现代精密测量仪器中的光电探测器
现代精密测量仪器中的光电探测器
河北大学电子与信息工程系 宋登元
华北电力大学电子学实验室 孙同文
【摘要】 光电探测器是许多精密分析和测量仪器的“心脏”,在研制和应用方面已经取得了很大的进展。文章介绍了光电探测器的种类及覆盖的光谱区域,光电倍增管(PM T)和半导体光电探测器的基本特性,论述了它们在医学诊断、环境监测和分析仪器中的应用以及今后的发展方向。
【关键词】 光电探测器 医学诊断 环境监测 液相色谱
一、引言
在现代众多的精密分析、测量和诊断仪器中,最关键的部件是它的信号检测元件—光电探测器。人们称光电探测器是这类仪器的“心脏”。现代光电探测器的研究开发工作已经取得了重大进展,各类光电探测器不断问世,探测光谱覆盖了从Χ射线到远红外的宽阔范围,其灵敏度和可靠性满足各种精密分析检测仪器的需要。并广泛地用于医学、物理、化学、生物学和环境保护等各个领域。
目前高灵敏度的光电探测器是利用光电效应的原理制成的,主要分为真空管和固体光电探测器两大类。真空管中的光电倍增管(PM T)是依靠入射光子打在阴极材料上使其内部电子被轰击出来形成光电流来工作的,这种效应称为外光电效应。作为固体光电探测器典型代表的半导体光电探测器是利用内光电效应工作的。在这种器件中,入射光子并不直接把光电子从半导体材料中轰击出来,而是在材料内部产生电子空穴对,使器件的输出电流发生变化。由于不同光电探测器的工作原理和所用材料物理性质的差异,因而产生不同的光谱测量区域。详见附图
。附图 光电探测器材料和覆盖的频谱范围
综 述
二、光电探测器的原理和特性
光电探测器是一种能对光信号进行放大,最终转换为电信号的器件,它的工作过程随光作用的介质及信号放大方式的不同有着很大差异。目前广泛使用的光电探测器有光电倍增管(PM T)和半导体光电探测器。
11光电倍增管
光电倍增管(PM T)是一种电真空器件,已有50多年的发展历史。由于新技术不断用于PM T的制备,使它至今仍是一类非常重要的光电探测器被广泛地使用。
PM T的突出优点是高效益、高灵敏度、低噪声及大的有源区面积。PM T的倍增因子可达103～107倍,能测量很微弱的光信号,甚至是单光子信号也能被测量到。同时它能对光信号进行几乎无噪声的放大。随着新制备工艺的采用,一些被人们认为PM T不如半导体光电探测器的缺点正在被改进。主要表现为PM T的平均无故障时间(M TB F)已达10000～100000h r,电源电压要求已降至±15V DC,功耗只有十几毫瓦。最小的PM T的体积已与半导体探测器类似,能容易地与仪器集成在一起。
21半导体光电探测器
目前使用的半导体光电探测器是光电二极管,它包括平面型、P I N型、肖特基型和雪崩型。前3种没有内部增益或放大作用,因此需要外部放大器,而雪崩光电二极管有高的内部增益,可达100～1000。无论何种形式的半导体光电二极管,其核心都是由P型和N 型半导体构成的P-N结。
半导体光电探测器是一种体积小、重量轻、工作电压低、寿命长和响应速度快的固体光传感器。此外,它的价格相对便宜,抗外部电磁干扰和抗强光损伤的性能也都比PM T 好。由于可用不同的半导体材料(Si,GaA s, Ge,PbS,InA s等)制备,因此它们有从可见光到红外光宽的频谱响应范围,但半导体光电探测器在高增益、低噪声和大有源区域面积方面还不如PM T。
三、光电探测器的应用
光电探测器作为一类光传感器应用十分广泛。下面介绍一下它们在医疗诊断、环境监测及分析仪器中的应用。
11医学诊断
近几年发展起来的医学诊断精密仪器大多采用了高灵敏度的光电探测器作为信号接收转换器。特别是计算机断层扫描成像技术,如?射线断层照相(CT)、正电子发射断层照相(PET)。其原理是由闪烁体(碘化钠N a I 或锗酸钕B GO晶体)和光电探测器构成的仪器探头接收到Χ射线或?射线的辐射后先进入闪烁体,使闪烁体受激发产生荧光。一个?或Χ射线光子能产生几百个2-3eV能量的可见光子。用光导或反射物把这些可见光子收集到光电探测器窗口上,从而产生脉冲信号,送到后级处理系统变为图像显示。
CT是一种常用的三维图像影像学诊断技术,通常探头中使用的都是PM T作为传感器。随着硅光电探测器的发展,探头中使用了硅光电探测器。虽然这时需要的?射线的强度要稍高于PM T要求的强度,但降低了成本。
PET能够动态地显示人体各部位的生理活动功能,称为目前世界上最先进的医学成像仪器,已从实验开始进入临床诊断。与CT不同的是,这种设备的辐射源不是来自外部,而是来自患者体内。首先用能发射正电子的核素制成标记化合物,注入或吸入患者体内。标记物发射的正电子能在很短的距离内与负电子相撞,发生正、负电子对的湮没,产生一个对能量为511KeV的Χ光子。体外PET探头的闪烁体将测到的Χ射线变为可见光谱送给PM T。在PET中,常用PM T为传感器,因为PM T有比其它探测器高的灵敏度,这样可以降低注入到患者体内标记物的数量。
综 述
21环境监测
光电探测器是大气监测中普遍采用的传感器,对NO x的监测就是一个很好的应用实例。大气中氮氧化合物(NO x)的含量是监测的重点,许多环保法规都要求相关的企业对它们的NO x排放量进行连续监测。检测NO x 最常用的方法是把从工厂废气中采样的气体与臭氧(O3)一块通入反应室,NO x与O3反应能产生发光波长为600～2500nm的化学发光。由于光谱强度与NO x的浓度成正比,所以用PM T、Si光电探测器或红外探测器测量化学发光信号,最后计算出NO x的含量。
在这种应用中,PM T是比较合适的选择。因为化学发光产生在流动的反应室中,具有很大的分散性。PM T有大的有源区面积,能满足该应用大于150mm2有源区的要求。因而有高的收集效率。另一个注意的问题是,由于化学发光谱的主要成分已到了PM T响应曲线的高端边缘,为提高探测效率,这时需选用具有棱柱形窗口的PM T,棱柱形窗口能使入射光在内部多射多次,同时多次与光阴极作用,这样灵敏度可提高500倍,对波长为800nm光的量子效率可达2%。
31分析仪器
光是探测器的另一大应用领域是各种分析仪器,如液相色谱仪。少量样品注入分离柱后,色谱分离剂喷入到柱中。分离出的物质在下部的样品室由UV光照射,通过光电探测器接收的光信号来确定物质的成分和含量。 在这些应用中,对于蛋白质或核酸等生物化合物,由于对紫外光有较大的吸收,所以可以通过测量入射光和透射光之差来确定化合物的含量。Si光电探测器常被选为这种仪器的传感器,因为它允许大的光信号输入,这样可以使散粒噪声降至最小。
如果化合物对光的吸收很微弱,用上述方法就很难测量到它的存在,这时必须采用荧光探测法。与吸收测量不同,荧光探测是在暗背景下测量由紫外光激发样品所发射的荧光,所以信号是极其微弱的,这时高灵敏度的PM T则是最好的选择。
四、结论与展望
