《機(jī)械工業(yè)出版社》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械工業(yè)出版社（87頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2021-6-3 1 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社中 等 職 業(yè) 教 育 電 氣 類(lèi) 規(guī) 劃 教 材 自 動(dòng) 檢 測(cè) 與 轉(zhuǎn) 換 技 術(shù) 第 十 章 （ 上 ）多 媒 體 課 件2009 5 1 更 新 第 十 章 光 電 傳 感 器在 這 一 章 里 ， 卡 卡 要 給 大 家 簡(jiǎn) 單 介 紹 光 電效 應(yīng) ， 著 重 講 解 光 電 元 件 的 原 理 、 分 類(lèi) 、 特性 、 電 路 接 線(xiàn) 以 及 光 電 傳 感 器 的 應(yīng) 用 。光 電 傳 感 器 的 最 大 特 點(diǎn) 是 非 接 觸 測(cè) 量 。 1860年 ， 英 國(guó) 物理 學(xué) 家 麥 克 斯 韋 建立 了 電 磁 理 論 ， 認(rèn)識(shí)

2、到 光 是 一 種 電 磁波 。 1905年 ， 德 國(guó)物 理 學(xué) 家 愛(ài) 因 斯 坦用 光 量 子 學(xué) 說(shuō) 解 釋了 光 電 發(fā) 射 效 應(yīng) ，并 為 此 而 獲 得 1921年 諾 貝 爾 物 理 學(xué) 獎(jiǎng) 。 第 一 節(jié) 光 電 效 應(yīng) 及 光 電 元 件 用 光 照 射 某 一 物 體 ， 可 以 看 作 物 體受 到 一 連 串 能 量 為 hf 的 光 子 的 轟 擊 ， 組成 這 物 體 的 材 料 吸 收 光 子 能 量 而 發(fā) 生 相應(yīng) 電 效 應(yīng) 的 物 理 現(xiàn) 象 稱(chēng) 為 光 電 效 應(yīng) 。 外 光 電 效 應(yīng) ： 在 光 線(xiàn) 的作 用 下 能 使 電 子 逸 出 物 體

3、表面 的 現(xiàn) 象 稱(chēng) 為 外 光 電 效 應(yīng) ，基 于 外 光 電 效 應(yīng) 的 光 電 元 件有 紫 外 光 電 管 、 光 電 倍 增 管 、光 電 攝 像 管 等 。 紫 外 管 外 形 當(dāng) 入 射 紫 外線(xiàn) 照 射 在 紫 外 管 陰極 板 上 時(shí) ， 電 子 克服 金 屬 表 面 對(duì) 它 的束 縛 而 逸 出 金 屬 表面 ， 形 成 電 子 發(fā) 射 。紫 外 管 多 用 于 紫 外線(xiàn) 測(cè) 量 、 火 焰 監(jiān) 測(cè)等 。 紫 外 線(xiàn) 2021-6-3 6 光 敏 電 阻 當(dāng) 光 敏 電 阻 受 到光 照 時(shí) ， 阻 值 減 小 。 光 敏 電 阻原 理 演 示 當(dāng) 光 敏電 阻 受 到

4、光照 時(shí) ， 光 生電 子 -空 穴 對(duì)增 加 ， 阻 值減 小 ， 電 流增 大 。 暗 電 流 （ 越 小 越 好 ）光 照 變 化 產(chǎn) 生 的 電 流 稱(chēng) 為 暗 電 流 光 敏 二 極 管 將 光 敏 二 極 管 的PN 結(jié) 設(shè) 置 在 透 明 管殼 頂 部 的 正 下 方 ， 光照 射 到 光 敏 二 極 管 的PN結(jié) 時(shí) ， 電 子 -空 穴對(duì) 數(shù) 量 增 加 ， 光 電 流與 照 度 成 正 比 。 2021-6-3 9 光 敏 二 極 管 外 形 光 敏 二 極 管 陣 列 包 含 1024個(gè) InG aAs元 件 的 線(xiàn) 性 光 電 二 極 管 陣列 ， 可 用 于 分 光

