4.2 光电式传感器的应用类型（同步练习）-高一《传感器及应用》同步精品课堂（高教版—第2版）

任务4.2 光电式传感器的应用类型 同步练习 一、填空题：（请将正确答案填写在横线上） 1、光电式传感器实际上是由 和光学元件组成的光路系统结合相应的测量转换电路而构成的。 2、常用光源有各种白炽灯和发光二极管，常用光学元件有多种 和半透半反镜等。 3、同一光路系统可用于 ，不同光路系统可用于同一物理量的检测，但一般总可归结为以上四种类型。 4、自动调光台灯是在普通调光台灯的基础上加装一光控电路，使其能根据周围环境照度自动调整台灯亮度：当环境 时，其亮度就大；当环境照度较强时，其亮度就小。该制作电路简单，适于自制。 5、光电式边缘位置检测器是用来检测带形材料在生产过程中偏离 ，从而为纠偏控制电路提供纠偏信号。 二、简答题： 1、简述光敏电阻制作的自动调光台灯的工作原理。 2简述光敏电阻制作的自动调光台灯的元件选择。 3、简述光电式烟尘浓度计的工作原理。 4、简述依被测物与光电元件和光源之 间的关系，光电式传感器的应用可分为以下四种基本类型。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 任务4.2 光电式传感器的应用类型 同步练习答案及解析 一、填空题：（请将正确答案填写在横线上） 1、光电式传感器实际上是由 和光学元件组成的光路系统结合相应的测量转换电路而构成的。 【答案】光电元件、光源 2、常用光源有各种白炽灯和发光二极管，常用光学元件有多种 和半透半反镜等。 【答案】反射镜、透镜 3、同一光路系统可用于 ，不同光路系统可用于同一物理量的检测，但一般总可归结为以上四种类型。 【答案】不同物理量的检测 4、自动调光台灯是在普通调光台灯的基础上加装一光控电路，使其能根据周围环境照度自动调整台灯亮度：当环境 时，其亮度就大；当环境照度较强时，其亮度就小。该制作电路简单，适于自制。 【答案】照度较弱 5、光电式边缘位置检测器是用来检测带形材料在生产过程中偏离 ，从而为纠偏控制电路提供纠偏信号。 【答案】正确位置的大小及方向 二、简答题： 1、简述光敏电阻制作的自动调光台灯的工作原理。 【答案】自动调光台灯电路.当开关S, 处于“手控”位置时，该台灯和普通调光台灯一样，双向 可控硅 VS的导通角由R, 、R, 和C 组成的移相网络的充电时间常数决定。调整 R。能改变VS的导通角，从而 调整台灯的亮度，当开关处于“光控”位置时，由R₂ 和光敏电阻 R。构成的分压电路通过二极管VD, 向 C 充 电，改变R₂ 、R。的分压能改变VS的导通角。当光敏电阻周围的光线减弱时，R。呈现高阻，VD, 右端电位升 高 ，C 充电速度加快， VS导通角增大，灯泡 L两端电压升高，亮度增强；反之，则R。阻值变小，亮度减小， 从而完成自动调光功能。 2简述光敏电阻制作的自动调光台灯的元件选择。 【答案】① 传感器 R。选用 MG45 光敏电阻。 ② VS 选用3 A/400 V 双向可控硅。 ③ VD, 选用1N4004整流二极管。 ④R₂ 阻值应选择得使台灯处在“光控”位置到黑夜时亮度适中。 ⑤ 其他元件如图标示，无特殊要求。 3、简述光电式烟尘浓度计的工作原理。 【答案】光源1发出的光线经半透半反镜3分成两束强度相等的光线： 一路光线直接到达光电三极 管7上，产生作为被测烟尘浓度的参比信号；另一路光线经反射镜4穿过被测烟尘5到达光电 三极管6上，其中一部分光线被烟尘吸收或折射，烟尘浓度越高，光线的衰减量越大，到达光 电三极管6的光通量就越小。两路光线分别转换成电压信号 U₁ 、U₂, 由运算电路8计算出U₁、 U₂ 的比值，并进一步算出被测烟尘的浓度。 采用半透半反镜3及光电三极管7作为参比通道的好处是：当光源的光通量由于种种原因 有所变化或因环境温度变化引起光电三极管灵敏度发生改变时，由于两个通道结构完全一样， 所以在最后运算 U₁/U₂ 值时，上述误差可自动抵消，减小了测量误差。 4、简述依被测物与光电元件和光源之 间的关系，光电式传感器的应用可分为以下四种基本类型。 【答案】① 光辐射本身是被测物，由被测物发出的光通量到达光电元件上。 ② 恒光源发出的光通量穿过被测物，部分被吸收后到达光电元件上。 ③ 恒光源发出的光通量到达被测物，再从被测物体反射出来投射到光电元件上。 ④从恒光源发射到光电元件的光通量遇到被测物被遮挡了一部分，由此改变了照射到光 电元件上的光通量。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！