光电探测器已成为传感器的一个重要分支而被广泛地应用在精密分析、测量和诊断仪器中。今后的发展方向主要包括两方面:一是用新材料开发新器件。新材料的不断涌现,特别是根据能带工程制备出来的半导体量子阱和超晶格材料,为光电二极管的发展提供了物理和化学性质优异的新材料,用它们制成的光传感器将会有更好的性能和更宽的频谱范围。二是用新技术改进器件。新的集成技术、薄膜淀积技术、键合技术、高密封技术将用于光电传感器的制造,使其性能进一步提高。展望未来,光电探测器作为一个高新技术领域将会对下世纪的仪器仪表的发展产生重要的影响。
综 述
光电开关说明书
光电开关说明书 ①漫反射式光电开关：它是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时，物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，漫反射式的光电开关是首选的检测模式。 ②镜反射式光电开关：它亦集发射器与接收器于一体，光电开关发射器发出的光线经过反射镜反射回接收器，当被检测物体经过且完全阻断光线时，光电开关就产生了检测开关信号。 ③对射式光电开关：它包含了在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器，发射器发出的光线直接进入接收器，当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电开关就产生了开关信号。当检测物体为不透明时，对射式光电开关是最可*的检测装置。 ④槽式光电开关：它通常采用标准的U字型结构，其发射器和接收器分别位于U型槽的两边，并形成一光轴，当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时，光电开关就产生了开关量信
号。槽式光电开关比较适合检测高速运动的物体，并且它能分辨透明与半透明物体,使用安全可*。 ⑤光纤式光电开关：它采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线，可以对距离远的被检测物体进行检测。通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。 它们的工作光线示意图如图3所示。 (2)术语解释 常见的术语示意图如图4所示。 ①检测距离：是指检测体按一定方式移动，当开关动作时测得的基准位置(光电开关的感应表面)到检测面的空间距离。额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。 ②回差距离：动作距离与复位距离之间的绝对值。 ③响应频率：在规定的1s的时间间隔内，允许光电开关动作循环的次数。 ④输出状态：分常开和常闭。当无检测物体时，常开型的光电开关所接通的负载由于光电开关内部的输出晶体管的截止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。 ⑤检测方式：根据光电开关在检测物体时发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同，可分为漫反射式、镜反射式、对射式等。 ⑥输出形式：分NPN二线、NPN三线、NPN四线、PNP二线、PNP三线、PNP四线、AC 二线、AC五线(自带继电器)，及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能等几种常用的输出形式。
光电传感器论文86094
光电传感器 关键字：光电效应光电元件光电特性传感器分类传感器应用摘要：在科学技术高速发展的现代社会中，人类已经入瞬息万变的信息时代，人们在日常生活，生产过程中，主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输，来实现制动控制，自动调节，目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。由于微电子技术，光电半导体技术，光导纤维技术以及光栅技术的发展，使得光电传感器的应用与日俱增。这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单, 形式灵活多样等优点，在自动检测技术中得到了广泛应用，它一种是以光电效应为理论基础，由光电材料构成的器件。 正文： 一、理论基础——光电效应 光电效应一般有外光电效应、光导效应、光生伏特效应。光照在照在光电材料上，材料表面的电子吸收的能量，若电子吸收的能量足够大是，电子会克服束缚脱离材料表面而进入外界空间，从而改变光电子材料的导电性，这种现象成为外光电效应 根据爱因斯坦的光电子效应，光子是运动着的粒子流，每种光子的能量为hv（v 为光波频率，h 为普朗克常数，h＝6.63*10-34 J/HZ），由此可见不同频率的光子具有不同的能量，光波频率越高，光子能量越大。 假设光子的全部能量交给光子，电子能量将会增加，增加的能量一部分用于克服正离子的束缚，另一部分转换成电子能量。根据能量守恒定律： 12 m h - A 2 式中，m为电子质量,v 为电子逸出的初速度,A 微电子所做的功。由上式可知，要使光电子逸出阴极表面的必要条件是h>A。由于不同材料具有不同的逸出功，因此对每一种阴极材料，入射光都有一个确定的频率限，当入射光的频率低于此频率限时，不论光强hc多大，都不会产生光电子发射， 此频率限称为“红限”。相应的波长为K A式中，c为光速，A为逸出功。 当受到光照射时，吸收电子能量，其电阻率降低的导电现象称为光导效应。它属于内光电效应。当光照在半导体上是，若电子的能量大与半导体禁带的能级宽度，则电子从价带跃迁到导带，形成电子，同时，价带留下相应的空穴。电子、空穴仍留在半导体内，并参与导电在外电场作用下形成的电流。 除金属外，多数绝缘体和半导体都有光电效应，半导体尤为显著，根据光导效应制造的光电元件有固有入射光频率，当光照在光电阻上，其导电性增强，电阻值下降。光强度愈强，其阻值愈小，若停止光照，其阻值
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微型热敏打印机芯 PT487F系列 由于技术改进所进行的参数及材料更改恕不另行通知，公司不承担因此而造成的任何损坏，包括但不仅限于图形，参数或列表中的错误。 本规格书若有变动不将另行通知, 最新版本可直接与北京瑞工科技发展有限公司联系或上公司网站进行下载 公司不断会推出新的机芯产品，如有其它需要，可上公司网站进行查询． 公司网址：https://www.wendangku.net/doc/a65531180.html,