5、鏡 。 2021-6-3 10 紅 外 發(fā) 射 、 接 收 對(duì) 管 外 形 紅 外 發(fā) 射 管紅 外 接 收 管 光 敏 二 極 管 的 反 向 偏 置 接 法 在 沒(méi) 有 光 照 時(shí) ， 由于 二 極 管 反 向 偏 置 ， 所以 反 向 電 流 很 小 ， 這 時(shí)的 電 流 稱(chēng) 為 暗 電 流 ， 相當(dāng) 于 普 通 二 極 管 的 反 向飽 和 漏 電 流 。 當(dāng) 光 照 射在 二 極 管 的 PN結(jié) （ 又 稱(chēng)耗 盡 層 ） 上 時(shí) ， 在 PN結(jié)附 近 產(chǎn) 生 的 電 子 -空 穴對(duì) 數(shù) 量 也 隨 之 增 加 ， 光電 流 也 相 應(yīng) 增 大 ， 光 電流 與 照 度 成 正 比 。

6、 2021-6-3 12 光 敏 二 極 管 的 反 向 偏 置 接線(xiàn) （ 參 考 上 頁(yè) 圖 ） 及 光 電 特 性演 示 在 沒(méi) 有 光 照 時(shí) ， 由 于 二極 管 反 向 偏 置 ， 反 向 電 流（ 暗 電 流 ） 很 小 。 當(dāng) 光 照 增 加時(shí) ， 光 電 流 I 與 光 照 度 成 正比 關(guān) 系 。 光 敏 二極 管 的反 向 偏置 接 法UO + 光 照 光 敏 三 極 管 光 敏 三 極 管 有 兩 個(gè) PN結(jié) 。 與 普 通三 極 管 相 似 ， 有 電 流 增 益 ， 靈 敏 度 比 光敏 二 極 管 高 。 多 數(shù) 光 敏 三 極 管 的 基 極 沒(méi)有 引 出 線(xiàn) ，

7、 只 有 正 負(fù) （ C、 E） 兩 個(gè) 引腳 ， 所 以 其 外 型 與 光 敏 二 極 管 相 似 ， 從外 觀 上 很 難 區(qū) 別 。 2021-6-3 14 光 敏 三 極 管 外 形 光 敏 三 極 管 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) a) 內(nèi) 部 組 成 b)管 芯 結(jié) 構(gòu) c） 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 化 圖 1集 電 極 引 腳 2管 芯 3外 殼 4玻 璃 聚 光 鏡 5發(fā) 射 極 引 腳 6N + 襯 底 7N型 集 電 區(qū) 8SiO2保 護(hù) 圈 9集 電 結(jié) 10P型 基 區(qū) 11N型 發(fā) 射 區(qū) 12發(fā) 射 結(jié) 2021-6-3 16 硅 光 敏 晶 體 管的 光 譜 特 性 電 磁 波 頻 譜

8、光 敏 二 極 管 、 三 極 管 的 光 電 特 性 比 較 0 光 照 光電流光 敏 三 極 管 光 敏 二 極 管 3000lx4mA 請(qǐng) 判 斷 光 敏 二 極 管 、三 極 管 的 靈 敏 度孰 高 孰 低0.3mA請(qǐng) 作 圖 計(jì) 算 當(dāng) E=100lx時(shí) ， 光 敏 二 極 管 的 光 電 流 I I E 光 敏 晶 閘 管 光 敏 晶 閘 管 有 三 個(gè) 引 出 電 極 ， 即 陽(yáng) 極 a、 陰 極k和 門(mén) 極 g 。 它 的 頂 部 有 一 個(gè) 玻 璃 透 鏡 ， 光 敏 晶 閘管 的 陽(yáng) 極 與 負(fù) 載 串 聯(lián) 后 接 電 源 正 極 ， 陰 極 接 電 源負(fù) 極 ， 門(mén) 極

9、 可 懸 空 。 當(dāng) 有 一 定 照 度 的 光 信 號(hào) 通 過(guò)玻 璃 窗 口 照 射 到 正 向 阻 斷 的 PN結(jié) 上 時(shí) ， 將 產(chǎn) 生 門(mén)極 電 流 ， 從 而 使 光 敏 晶 閘 管 從 阻 斷 狀 態(tài) 變 為 導(dǎo) 通狀 態(tài) 。 導(dǎo) 通 后 ， 即 使 光 照 消 失 ， 光 敏 晶 閘 管 仍 維持 導(dǎo) 通 。 要 切 斷 已 觸 發(fā) 導(dǎo) 通 的 光 敏 晶 閘 管 ， 必 須使 陽(yáng) 極 與 陰 極 的 電 壓 反 向 ， 或 使 負(fù) 載 電 流 小 于 其維 持 電 流 。 光 敏 晶 閘 管 的 特 點(diǎn) 是 ： 導(dǎo) 通 電 流 比 光敏 三 極 管 大 得 多 ， 工 作 電

