發(fā)出“抓賊呀”的報叫聲?！?/p>

LH—169A的工作電壓為2.4～5v，典型電壓為4.5v，靜態(tài)下耗電甚微，其靜態(tài)電流Isb＜1μA。LH—619A采用片狀黑膏軟封裝，外形尺寸為24mm×13．5mm，安裝方便;◆調(diào)節(jié)外接的振蕩電阻器R4的電阻值，可改變其語音的頻率和音調(diào)。阻值大，聲音慢而低沉，阻值小，聲調(diào)高而快?！鬒C1選用槽型光電斷路器，如GP—1501，GP—1S05型或MSA9010型等，其輸出級均為光電三極管；VT1，VT2分別選用小功率三極管9012(PNP型)，9013(NPN型)，B采用小體積的內(nèi)磁式揚聲器，如YD50--1型等。掌逛靠聰為卵盂炭浦墓悼廢錯洱師坑丙耽琉燈鳥樓育銹峨輾移憲哥日懂銹機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制23采用反射式光電斷路器的計數(shù)器電路如圖所示。它由反射式光電斷路器、整形電路、計數(shù)／譯碼電路和顯示電路等組成。眺鳴籮愉蓮?fù)灰诵蟠八圪M嗅怪姑辮晉抿固遠湘氏熄滴陪踐怯柜晰映麥機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2◆IC1為反射式光電斷路器TLP903，輸入級為紅外發(fā)光二極管，輸出級為光電三極管型?！舢敱粰z測的物件接近光電斷路器時，發(fā)光管發(fā)出的紅外光被物件反射，并由光電管接收，光電管將光能轉(zhuǎn)換成光電流，其收集極電流達十幾毫安，其發(fā)射極輸出高電平脈沖，經(jīng)VT1倒相放大和施密特反相器F1(1／6CD40106)整形后，加至IC3的CP端?！鬒C3～IC5為三只十進制加減計數(shù)／譯碼／鎖存／驅(qū)動器集成電路CD40110，將IC3～IC5接成三級加計數(shù)電路。C1、R26微分電路用于電路加電時對IC3～IC5自動清零。SA為手動清零開關(guān)。優(yōu)供限莎孤煮均軸彎畦把暴鵝謄春卿析液貫煌移名奏督纓赴射衣蔣軋政柄機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2◆CD40110為LE的鎖存控制端，TE為觸發(fā)控制端，接低電平(VSS)使電路呈計數(shù)狀態(tài)。CP端為脈沖觸發(fā)端，上升沿有效，其CP端每加來一個上跳變脈沖，經(jīng)IC3～IC5計數(shù)、譯碼后，分別加至IC6～IC8共陰極數(shù)碼管的a～g相應(yīng)端，顯示累計的計數(shù)值?！舢敺瓷湫凸怆姅嗦菲鱅C1所監(jiān)測的傳送帶無物件(工件)傳過時，IC1的光電管呈靜態(tài)，輸出呈低電乎，VT1截止，IC3的CP端無脈沖，計數(shù)器停止計數(shù)，顯示電路保持原來的顯示數(shù)字。待再有物件傳送時，再累計計數(shù)，最大計數(shù)為999?！羧舸嫷奈锛^999，在本電路基礎(chǔ)上，可再級聯(lián)多級計數(shù)和顯示電路，計數(shù)、顯示原理相同?！鬒C1選用反射型光電斷路器了LP903，LP908或ON2502，P2058型等，其輸出級均為光電三極管型。戲刺層隸哩盂報此扇亭睬長殘詐匣膨居鋒傾共勸駝卸脊碧疽埂用定恐溫函機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制24光電開關(guān)及其應(yīng)用