目录 第一章产品特点及使用注意事项 (3) 1. 特点 (3) 2. 机芯使用注意事项 (4) 第二章规格说明 (5) 2.1总体规格说明 (5) 2.2加热单元尺寸 (6) 2.3走纸特性 (6) 2.4步进马达的特性 (7) 2.4.1步进马达的规格 (7) 2.4.2激励顺序 (7) 2.4.3步进马达驱动 (7) 2.5 热敏头参数 (8) 2.5 1额定参数 (8) 2.5 2最大值 (8) 2.5 3推荐参数 (8) 2.5 4电气参数 (9) 2.5 5时序特牲 (10) 2.5 6时序图 (10) 2.5 7计算公式： (11) 2.5.8推荐电路： (11) 2.5.9热敏电阻： (12) 2.5.10 结构示意： (13) 2.5.11 控制注意事项： (13) 2.6 引脚定义 (14) 2.7 光电传感器规格 (15) 第三章机身设计指导 (16) 3.1机芯的结构尺寸 (16) 3.1.1纸卷安装位置 (16) 3.1.2安装尺寸: (17) 3.2 DEMO电路原理图 (18)
第一章产品特点及使用注意事项 1. 特点 型号说明: 1. 低电压供电 驱动热敏头的电压为5V的逻辑电压，加热操作电压为4.2 ~ 8.5，可以使用4到6节镍镉或NI-MH电池或者是两节锂电池 2.体积小 外观尺寸小巧,便于便携式的应用,尺寸为:宽67.5mmX深31.5mmX高18.8mm 3.高清晰度打印 高密度的打印头，8点/毫米，相比针要能打印出更精确清晰的效果 4.打印速度快 根据不同的驱动能量与使用的热敏纸张的热感应度不同可按用户要求设置不同的打印速度，最高可达70mm/秒的打印速度 5.易装纸结构 可分离的胶棍结构设计使简易装纸成为可能 6.噪声低 相对针式打印，热敏打印更适合于对噪声有要求的环境
光电传感器命名规则
光电传感器的命名规则...入光遮光...对射型扩散反射型，这些你都懂吗？ 问题1：E3Z系列命名规则是什么？ E3Z－①②③④－⑤ ①T－对射型；R－回归反射型；D－扩散反射型 ②6－NPN输出；8－PNP输出 ③1－导线引出；2－导线引出；6－接插件式；7－接插件式 ④K－外壳材料在E3Z-□□□基础上进行了防油性能上的改良，可以在较恶劣的环境下使用H－只有扩散反射型有灵敏度调整旋钮，对射型和回归反射型没有灵敏度调整旋钮， E3Z-□□□H的L-ON/D-ON通过接线来切换，是E3Z-□□□的经济型产品 ⑤G0－有投光停止功能；M3J－是耐油型的接插件中继型 问题2：反射型的光纤发射的光斑是不是发散的，能不能有什么办法能使光斑聚焦？ 光纤传感器的光是散射的（除了激光）。如果要使光斑聚焦，可以考虑使用透镜单元。 聚焦的最远距离是20mm，另外透镜单元只能使用在专用的光纤上。 问题3：入光动作和遮光动作区别 入光动作是受光器接受到投光器的光后输出信号 遮光动作是受光器没有接受到投光器的光后输出信号 问题4：E3JK-R4M1管脚定义？ 褐色、蓝色接电源DC12-240V、AC24-240V都可以，无极性 白色、灰色是常闭接点 白色、黑色是常开接点 问题5：E3Z-LS61怎么实现BGS和FGS功能？ 粉线开路或者和蓝线短接实现BGS功能 粉线和棕线短路实现FGS功能 问题6：E3Z-T61输出接OMRON的PLC，怎么接线？ 投光器： 褐色－－电源＋极 蓝色－－电源－极 受光器：
褐色－－电源＋极－－PLC的COM端 蓝色－－电源－极黑色－－PLC输入点 问题7：光电开关抗干扰措施 （1）光电开关在使用中可能会受到各种干扰，可采取以下措施消除干扰： ①布线时与强电的布线分开。 ②如现场存在辐射干扰，在干扰源与传感器之间插入屏蔽的钢板，请参考下图。 ③如存在电源线路干扰，在电源线路间，插入电容器，噪声滤波器，可变电阻等，请参考下图。 （2）扩散反射型的光电开关在使用时，实际检测距离受物体的大小、材质和颜色影响。 所以使用扩散反射型光电开关时，请查询产品对应的距离特性图（下图以E3Z-D口1为例），以确保： ①被测物体的正常检测 ②检测方向上可能出现的干扰物体不会被检出 问题8：E3JM系列与E3JK系列的区别是什么？ 问题9：扩散反射型和限定反射型的区别？ 扩散反射型：通过接受到物体的反光量的多少来判断是否检测到物体
红外光电开关参数术语解释
光电开关即为光电传感器，又称光电遮断器，以下是红外光电开关的基本参数详解，包括9个点： 1.输出状态：分常开和常闭。当无检测物体时，常开型的光电开关所接通的负载，由于光电开关内部的输出晶体管的截止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。 2.检测方式：根据光电开关在检测物体时，发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同，可分为漫反射式，镜反射式，对射式等。(详见工作原理说明) 3.检测距离:动作距离是指检测体按一定方式移动时，从基准位置（光电开关的感应表面）到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。 4.回差距离：动作距离与复位距离之间的绝对值。 5.响应频率：按规定的1秒的时间间隔内，允许光电开关动作循环的次数。 6.输出形式：分npn二线，npn三线，npn四线，pnp二线，pnp三线，pnp四线，AC 二线，AC五线（自带继电器），及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能等几种常用的形式输出。 7.指向角：常见GDKG光电传感器的指向角。 8.表面反射率：对于漫反射式槽型光电开关发出的光线需要被检测物表面将足够的光线反射回漫反射开关的接受器，所以检测距离和被检测物体的表面反射率将是决定接受器接收到光线的强度大小，粗糙的表面反射回的光线必将小于光滑表面反射回的强度，而且，被检测物体的表面必须垂直于光电开关的发射光线。 9.环境特性：GDKG光电开关应用的环境亦是影响其长期工作可靠性的重要条件。当光电开关工作于最大检测距离状态时，由于光学透镜会被环境中的污物粘住，甚至会被一些强酸性物质腐蚀，以至降低使用参数特性，这些变量尽管已列入我们的产品设计考虑范围之内，但它终究是造成可靠性降低的最大因数，其较简便的解决方法是根据GDKG传感器的最大检测距离（Sn）降额使用来确定最佳工作距离。 深圳光藕供应商通用光电耦合器接收头厂家直销电视机顶盒红外线接收头 文章来源地址：https://www.wendangku.net/doc/a65531180.html,/
TCRT5000红外光电传感器产品说明书