10、壓 有 的 可 達(dá) 數(shù) 百 伏 ， 因此 輸 出 功 率 大 ， 可 用 于 工 業(yè) 自 動(dòng) 檢 測(cè) 控 制 。 2021-6-3 19 光 敏 晶 閘 管 外 形光 敏 面 基 于 光 生 伏 特 效 應(yīng) 的 光 電 元 件 光 電 池 在 N型 襯 底 上 制 造 一 薄 層 P型 層 作 為 光照 敏 感 面 ， 就 構(gòu) 成 最 簡(jiǎn) 單 的 光 電 池 。 當(dāng) 入射 光 子 的 能 量 足 夠 大 時(shí) ， P型 區(qū) 每 吸 收 一 個(gè)光 子 就 產(chǎn) 生 一 對(duì) 光 生 電 子 -空 穴 對(duì) ， 光 生 電 子 -空 穴 對(duì) 的 的 擴(kuò) 散 運(yùn) 動(dòng) 使 電 子 通 過(guò) 漂 移運(yùn) 動(dòng) 被 拉

11、 到 N型 區(qū) ， 空 穴 留 在 P區(qū) ， 所 以 N區(qū) 帶 負(fù) 電 ， P區(qū) 帶 正 電 。 如 果 光 照 是 連 續(xù) 的 ，經(jīng) 短 暫 的 時(shí) 間 ， PN結(jié) 兩 側(cè) 就 有 一 個(gè) 穩(wěn) 定 的光 生 電 動(dòng) 勢(shì) 輸 出 。 2021-6-3 21 基 于 光 生 伏 特 效 應(yīng) 的 光 電 元 件 光 電 池新 型 的 硅 光 電 池是 在 P型 襯 底 上 制造 一 薄 層 N型 層 作為 光 照 敏 感 面 ， 效率 更 高 。 N型 區(qū) 每吸 收 一 個(gè) 光 子 就 產(chǎn)生 一 對(duì) 光 生 電 子 -空 穴 對(duì) 。 空 穴 通 過(guò)漂 移 運(yùn) 動(dòng) 被 拉 到 P型 區(qū) ， 帶 正

12、電 ； 電子 留 在 N區(qū) ， 帶 負(fù)電 。 2021-6-3 22 光 電 池 外 形 光 敏 面 2021-6-3 23 能 提 供 較 大 電 流 的大 面 積 光 電 池 外 形 2021-6-3 24 光 電 池 串 聯(lián) ， 能 提 高 電 壓 ；并 聯(lián) ， 可 以 提 高 輸 處 電 流每 一 片 光 電 池 的 最 大 輸 出 電 壓 約 為 0.6V，每 平 方 米 ， 晴 天 的 輸 出 電 流 約 為 10A。 2021-6-3 25 太 陽(yáng) 能 組 件 2021-6-3 26 其 他 光 電 池 及 在 照 度 測(cè) 量 中 的 應(yīng) 用柔 光 罩 下 面 為 圓 形 光 電

13、 池 2021-6-3 27 光 電 池 在 動(dòng) 力 方 面 的 應(yīng) 用太 陽(yáng) 能 賽 車(chē) 太 陽(yáng) 能 電 風(fēng) 扇太 陽(yáng) 能 硅 光 電 池 板 2021-6-3 28 光 電 池 在 動(dòng) 力 方 面 的 應(yīng) 用 （ 續(xù) ）住 宅 太 陽(yáng) 能 供 電 2021-6-3 29 光 電 池 在 動(dòng) 力 方 面 的應(yīng) 用 （ 續(xù) ）嫦 娥 一 號(hào) 上 的 光 電 池 板 光 電 池 的 光 電 特 性 一 個(gè) 典 型 的 硅 光 電 池 的 光 電 特 性 1開(kāi) 路 電 壓 曲 線(xiàn) 2短 路 電 流 曲 線(xiàn) 開(kāi) 路 電 壓 為 對(duì) 數(shù) 特 性短 路 電 流 為 線(xiàn) 性 特 性 第 二 節(jié) 光 電 元