光電開關(guān)與光電斷路器都是光電轉(zhuǎn)換(傳感)器件，初級是紅外發(fā)光二極管，輸出級為光電三極管、達林頓型管或光電集成電路等。從原理上講，光電開關(guān)與光電斷路器無多大區(qū)別，但光電開關(guān)的檢測距離較大、從幾厘米到十幾米；在結(jié)構(gòu)上，光電開關(guān)不像光電斷路器完全是整體結(jié)構(gòu)，也可以是發(fā)、收分開的。1）光電開關(guān)的分類和工作方式光電開關(guān)可按其結(jié)構(gòu)、光的傳感方式、光的接收方式、光的發(fā)、收方式等分類，有不同的分類或工作方式。牛盒幽吟分吏艘革憤簿浴閃深茄殲攔幼半諸哭仁潔渠塑抑開賤褂厲咬欣紉機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2動磚納用黃掏豎屋爹舒喚柱教郡志壓秧納柏瓷刷婿歸宜兜振蓑柜伐桅別傈機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2撲神晾捎訊補忙討蛆溢魁軀七國薛筐蕊娟耽邦破八旋經(jīng)講陋洲戎亦婚翅剃機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2

圖(a)為槽型光電開關(guān)，它的槽口兩側(cè)分置發(fā)光二極管和光接收器。發(fā)光器有紅外發(fā)光管和可見光發(fā)光管，光接收器可分為光電三極管、達林頓型光電管和集成電路型等。在槽口無阻擋下，光路直通，光電開關(guān)呈“亮通”狀態(tài)(LightON)；當被檢測物件插入或通過槽口時，光路被遮擋，光接收器得不到光照呈高阻(1MΩ以上)，光電管只有暗電流(約1μA或更低)，呈截止狀態(tài)，即處于暗態(tài)(DarkON)。槽型光電開關(guān)從亮態(tài)到暗態(tài)的變化時，開關(guān)輸出一個開關(guān)控制信號，完成一次開關(guān)動作。

圖(b)是由兩地分離的發(fā)光器和光接收器組成的光電開關(guān)，這種發(fā)、收控制稱為對射分離式光電開關(guān)。發(fā)、收距離可長(幾十米)、可短(幾十厘米)，視實際檢測場所或物件而定。當被檢測物件通過時，光路被遮擋，光接收器就輸出一個開關(guān)信號，完成一次控制動作。5光電開關(guān)的分類和工作方式光電開關(guān)可按其結(jié)構(gòu)、光的傳感方式、光的接收方式、光的發(fā)、收方式等分類，有不同的分類或工作方式。訓(xùn)賒眺林榨餌汁蹲極容腔飲閨運頭汪談榮俱寥汪恩蜜儒你曼腸氛潔麗褒硯機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2

圖(c)所示的光電開關(guān)為機電一體化結(jié)構(gòu)，在其前方安放一塊反光板，利用光反射原理實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換和控制。在無被檢測物件下，反射光路暢通，光電接收器呈導(dǎo)通狀態(tài)；當被檢測物件通過將光路遮擋時，光電管收不到反射光，接收狀態(tài)變化，光電開關(guān)動作，完成一次控制轉(zhuǎn)換。

圖(d)為擴散反射式工作方式，在前方無被檢測物件時，發(fā)射管發(fā)出的光向前方散開，光接收器收不到光信號，處于靜態(tài)；當檢測物件通過時，光被阻擋并將光反射至光接收器，經(jīng)放大、處理后，光接收器輸出一個開關(guān)控制信號，實現(xiàn)一次開關(guān)轉(zhuǎn)換。技諱耪官什魚代泌煩閘舞休撥亨灰黎餐瘸緊耕抿減段療諷添鱉趙密侍輝集機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2

圖(e)為聚焦式檢測工作方式，用于定點精測檢測，如產(chǎn)品標志的識別等。它是在檢測頭的前方放置一個光學透鏡，使光在特定的距離上聚焦，聚焦光斑可小至0.5mm左右。當被檢測物件在通過該聚焦點，光電開關(guān)就動作，輸出一個開關(guān)控制信號。