T C R T5000光电传感器模块 产品说明书 V1.0 – 2009-01-10 本资料由北京百纳信达科技有限公司编写、版权所有 商标咨询ATMEL与A VR分别是ATMEL CORPORATION的注册商标和商标 百纳信达、https://www.wendangku.net/doc/a65531180.html,、https://www.wendangku.net/doc/a65531180.html,分别是北京百纳信达科技有限公司的商标与域名
安全需知 为防止损坏您的A VR相关工具，避免您或他人受伤，在使用本开发套装前请仔细阅读下面的安全需知，并妥善保管以便所有本产品设备的使用者都可随时参阅。 请遵守本节中所列举的用以下符号所标注的各项预防措施，否则可能对产品造成损害。 该标记表示警告，提醒您应该在使用本产品前阅读这些信息， 以防止可能发生的损害。 警告 请勿在易燃气体环境中使用电子设备，以避免发生爆炸或火灾。 请勿在潮湿的环境中使用电子设备，以避免设备损坏。 发生故障时立即拔下所有线缆。 当您发现产品冒烟或发生异味时，请立刻拔下所有与其连接的线缆，切断电源，以避免燃烧。若在这种情况下还继续使用，可能会导致产品的进一步损坏，并使您受伤。 请与我们联系后，将产品寄回给我们维修。 请勿自行拆卸本产品 触动产品内部的零件可能会导致受伤。 遇到故障时，请及时联系我们。 自行拆卸可能会导致其他意外事故发生。 使用合适的电缆线 若要将线缆连接到本设备的插座上，请使用本产品提供的线缆，以保证产品的规格的兼容性。 请勿在儿童伸手可及之处保管本产品 请特别注意防止婴幼儿玩耍或将产品的小部件放入口中。 注意 北京百纳信达科技有限公司可随时更改手册内所记载之硬件与软件规格的权利，而无需事先通知。 北京百纳信达科技有限公司对因使用本产品而引起的损害不承担任何责任。 北京百纳信达科技有限公司已竭尽全力来确保手册内载之信息的准确性和完善性。如果您发现任何错误或遗漏，请与我们联系（见联系方法），对此，我们深表感谢。
光电传感器性能参数分析
课程小论文 题目：光电传感器性能参数分析 院 (部) 专业 学生姓名 学生学号 指导教师 课程名称 课程代码 课程学分 起始日期
光电传感器性能参数分析 摘要:在科学技术高速发展的现代社会中，人类已经入瞬息万变的信息时代，人们在日常生活，生产过程中，主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输，来实现制动控制，自动调节，目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。由于微电子技术，光电半导体技术，光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的应用与日俱增。这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单，形式灵活多样等优点，在自动检测技术中得到了广泛应用，它一种是以光电效应为理论基础，由光电材料构成的器件。 关键字:光电效应、光电元件、光电特性、传感器分类、传感器应用
目录 目录 (3) 1、引言 (4) 2、光电传感器 (4) 3、光电效应 (6) 4、光电传感器的前景 (6) 5、总结 (7) 参考文献 (8)
一、引言 随着工业生产技术的发展，对生产过程中的过程控制要求越来越高，而作为控制系统的核心之一，传感器越来越受工业技术人员的重视。人们对高性能检测技术的发展需求与日俱增。其中非电量测量的受欢迎程度最为广泛，可将距离、位移、振动等信号转换为电信号，并通过这些方法获得被测物体的状态。非电量检测技术分为接触式与非接触式检测。在工业生产环境中，有些场合不适用接触式检测，因为传感器与被测物体的接触，在工业现场环境中会造成被测体损伤、传感器磨损等问题。因此，需要性能良好的非接触式传感器以满足工业需求，相关技术的研究也成为传感器检测技术的发展方向。 光电检测技术作为目前检测技术之一，目前国内对于光电检测的研究已有一些成果，但目前产品还存在着一些问题，例如线性测量范围过短、对现场装配条件要求较高等，距离满足工业现场的要求还存在一定距离。所以，为了解决这些问题，光电效应对传感器性能的影响是很重要的研究方向之一，可以使光电传感器应用在更多的领域，推动光电检测技术的发展。 二、光电传感器 光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的，它的基本结构如下图，它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源，光学通路和光电元件三部分组成.光电检测方法具有精度高，反应快,非接触等优点，而且可测参数多,传感器的结构简单，形式灵活多样，因此，光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。 图1光电传感器原理图 光电传感器一般由三部分构成，它们分为:发送器、接收器和检测电路,发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。 光电传感器是一种依靠被测物与光电元件和光源之间的关系，来达到测量目的
光电开关工作原理NPN与PNP传感器差异
光电开关工作原理NPN与PNP传感器差异 红外线属于一种电磁射线，其特性等同于无线电或X射线。人眼可见的光波是380n m-780n m，发射波长为780n m-1m m的长射线称为红外线，省洞头县光电开关厂生产的红外线光电开关优先使用的是接近可见光波长的近红外线。 红外线光电开关（光电传感 器）属于光电接近开关的简称，它是利 用被检测物体对红外光束的遮光或反 射，由同步回路选通而检测物体的有 无，其物体不限于金属，对所有能反射 光线的物体均可检测。根据检测方式的 不同，红外线光电开关可分为 1.漫反射式光电开关 漫反射光电开关是一种集发射器和接收器于一体的传 感器，当有被检测物体经过时，将光电开关发射器发 射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产 生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率 极高时，漫反射式的光电开关是首选的检测模式。 引起理想漫反射的光度分布 局部较强漫反射时的光度分布