14、 件 的 基 本 應(yīng) 用 電 路 一 、 光 敏 電 阻 的 基 本 應(yīng) 用 電 路 a） U 與 光 照 變 化 趨 勢(shì) 相 同 的 電 路 b） U 與 光 照 變 化 趨 勢(shì) 相 反 的 電 路 二 、 光 敏 二 極 管 應(yīng) 用 電 路 利 用 反 相器 可 將 光 敏 二極 管 的 輸 出 電壓 轉(zhuǎn) 換 成 TTL電 平 。 當(dāng) 光 照 增加 ， Ui（ 1/2）V DD時(shí) ， 反 相 器翻 轉(zhuǎn) ,輸 出 變 為什 么 電 平 ？ 光 敏 三 極 管 光 控 繼 電 器 電 路 當(dāng) 無(wú) 光 照 時(shí) ， V 1截 止 ， I =0， 則 V2處 于 什 么狀 態(tài) ？ 繼 電 器 KA吸

15、 合 還 是 釋 放 ？ 如 果 將 V1與 R b2位 置 上 下 對(duì) 調(diào) ， 請(qǐng) 畫(huà) 出 電 路 ， 并 分 析 工 作 過(guò) 程 。 五 、 光 電 池 的 應(yīng) 用 電 路 光 電 池 短 路 電 流 測(cè) 量 電 路 I/U 轉(zhuǎn) 換 電 路 的 輸 出 電 壓 Uo與 光 電 流 I成 正比 。 若 光 電 池 用 于 微 光 測(cè) 量 時(shí) ， I 可 能 較 小 ， 則應(yīng) 增 加 一 級(jí) 放 大 電 路 ， 并 在 第 二 級(jí) 使 用 電 位 器 RP微 調(diào) 總 的 放 大 倍 數(shù) 。 第 三 節(jié) 光 電 傳 感 器 的 應(yīng) 用 、 光 源 本 身 是 被 測(cè) 物 的 應(yīng) 用 實(shí) 例 光

16、的 照 度 E的 單 位 是 lx（ 勒克 斯 ） ， 它 是 常用 的 光 度 學(xué) 單 位之 一 ， 它 表 示 受照 物 體 被 照 亮 程度 的 物 理 量 ， 可以 用 照 度 計(jì) 來(lái) 測(cè)量 。 光 電 池（ 外 加 柔光 罩 ） 1.紅 外 線(xiàn) 輻 射 溫 度 計(jì) ： 紅 外 輻 射 溫 度 計(jì) 既 可 用 于 高 溫 測(cè) 量 ，又 可 用 于 冰 點(diǎn) 以 下 的 溫 度 測(cè) 量 ， 所 以 是 輻射 溫 度 計(jì) 的 發(fā) 展 趨 勢(shì) 。 市 售 的 紅 外 輻 射 溫度 計(jì) 的 溫 度 范 圍 可 以 從 -30 3000 ，中 間 分 成 若 干 個(gè) 不 同 的 規(guī) 格 ， 可 根

17、 據(jù) 需 要選 擇 適 合 的 型 號(hào) 。 2021-6-3 37 紅 外 線(xiàn) 輻 射 溫 度 計(jì) 外 形 激 光 僅 用 于 瞄 準(zhǔn) 2021-6-3 38 紅 外 線(xiàn) 輻 射 溫 度 計(jì) 外 形 紅 外 線(xiàn) 輻 射 溫 度 計(jì)用 于 食 品 溫 度 測(cè) 量 2021-6-3 39 紅 外 線(xiàn) 輻 射 溫 度 計(jì) 的 使 用 2021-6-3 40 紅 外 線(xiàn) 輻 射 溫 度 計(jì)在 非 接 觸 體 溫 測(cè) 量 中 的 應(yīng) 用 （ 續(xù) ） 2021-6-3 41 紅 外 線(xiàn) 輻 射 溫 度 計(jì)在 非 接 觸 體 溫 測(cè) 量 中 的 應(yīng) 用 耳 溫 儀 2021-6-3 42 紅 外 線(xiàn) 輻 射