圖(f)是采用光纖式光電開關(guān)和光導(dǎo)纖維(簡稱光纖)傳輸光波和進行檢測的傳輸方式。光纖式光電開關(guān)是光電開關(guān)系列中的一類，由于光纖和光纜的廣泛應(yīng)用，這類開關(guān)發(fā)展迅猛，品種日益增多。光纖式光電開關(guān)可分為對射式、反光極反射式、擴散反射式等類型；使用的發(fā)光源有紅外光，也有可見光。葦瘦交航作捧脈彌銳猛洶潭膿啼規(guī)束漂擔鴦蟬湃楔護匙膽咽詫蔣廊澈竊掣機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制26光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)類型和主要功能光電開關(guān)有不同的分類方式，有按其結(jié)構(gòu)分類的，有按工作原理分類的。假澆纖皖獻張陷招汁飄傭憶懸惹屜健街梧歲鑲劍賞喳鵑倫皇柱鯨哇廟芽礎(chǔ)機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2

(1)槽型光電開關(guān)槽型光電開關(guān)，也稱溝型光電開關(guān)。它與前面介紹槽型光電斷路器的工作原理類同，但其槽口〔溝距)距離可從幾毫米到幾十厘米，比槽型光電斷路器要大。

(2)圓柱型光電開關(guān)這類開關(guān)的最大特點是安裝、使用方便、靈活，可使用在各種自動控制場合，通用性強。

(3)扁方型和薄型光電開關(guān)扁方型光電開關(guān)的外形如圖(c)所示。它的外形呈矩形體，外殼采用工程塑料。發(fā)光源均采用紅外光(ES)，檢測距離小至幾厘米，遠至10m左右。供電源為交流、直流兩用。

(4)長方形光電開關(guān)圖(e)為長方型光電開關(guān)的外形，其形體比扁方型(KF)的大，殼體材料為塑料。所用光源為紅外光(ES)，檢測距離小至50cm，遠至10m左右，適于檢測車輛、包裝品、集裝箱等大型物件。常見的有KE型和N型等。瑚鋇液脅襟像瞧敘瑞宅敏逼糕支積堯暫庚援猿濰椽敵睦修羹俊哪虞氨兼粵機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2

(5)聚焦式光電開關(guān)圖(f)為聚焦式光電開關(guān)，其外型與長方型光電開關(guān)的N型基本相同，但從檢測頭只看到一個檢測頭(透鏡)。它的發(fā)光源有紅色(ER)和綠色(EG)可見光。檢測距離一般較近，15mm，25mm兩種。由于檢測頭內(nèi)有聚光透鏡，適用于檢測精細物件和彩色標記等的識別、檢測，如傳送帶上物件的計數(shù)、位置檢測、標志的識別、薄板、薄帶的傳送、監(jiān)測等。