2.镜反射式光电开关 镜反射式光电开关亦是集发射器与接收器于一体，光电开关发射器发出的光线经过反射镜，反射回接收器，当被检测物体经过且完全阻断光线时，光电开关就产生了检测开关信号。 3.对射式光电开关 对射式光电开关包含在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器，发射器发出的光线直接进入接收器。当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电开关就产生了开关信号。当检测物体是不透明时，对射式光电开关是最可靠的检测模式。 4.槽式光电开关 槽式光电开关通常是标准的U字型结构，其发射器和接收器分别位于U型槽的两边，并形成一光轴，当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时，光电开关就产生了检测到的开关量信号。槽式光电开关比较安全可靠的适合检测高速变化，分辨透明与半透明物体。 5.光纤式光电开关 光纤式光电开关采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线，以实现被检测物体不在相近区域的检测。通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。 型号说明
光电开关使用知识
电子知识摘要 电子知识摘要 (一）光电开关的基础知识 （二）光电开关基础知识 KG3022T微电脑交直流全自动 KG3022T微电脑全自动打铃仪 该作者的其他文章 博主推荐 相关日志 随机阅读 首页推荐 [微博]一分钟教你变魔术 1000美元一碗的中国拉面 香港'城管'为什么不打人 芙蓉：娱乐圈里我最干净 鲤鱼抢食犹如'饿鬼投胎' 韩国女孩为何看起来漂亮 更多>> 对“推广广告”提建议 （二）光电开关基础知识 电子知识摘要 (一）光电开关的基础知识 2010-08-20 22:27:50| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅 （一）光是开关的分类 压力传感器光电开关可分为镜面反射型、漫反射型、对射型。 镜面反射型光电开关:由发射器和接收器构成的情况是一种标准配置，从发射器发出的光束在对面的反射镜被反射，即返回接收器，当光束被中断时会产生一个开关信号的变化。光的通过时间是两倍的信号持续时间，有效作用距离从0.1米至20米。特征：辨别不透明的物体；借助反射镜部件，形成高的有效距离范围；不易受干扰，可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中。 漫反射型光电开关:是当开关发射光束时，目标产生漫反射，发射器和接收器构成单个的标准部件，当有足够的组合光返回接收器时，开关状态发生变化，作用距离的典型值一直到3米。特征：有效作用距离是由目标的反射能力决定，由目标表面性质和和颜色决定；较小的装配开支，当开关由单个元件组成时，通常是可以达到粗定位；采用背景抑制功能调节测量距离；对目标上的灰尘敏感和对目标变化了的反射性能敏感。 对射型光电开关:由发射器和接收器组成，结构上是两者相互分离的，在光束被中断的情况下会产生一个开关信号变化，典型的方式是位于同一轴线上的光电开关可以相互分开达50米。特征：辨别不透明的反光物体；有效距离大，因为光束跨越感应距离的时间仅一次；不易受干扰，可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中；装置的消耗高，两个单元都必须敷设电缆。位移传感器 光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的(即电缘绝)，所以它可以在许多场合得到应用。 2、光电开关的分类及术语解释
光电传感器的设计
光电传感器的设计 题目：光电传感器的设计 院（系）：信息工程学院 专业：光电信息科学与工程 姓名：褚飞亚 学号：1301021020 指导教师：张洋洋 2016年6月27号
摘要 随着信息技术的迅猛发展，传感器的应用技术也在飞速发展，新的应用技术呈现出爆炸式的发展。传感器作为作为测控系统中对象信息的入口，作为捕获信息的主要工具，在现代化事业中的重要性已被人们所认识。光电传感器的应用技术为信息科学的一个分支，俗称“电眼”。它是将传统光学技术与现代微电子技术以及计算机技术机密结合的纽带，是获取光信息或借助光提取其他信息的重要手段。现如今汽车成为大多数人必不可少的东西。经常开车的朋友们，应该都有过这样的苦恼每次开车到了单位或者小区大门口都要等门卫来开门或者等其按动电动门的开关,既费时间又费人力,如果巧妙地利用光电传感器就可以实现光控大门。所以借此次课程设计来设计一个光控大门，即把光敏电阻装在大门上并且在汽车灯光能照到的地方,把带动大门的电动机接在干簧管的电路中,那么夜间汽车开到大门前,灯光照射到光敏电阻时,干簧继电器就可以自动接通电动机电路,电动机就能带动大门打开。这样就解决了上述的问题。
目录 1、设计要求 (1) 1.1功能与用途 (1) 1.2指标要求 (1) 2、光电传感器介绍及工作原理 (2) 2.1、光电传感器 (2) 2.2工作原理 (2) 3、方案设计 (3) 4、元件选择和电路设计 (4) 4.1元件选择 (4) 4.2电路设计 (5) 5、总结 (7) 参考文献 (8)
1、设计要求 1.1功能与用途 光电传感器是将光通量转化为电量的一种传感器。光电式传感器的基础是光电转换元件的光电效应。由于光电测灵活多样，可测参数众多，一般情况下具有非接触、高精度、高分辨率、高可靠性和反应快等特点，加之激光电源、光栅、光学码盘、光导纤维等的相继出现和成功应用，使得光电传感器的内容极其丰富，在检测和控制领域获得了广泛的应用。例如家用电视机的遥控器，太阳能的发电、电梯的安全光幕，火焰探测报警器等多个方面。1.2指标要求 利用光电转换元件的光电效应将光信息转变为电信息，同时利用变电流生磁特性，从而达到控制相应电路的目。
《光电传感器介绍》(参考Word)
光电式传感器 1.概述 2.物理特性 2.1外光电效应 2.1.1光子假设 2.2 内光电效应 2.2.1光电导效应 2.2.2光电转换元件 3.光电式传感器 3.1工作原理 3.2光电传感器分类 4.光电传感器应用 4.1光电传感器优点 4.1.1光电式带材跑偏检测器 4.1.2包装充填物高度检测 4.1.3光电色质检测 4.1.4烟尘浊度监测仪 4.1.5其他方面的应用 5.光纤传感器 5.1基本工作原理 5.2光纤的种类与特性 5.3光纤传感器的应用 6.常用光电传感器及生产厂家和参数 光电式传感器
1.概述 光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号（红外、可见及紫外光辐射）转变成为电信号的器件。 光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。近年来，新的光电器件不断涌现，特别是CCD图像传感器的诞生，为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。 2.物理特性 2.1外光电效应 2.1.1光子假设 1887年，赫兹发现光电效应，爱因斯坦第一个成功解释光电效应。爱因斯坦根据普朗克量子假说而进一步提出的光量子，即光子概念，对光电效应研究做出了决定性的贡献。爱因斯坦光子假说的核心思想是：表面上看起来连续的光波是量子化的。单色光由大量不连续的光子组成。若单色光频率为n，那么每个 光子的能量为E＝hv, 动量为。 由爱因斯坦光子假说发展成现代光子论(photon theory)的两个基本点是： (1) 光是由一颗一颗的光子组成的光子流。每个光子的能量为E = hv， 动量为。由N个光子组成的光子流，能量为N hv。 (2) 光与物质相互作用，即是每个光子与物质中的微观粒子相互作用。 根据能量守恒定律，约束得最不紧的电子在离开金属面时具有最大的初动能，所以对于电子应有：
