3.1.2光电式传感器测量转速应用（课件）-《传感器检测技术》同步教学（人民邮电版）

●项目—— 速度与位置的测量 ● 任务——光电式传感器转速检测 1 ► 光源 光电式传感器转速检测 01 02 03 04 热辐射光源 气体放电光源 电致发光器件 激光器 ► 光源 原理 特点 代表 热物体都会向空间发出一定的光辐射 物体温度越高辐射能量越大 白炽灯 卤钨灯 1. 热辐射光源 ► 光源 原理 特点 代表 电流通过气体会产生发光现象 改变气体成分、压力、电流、阴极材料和放电电流的大小，可以得到不同光谱范围的辐射源体 日光灯 2. 气体放电光源 ► 光源 原理 特点 代表 固体发光材料在电场激发下产生的发光现象称为电致发光 体积小 寿命长 工作电压低 响应速度快 发光二极管 3. 电致发光器件 ► 光源 定义 特点 分类 能够产生光受激辐射放大现象的器件 单色性好 方向性好 亮度高 固体激光器 气体激光器 半导体激光器液体激光器 4. 激光器 光电传感器转速测量 ► 光电传感器组成 光源 光学通路 光电元件 7 光电传感器转速测量 ► 光电传感器组成 Ф1是光源发出的光信号，Ф2是光电器件接受的光信号，被测量可以是x1或者x2，它们能够分别造成光源本身或光学通路的变化，从而影响传感器输出的电信号。 8 光电传感器转速测量 ► 光电传感器——光电传感器的类型 光源本身是被测物 被测物吸收光通量 ● 这种型式的光电传感器可用于光电比色高温计和照度计 ● 恒定光源发射的光穿过被测物其中一部分被吸收，剩余的部分投射到光电元件上。 ● 可用于测量透明度、混浊度 9 光电传感器转速测量 ► 光电传感器——光电传感器的类型 被测物体反射光通量 被测物吸收光通量 ● 恒定光源发射的光通量投射到被测物上由被测物表面反射后再投射到光电元件上。 ● 可用于测量工件表面粗糙度、纸张的白度等 ● 从恒定光源发射出的光通量在到达光电元件的途中受到被测物的遮挡，使投射到光电元件上的光通量减弱，光电元件的输出反映了被测物的尺寸或位置。 ● 这种传感器可用于工件尺寸测量、振动测量等场合。 被测物具有反射能力的表面 被测物遮蔽光通量 10 ● 发出的光线经过透镜1会聚为平行光束，投向透镜2，随后被会聚到光敏电阻上。 ● 在平行光束到达透镜2的途中，有部分光线受到被测带材的遮挡，使传到光敏电阻的光通量减少。 光电传感器的应用 1.光电式带材 跑偏检测器 11 ● 光源出发的光线经半透半反镜分成两束强度相等的光线： √ 一路光线直接到达光敏三极管上，产生作为被测烟尘浓度的参比信号。 √ 一路光线穿过破测烟尘到达光敏三极管上，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，到达光敏三极管的光通量就越小。 两路光线均转换成电压信号U1、U2，由运算器计算出U1、U2的比值，并进一步算出被测烟尘的浓度。 光电传感器的应用 2.光电式 烟尘浓度计 12 光电传感器的应用 3.烟雾 报警器 烟雾 ● 无烟雾时，光敏元件接收到LED发射的恒定红外光。 ● 而在火灾发生时，烟雾进入检测室，遮挡了部分红外光，使光敏三极管的输出信号减弱，经阀值判断电路后，发出报警信号。 ● 光电式转速表属于反射式光电传感器，它可以在距被测物数十毫米外非接触地测量其转速 ► 光电传感器的应用 光电传感器转速测量 n =60( f /z ) 4. 光电转速表 14 光电式传感器转速检测 ► 光电传感器的应用 5. 光电开关 ● 定义：光电开关用来检测物体的靠近、通过等状态的光电传感器。检测距离可达几米至几十米。 当有物体在两者中间通过时，红外光束被遮断，接收器接收不到红外线而产生一个负脉冲信号。遮断型光电开关的检测距离一般可达十几米。 √ 遮断型光电开关 15 光电式传感器转速检测 ► 光电传感器的应用 5. 光电开关 ● 定义：光电开关用来检测物体的靠近、通过等状态的光电传感器。检测距离可达几米至几十米。 反射型光电开关单侧安装，反射型光电开关的检测距离与被测物的黑度有关，它的检测距离一般为几百毫米到几米。 √ 反射型光电开关 16 ● 当充填高度ｈ偏差太大时，光电开关没有电信号，即由执行机构将包装物品推出进行处理。利用光电开关还可以进行产品流水线上的产量统计、对装配件是否到位及装配质量进行检测，例如灌装时瓶盖是否压上、商标是否漏贴，以及送料机构是否断料等。 ► 光电传感器的应用 5. 光电开关 光电式传感器转速检测 ► 借助光电检测技术控制充填高度的原理 光电开关 17 ► 任务实施——机床转速测量 ● 在机床转轴上固定一个带孔的转盘，转盘的一边由发光管产生恒定光，透过转盘小孔照射在光敏二极管或光敏三极管上，转换成电信号输出，经放大整形电路输出电脉冲信号，脉冲频率的大小即反映了转速的大小。 光电式传感器转速检测 ● 光电晶体管测速 遮断型 ► 任务实施——机床转