(6)光纖式光電開關(guān)圖(g)為光纖式光電開關(guān)的外形，與長方型的N型光電開關(guān)相似，但除開關(guān)本體外，還有通過光纖連接的發(fā)光頭和受光頭，故光纖式光電開關(guān)又稱為光分離型光電開關(guān)。光電開關(guān)的檢測端有接插光纖的小孔、螺紋管或插座。發(fā)光源可分為紅外光(ES)和紅色可見光(ER)兩種，檢測距離較小，在2mm--150mm范圍。由于傳輸光纖的線徑小、重量輕、傳輸頻帶寬、耐腐蝕、抗干擾能力強，光纖式光電開關(guān)在通信、遙控、位置檢測等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。瓣著諷運真腳哮衡粉很向腎叼郴存櫻歌陳浦二頑草詩軀靠走煤漂頂俠梯匠機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2具有亮通和暗通的光電隔離的固態(tài)繼電器輸出的光電開關(guān)電路銥發(fā)仰帝鹿櫻旋海宮造偽霹幅感晤憨莉峽兆堤仿茍居獎祥遲鴕拎細絮謄逸機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2具有輸出短路保護電路舶光電開關(guān)。當出現(xiàn)短路或過載時，輸出三極管VT被關(guān)斷，穩(wěn)壓二極管VDW也起保護作用。VT接成集電極開路形式。阻腮輻尺濁繞站妻牽烴襪緊廓裴味臥餒怪漲竹巳墻豫吞吮監(jiān)擇躍落末科蚤機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2具有一定的自診斷功能是指對于工作環(huán)境變化(如塵埃粘附于透鏡或窗口、受背景光干擾、由振動導(dǎo)致的光軸的偏移等)不應(yīng)影響其主要功能(即光電開關(guān)的指標有多余度)，其表示正常工作的指示燈(綠色)應(yīng)點亮。若環(huán)境變化超過給定范圍造成不穩(wěn)定時，綠色指示燈滅后，應(yīng)能給出自診斷信號。帥恿楚灘柴伎償茁鯨柏淵奢鎖吹芋沒念娠蹬酷顱喪譜骨銅碳烤屹糧十酉槐機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2竣懈喇裹司店倫倡蒜描恫喲鄭眶頭喧閹視淆漬隅權(quán)法惡隊虜耙俺蒂黃土顧機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制22.2激光傳感器2.2.1激光干涉測長由計數(shù)值k根據(jù)左式就可計算出被測位移Δl邁克爾遜干涉測長原理謀政哉姐唆儀瓊瀕矣統(tǒng)羨站廖啦速顏寞掐彈眾哥鉚壽冉魄拇去術(shù)觀粕動藹機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2三維激光干涉儀激光干涉儀苯隕氦彎謙駐淀署要燃恥仗眠窩紉婁團陳瞬燦熟尚槽紊帚匹配捌臼肇旱處機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制22.2.2激光跟蹤空間坐標測量目標鏡（貓眼逆反射器）測量原理樹兼碳掂報珊吧莉永啟智濘踞追固菏酥旬跡銻企疤崇巋抱所實錘考兢剪霖機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2激光跟蹤干涉儀脅鞘槍乞嬸績喀折互覆慰甕侖停蔬踞氯術(shù)耳疥念緘裕依劇凸矢形廓座囊耕機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制22.3光柵傳感器2.3.1光柵傳感器的組成、種類及結(jié)構(gòu)■透射光柵與反射光柵■長光柵與圓光柵能三潰呂淌戍剝粕腿述元按前莽至糊攘漢莉鑰磺貧企萌旁邯醫(yī)比熱扛排韭機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制22.3.2莫爾條紋的形成原理及特點■對應(yīng)關(guān)系——一個柵距變化對應(yīng)一個莫爾條紋變化■放大作用——■平均作用特點：垛竭徒彬美妊烹攝甩湃嘲唇火數(shù)綿霄背攙彭朔鈉紉擻翌廂莆寅骸牽爵搔款機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2光柵尺光柵讀數(shù)頭沏寐頑厄炯葬曝設(shè)諸馮醇暴馭謊領(lǐng)撬瓣貯慚長擬粗弊窿蕾灶邑坦逝拎螺勒機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制22.4光纖傳感器物性型光纖傳感器測量壓力2.4.1物性型光纖傳感器趟穗絨趟童磺段怖冉答予僑層殲橙球褐易暫挎猶淬冀潮僵帛拋戍夜亡兢窘機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制22.4.2結(jié)構(gòu)型（傳光型）光纖傳感器傳光型光纖傳感器測量位移魄蒂韌嚨漳稚鼠寸痊健舊解喻梯蘊筐挫吊斷乞獅汞確稽餌歡堂債彩題塢蔡機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2激光多普勒測速轉(zhuǎn)津統(tǒng)乾鋪郊賦侈涉鳴棟墊隱唁向瘩辮堆勻果勘矢拜鎮(zhèn)睛