光电传感器的专业术语
盲区： 是指反射型光电传感器不能识别目标的范围。 检测距离： 动作距离是指检测体按一定方式移动时，从基准位置（光电传感器的感应表面）到传感器动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。额定动作距离指传感器动作距离的标称值。 回差距离： 动作距离与复位距离之间的距离差值。 响应频率： 按规定的1秒的时间间隔内，允许光电传感器动作循环的次数。 输出状态： 分常开和常闭。当无检测物体时，常开型的光电传感器所接通的负载，由于光电传感器内部的输出晶体管的截止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。 检测方式： 根据光电传感器在检测物体时，发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同，可分为漫反射式、镜反射式、对射式等。 输出形式： 分NPN二线、NPN三线、NPN四线、PNP二线、PNP三线、PNP四线、AC二线、AC五线（自带继电器），及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能多种常用的形式输出。 表面反射率： 对于漫反射型光电传感器发出的光线需要被检测物表面将足够的光线反射回漫反射传感器的接受器，所在检测距离和被检测物体的表面反射率将是决定接受器接收到光线的强度大小，粗糙的表面反射回的光线必将小于光滑表面反射回的强度，而且，被检测物体的表面必须垂直于光电传感器的发射光线。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，
以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关传感器产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.wendangku.net/doc/a65531180.html,。
ST178H红外光电传感器模块产品说明书
S T178H光电传感器模块 产品说明书 V1.0 – 2008-10-13 本资料由北京百纳信达科技有限公司编写、版权所有 商标咨询ATMEL与A VR分别是ATMEL CORPORATION的注册商标和商标 百纳信达、https://www.wendangku.net/doc/a65531180.html,、https://www.wendangku.net/doc/a65531180.html,分别是北京百纳信达科技有限公司的商标与域名
安全需知 为防止损坏您的A VR相关工具，避免您或他人受伤，在使用本开发套装前请仔细阅读下面的安全需知，并妥善保管以便所有本产品设备的使用者都可随时参阅。 请遵守本节中所列举的用以下符号所标注的各项预防措施，否则可能对产品造成损害。 该标记表示警告，提醒您应该在使用本产品前阅读这些信息， 以防止可能发生的损害。 警告 请勿在易燃气体环境中使用电子设备，以避免发生爆炸或火灾。 请勿在潮湿的环境中使用电子设备，以避免设备损坏。 发生故障时立即拔下所有线缆。 当您发现产品冒烟或发生异味时，请立刻拔下所有与其连接的线缆，切断电源，以避免燃烧。若在这种情况下还继续使用，可能会导致产品的进一步损坏，并使您受伤。 请与我们联系后，将产品寄回给我们维修。 请勿自行拆卸本产品 触动产品内部的零件可能会导致受伤。 遇到故障时，请及时联系我们。 自行拆卸可能会导致其他意外事故发生。 使用合适的电缆线 若要将线缆连接到本设备的插座上，请使用本产品提供的线缆，以保证产品的规格的兼容性。 请勿在儿童伸手可及之处保管本产品 请特别注意防止婴幼儿玩耍或将产品的小部件放入口中。 注意 北京百纳信达科技有限公司可随时更改手册内所记载之硬件与软件规格的权利，而无需事先通知。 北京百纳信达科技有限公司对因使用本产品而引起的损害不承担任何责任。 北京百纳信达科技有限公司已竭尽全力来确保手册内载之信息的准确性和完善性。如果您发现任何错误或遗漏，请与我们联系（见联系方法），对此，我们深表感谢。
基于光电传感器的转速测量系统设计课程设计说明书
课程设计说明书 题目基于光电传感器的转速测量系统设计课程名称电力电子技术课程设计
课程设计任务书 课程名称检测技术与系统课程设计院（系、部、中心）电力工程学院 专业电气工程及其自动化 班级电气101 起止日期 13.6.3~6.14 指导教师
5．课程设计进度安排 起止日期工作容 13年6月4日布置设计任务，熟悉课题，查找资料； 13年6月5日 结合测控对象，选择合适的传感器，理解传感器性能； 13年6月6日设计传感器测量电路，选择合适的单片机，设计其外围电路； 13年6月7日设计电路参数，有条件情况下，在实验室进行实验，进一步理解测量电路输入输出关系； 13年6月8日继续设计论证电路参数，完善系统设计方案； 13年 6月 9日查找资料，理解系统各部分工作原理； 13年 6月 10日理清系统说明要点，着手设计说明书的书写； 13年 6月 11日书写设计说明书，充分理解系统每一部分作用； 13年 6月 12日完善设计说明书，准备设计答辩。 13年 6月 14日设计答辩。 6．成绩考核办法 平时表现30%，设计成果40%，答辩表现30%. 教研室审查意见： 教研室主任签字： 年月日院（系、部、中心）意见： 主管领导签字： 年月日
目录 二、课程设计正文 1、光电传感器的应用概述 2、系统工作原理及方案 （1）系统框图 （2）光电传感器原理 (3)转速测量原理 3、系统硬件电路设计 （1）光电转换及信号调理电路 （2）脉冲产生电路设计 4、系统软件电路设计 （1）AT89C52基本性能及最小系统 （2）系统软件程序设计 （3）系统仿真结果 5、课程设计总结 6、主要参考文献 7、附录
G18-3A30NA光电开关技术参数
G18-3A30NA光电开关光电传感器 一、特点： 1.具有良好的防水,防油，抗干扰性能。 2.全系列产品按国家CCC标准生产。 3.多种外壳,适用于各种恶劣环境(工业塑料ABS、铜、不锈钢、压铸铝)。 4.更高的接插件强度。更容易识别的LED显示灯。 5.具有多种出线方式（导线引出式，接插件式） 6.全部采用进口元器件，自动化的生产工艺，严格的检测手段，完善的售后服务。从根本上保证了产品质量。 二、技术参数： 1：三线NPN常开或常闭 2：三线PNP常开或常闭 3：四线NPN或PNP（常开+常闭） 4：DC二线常开或常闭
5：AC二线常开或常闭 6：工作电压：10－30V DC （90~250V AC ） 7：输出电流：200mA (交流300mA) 8、感应方式：红外感应 9、响应时间：对射型＜5ms/漫反射型＜3ms 10、标准检测体：白色A4纸； 11、工作环境温度：-25℃－80℃ 212、防护等级：IP67 13、外壳材料：铜表面镀铬 14、外形尺寸：￠18（线长2米） 三、系列产品： 1、传感器系列：电感式接近开关、电容式接近开关、磁性开关、NAMUR传感器、光电传感器、位移传感器、速度传感器、光纤传感器、安全光幕、安全光栅、超声波传感器、激光定位仪、耐高压传感器等。 2、带式输送机保护装置系列：拉绳开关、跑偏开关、速度打滑检测器、纵向撕裂检测器、阻旋料位检测器、溜槽堵塞检测器、料流检测装置、污水泵自动控制装置等。 3、钢铁行业专用检测装置系列：冷金属检测器、热金属检测器、冷热金属检测器等。 4、纺织行业机械配件系列：探纬器、感丝器、感应开关、制梭传感器、纬纱传感器、飞行触发器、片梭传感器、停车传感器、矢量传感器、圈数传感器、角度传感器、电子马达送经传感器等 四、光电开关产品特性： 对射型、漫反射型、回归反射型光电开关都有防止相互干扰功能，安装方便； 响应速度快红外调制型光电检测，性能稳定、响应速度快、抗冲击、耐振动、光扰小、超长寿命；
紧凑型金属外壳光电传感器
MIDI 紧凑型光电传感器 1.38 Ｓ９０系列有一个紧凑的金属外壳尺寸：４１×４９×１５ｍｍ。 此系列包括检测有反射性或透明的目标物，前景或背景抑制型，色标检测的发射白光的色标传感器，检测莹光粉的紫外线开关。１等级的基本类型适合于高分辨率的目标检测。 Ｓ９０系列的反射板式，漫反射式光电开关都具有灵敏度可调的功能。高性能的开关具有专利的自学习按钮，可以方便而精确的设置开关的激活门限，通过远程控制按钮和输出延时的开启。 有ＮＰＮ和ＰＮＰ形式，Ｍ１２的连接器可以被旋转到四个不同的位置。 S90 系列 紧凑型金属外壳光电传感器 ? 坚固的金属材料外壳，尺寸为４１ｍｍ×４９ｍｍ×１５ｍｍ? 完整的产品系列? EASYtouch TM 功能的调节按钮和电位计调节旋钮? ＮＰＮ和ＰＮＰ输出形式和可旋转的Ｍ１２连接器
Version h B01C01C11F01G00B51T51U W M N ML 偏振反射板式传感器是一种检测透明目标物体，采用同轴的镜头保证了更高的检测精度，并且这种传感器无盲区。 同轴光学系统应用于白色ＬＥＤ发射光的色标传感器和紫外线ＬＥＤ发射光的紫外线传感器，可以改善检测精度和景深。双轴光学系统应用于背景抑制式包括激光传感器使用三角测量的方式，可以得到高精度检测结果。 几何尺寸 mm 附件连接方式 稳定性ＬＥＤ输出状态ＬＥＤ电源指示ＬＥＤ READY/ERROR LED 调节旋钮设置按钮Ｍ１２接插件连接输出有４种可调节位置 A B C D E F G G 同轴系统 双轴系统 * Ｔｅａｃｈ－ｉｎ调节按钮 EASYtouch?提供两种模式：ｓｔａｎｄａｒｄ和ｆｉｎｅ．请参考操作手册。 0V -(BLUE) + 10 ... 30 Vdc (BROWN) NO OUTPUT (BLACK) NC OUTPUT (WHITE) A B B C C E F D S90…B01 / B51 / C01 / C11 / F01 / T51 S90-ML ... B01 / C01 / F01 S90 ... M / N / U / W / S90-ML ... M S90 ... G00S90-PL ... G00 M4; 4 mm depth 0V -(BLUE) + 10 ... 30 Vdc (BROWN) NO OUTPUT (BLACK) REMOTE (WHITE) 0V -(BLUE) + 10 ... 30 Vdc (BROWN) TEST -(BLACK) TEST + (WHITE) 0V -(BLUE) + 10 ... 30 Vdc (BROWN) NOT USED TEST + (WHITE) 26.7 29.7 27.2
光电开关的工作原理
光电开关的工作原理 光是一种电磁射线，其特性如同无线电波和X射线，传递速度约为300000千米/秒，因此它可以在发射的一瞬间被其接收。红外线光电开关是利用人眼不可见（波长为780nm-1mm）的近红外线和红外线的来检测、判别物体。通过光电装置瞬间发射的微弱光束能被安全可靠的准确的发射和接收。 光电开关的重要功能是能够处理光的强度变化：利用光学元件，在传播媒介中间使光束发生变化；利用光束来反射物体；使光束发射经过长距离后瞬间返回。 光电开关的工作原理 光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。 光电开关是由发射器、接收器和检测电路三部分组成。发射器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管（LED）、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。受脉冲调制的光束辐射强度在发射中经过多次选择，朝着目标不间接地运行。接收器有光电二极管或光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面的是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。三角反射板是结构牢固的发射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。 光电开关一般都具有良好的回差特性，因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态，从而可使其保持在稳定工作区。同时，自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区，以随时监视光电开关的工作。 光电开关的类型 按检测方式可分为反射式、对射式和镜面反射式三种类型。对射式检测距离远，可检测半透明物体的密度（透光度）。反射式的工作距离被限定在光束的交点附近，以避免背景影响。镜面反射式的反射距离较远，适宜作远距离检测，也可检测透明或半透明物体。可分为对射型、漫反射型、镜面反射型。 