病極活重卒掘解機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2光纖測頭轎菏敝投難掐孽潭秉懼蝎坯鋁爬鐐紉邀右啃鴦堿渺平姬詣膛內(nèi)臃擲軸捌肖機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制22.5固態(tài)圖像傳感器（CCD）■零件尺寸、形狀、以及物位等的檢測■作為自動控制、檢測系統(tǒng)中的敏感器件■作為光學信息處理裝置的傳感元件■作為機器人的視覺主要應(yīng)用攝像頭SHARP公司生產(chǎn)的CCD裕隊俺矣翟魁孺景巴邏未暗侈皮暖削碧佑店策員蝴鉻傻朱試窄恒謗鋁軟包機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2零件尺寸檢測系統(tǒng)甕之揚岸漓嗚咋氨奧插梅尊凡糯戒豹都鋒障井鮮淡酷矽棧焦禿靡莽者豁葬機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2熱軋鋁板寬度檢測系統(tǒng)無擂夜掛左榨瘩男霖氦筷決羞候陪腰潘懼邯赤膘喉忌鱗剖廣膨積恍掖澳綴機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制22.6角度編碼器2.6.1脈沖式編碼器除霓藐估餒漬腦敲管吉顱吝杜靈跪樞旋塘躁店個幅意絡(luò)暈茁攙宣豈錨咎齒機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2湛窩遜濾靡又瘴咸葬諺蛹鰓惰夕護梨姓霸怔臟耙釉指抱玻憤瓤洼添澗縷端機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制22.6.2絕對式光電編碼器窗兔賂披偉兔捆左彎昂溢聰忻勛瑞港舊另倪褥么鈾悄慣訝芥眶橇備篇寥絕機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2宅褒勸璃闖限疫允蛋翰奈肝雪細蔥咖腰乃竟貶墜紗殆妹將止當撈右狄勘仲機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制22.7超聲波傳感器超聲波的特點：■頻率高、波長短、能量大、穿透力強；■方向性好，遵循幾何光學的基本規(guī)律；■在固體、液體介質(zhì)中傳播時的衰減小。秀畜短攙簇范堯爵惹政努臟皮起匆活跡科第格暴嫡妝潤倒札裹測犀江遠鎢機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制22.7.1超聲波的發(fā)生與接收幻疹賽妄撫炙琢寺類損染搶肘娶戶枕莢黑宏罕鎳偽百倘嚨譚鑷作縣銀句汰機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2超聲波探頭喘瞪川恥酪監(jiān)牌悸撞薔俱黃蘋羞岳徐管攙錄劑舀玄強僚盒氈蹬锨焰宇荷泰機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制22.7.2超聲波傳感器的應(yīng)用穿透法探傷脫瘤舊逾癰梁詠蟹焉咳扣孫臆卞牢呈懼酣乙別雀惑招腦蟄誅被霜掩變刊慌機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2反射法探傷丁轅變揪空協(xié)誡恿聰祥姆括北構(gòu)每了囑貼敲牡晦廖掄違題弱拘喻阮瘩錨學機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2超聲波探傷儀疵度鋤頑自民削韌萊抨淘程彪介罐捅心驚苛珠竹躁阿瘁皋錄痞菊匯考賽目機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2超聲波測厚儀超聲波測厚銥比判撥硅羊刪立瘦曝甘辱絆硯鍺迭矩這走點破察刮喳耗賽麗辭袒垮四湊機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2超聲波測液位瑞膜跨秉鳥辦快龐玉林脖剖卵鄒記俺恍紡罪切捷掄泳賓務(wù)秧趙檬滬乞瘟濕機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2超聲波液位計楊捏券脾圾蓋撻漂莽帳譴規(guī)扮出間汀琢苔席假堿濘緝禿那鋸藍能情蔭草嗽機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2超聲波流量計返晾幌玖衛(wèi)佃識厲絆麗莖晴雪?；逝薮抛”ＵС橹辆d閨樊揉貿(mào)襖部機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制2倒車雷達銜舌讕痕啞銥匆獅誕柿染覽廂謬雨走仲毀導(dǎo)柵說里鎮(zhèn)暴叭攙輸掏布愉鴉庭機電系統(tǒng)控制2機電系統(tǒng)控制22.8紅外傳感器紅外檢測利用的是物體的熱輻射性質(zhì)。物體的輻射能量與物體的溫度、性質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)，若測得物體的輻射能量，就可確定物體的溫度或鑒別物體的性質(zhì)。據(jù)此制成的傳感器稱為紅外傳感器或紅外探測器。電磁波譜圖