对射型光电开关（如图1所示）:由发射器和接收器组成，结构上是两者相互分离的，在光束被中断的情况下会产生一个开关信号变化，典型的方式是位于同一轴线上的光电开关可以相互分开达50米。特征：辨别不透明的反光物体；有效距离大，因为光束跨越感应距离的时间仅一次；不易受干扰，可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中；装置的消耗高，两个单元都必须敷设电缆。 漫反射型光电开关:是当开关发射光束时，目标产生漫反射，发射器和接收器构成单个的标准部件，当有足够的组合光返回接收器时，开关状态发生变化，作用距离的典型值一直到3米。特征：有效作用距离是由目标的反射能力决定，由目标表面性质和和颜色决定；较小的装配开支，当开关由单个元件组成时，通常是可以达到粗定位；采用背景抑制功能调节测量距离；对目标上的灰尘敏感和对目标变化了的反射性能敏感。 镜面反射型光电开关（如图2所示）:由发射器和接收器构成的情况是一种标准配置，从发射器发出的光束在对面的反射镜被反射，即返回接收器，当光束被中断时会产生一个开关信号的变化。光的通过时间是两倍的信号持续时间，有效作用距离从0.1米至20米。特征：辨别不透明的物体；借助反射镜部件，形成高的有效距离范围；不易受干扰，可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中。
光电传感器的认识与应用
光电传感器的认识与应用 内容摘要：传感器是衡量一个国家科学技术发展的重要标志。光电传感器作为传感器中的重要一员，广泛应用于社会生活的各个方面。本文简单介绍了光电传感器的理论基础，以及光电传感器相较于其他传感器的特点及优点和常见的五种光电传感器，同时结合传感器的工作原理，举例说明了传感器在日常生活的常见应用。 关键词：光电传感器、光电效应、光敏材料 一、理论基础 1.光电效应 光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类。外光电效应是指在光照射下，电子逸出物体表面的外发射的现象，也称光电发射效应，基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。内光电效应是指入射的光强改变物质导电率的物理现象，称为光电导效应，大多数光电控制应用的传感器，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等都属于内光电效应类传感器。 2.工作原理 光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。一般情况下，有三部分构成，分别为：发送器、接收器和检测电路。发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。 二、光电传感器的认识 1.结构分析 光电传感器通常由三部分构成，它们分别为：发送器、接收器和检测电路。 发射器带一个校准镜头，将光聚焦射向接收器，接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源，这些小而坚固的白炽灯传感器就是如今光电传感器的雏形。 接收器有光电二极管、光电三极管及光电池组成。光敏二极管是现在最常见的传感器。光电传感器光敏二极管的外型与一般二极管一样，只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口，以便于光线射入，为增加受光面积，PN结的面积做得较大，光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下，并与负载电阻相串联，当无光照时，它与普通二极管一样，反向电流很小称为光敏二极管的暗电流;当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电载流子。 此外，光电传感器的结构元件中还有发射板和光导纤维。角反射板是结构牢固的发射装置，它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射
光电开关专用名词说明及使用说明
光电开关专用名词说明及使用说明 光电开关英文叫：Photoelectric switch 1 概述 光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电缘绝），所以它可以在许多场合得到应用。 采用集成电路技术和SMT表面安装工艺而制造的新一代光电开关器件，具有延时、展宽、外同步、抗相互干扰、可靠性高、工作区域稳定和自诊断等智能化功能。这种新颖的光电开关是一种采用脉冲调制的主动式光电探测系统型电子开关，它所使用的冷光源有红外光、红色光、绿色光和蓝色光等，可非接触，无损伤地迅速和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。 接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点，而晶体管接近开关的作用距离短，不能直接检测非金属材料。但是，新型光电开关则克服了它们的上述缺点，而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。 目前，这种新型的光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。此外，利用红外线的隐蔽性，还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。 2专用名词说明 2.1 检出距离 对射式和镜面反射式光电开关的检出距离是指光轴上无有效遮挡物野战，可稳定检出的最大距离。 反射式光电开关的检出距离则是可稳定检出标准检测物的最大距离。 2.2 回差距离 回差距离指动作距离与复位距离之差。它用检出距离的比率来表示，一般在检出距离的20%以下。 2.3 响应时间 把从受光器初始有效受光到输出动作所需的时间称作响应时间。 把从受光器初始有效遮光到输出复位所需的时间称为复位应用时间。 2.4 暗动 暗动（DARK ON）：即遮光动作。它表示在进入受光器的光速减少到一定程序时或被全遮时，输出晶体管将导通输出。 2.5 亮动 亮动（LIGHT ON），也称受光动作。它是指进入受光器的光束增加到一定量时，输出晶体管导通且有输出。 2.6 外同步输入功能 在一般情况下，凡具有外部诊断输入功能的光电开关，一般均具有外同步功能。 也就是说，用接点或晶体管导通等方法使蓝线与黑线短接（ON）可随时停止投光。可以据此在工作前预检传感器检测是否正常。在工作中，利用此性质也可随时接受控制系统发出的运行或中断指令。如果将前一个输出与后一个外同步输入进行串接，则可实现与门等功能。 3使用