18、 溫 度 計(jì) 用 于 人 體 額 溫 測(cè) 量 2021-6-3 43 紅 外 線(xiàn) 輻 射 溫 度 計(jì) 在非 接 觸 溫 度 測(cè) 量 中 的 應(yīng) 用IC的 溫度 測(cè) 量 2021-6-3 44 紅 外 線(xiàn) 輻 射 溫 度 計(jì) 在 非 接 觸 溫 度測(cè) 量 中 的 應(yīng) 用 （ 續(xù) ）利 用 紅 色 激 光 瞄 準(zhǔn) 被 測(cè)物 （ 冷 藏 牛 奶 和 面 食 ） 2021-6-3 45 紅 外 線(xiàn) 輻 射 溫 度 計(jì) 在 非 接 觸 溫 度 測(cè) 量 中 的應(yīng) 用 （ 續(xù) ） 溫 度 采 集 系 統(tǒng) 利 用 紅 色 激 光 瞄 準(zhǔn) 被 測(cè)物 （ 電 控 柜 、 天 花 板 內(nèi)的 布 線(xiàn) 層 ） 2021

19、-6-3 46 紅 外 線(xiàn) 輻 射 溫 度 計(jì) 在 非 接 觸 溫 度 測(cè) 量 中 的應(yīng) 用 （ 續(xù) ） 利 用 紅 色 激 光 瞄 準(zhǔn) 被測(cè) 物 （ 電 控 柜 、 天 花板 內(nèi) 的 布 線(xiàn) 層 ） 2021-6-3 47 紅 外 線(xiàn) 輻 射 溫 度 計(jì) 在 非 接 觸 溫 度 測(cè)量 中 的 應(yīng) 用 （ 續(xù) ） 2021-6-3 48 紅 外 線(xiàn) 輻 射 溫 度 計(jì) 的 使 用 距 離 與目 標(biāo) 直 徑 、 面 積 的 關(guān) 系m m m 2021-6-3 49 紅 外 線(xiàn) 輻 射 溫 度 計(jì) 的 特 性 參 數(shù) 比 色 計(jì) 在 高 溫 非 接 觸 測(cè)量 中 的 應(yīng) 用 比 色 式 溫 度 傳

20、 感 器 抗 煙 霧 、 水蒸 氣 和 灰 塵 能 力 較 強(qiáng) ， 不 受 窗 口 玻 璃影 響 ， 能 瞄 準(zhǔn) ,測(cè) 量 小 目 標(biāo) ， 可 不考 慮 距 離 系 數(shù) ， 可 以 不 完 全 被 目 標(biāo) 充滿(mǎn) ， 不 需 調(diào) 焦 就 可 準(zhǔn) 確 測(cè) 量 。 比 色 溫 度 計(jì) 適 于 環(huán) 境 條 件 惡 劣 的 工 業(yè) 現(xiàn) 場(chǎng) 中 使用 ， 如 :煙 霧 、 水 蒸 氣 、 灰 塵 比 較 嚴(yán) 重 的 鋼 鐵 、 焦化 和 爐 窯 等 應(yīng) 用 現(xiàn) 場(chǎng) 。紅 色黃 色 2021-6-3 51 2.熱 釋 電 傳 感 器 在 人 體 檢 測(cè) 、 報(bào) 警 中 的 應(yīng) 用 熱 釋 電 元 件 在 紅

21、 外 線(xiàn) 檢 測(cè) 中 得 到 廣 泛 的應(yīng) 用 。 它 可 用 于 能 產(chǎn) 生 遠(yuǎn) 紅 外 輻 射 的 人 體 檢測(cè) ， 如 防 盜 門(mén) 、 賓 館 大 廳 自 動(dòng) 門(mén) 、 自 動(dòng) 燈 的控 制 等 。 熱 釋 電 元 件 外 形 熱 釋 電 傳 感 器 簡(jiǎn) 介 熱 釋 電 紅 外 傳 感 器 是 一 種 能 檢 測(cè) 人 或 動(dòng) 物 發(fā) 射 的紅 外 線(xiàn) 而 輸 出 電 信 號(hào) 的 傳 感 器 。 熱 釋 電 晶 體 廣 泛 用 于紅 外 遙 感 以 及 熱 輻 射 探 測(cè) 器 。 除 了 在 樓 道 自 動(dòng) 開(kāi) 關(guān) 、防 盜 報(bào) 警 上 得 到 應(yīng) 用 外 ， 在 更 多 的 領(lǐng) 域 得 到

22、 應(yīng) 用 。 比如 ： 在 房 間 無(wú) 人 時(shí) 能 自 動(dòng) 減 小 空 調(diào) 機(jī) 的 功 率 ； 電 視 機(jī)能 判 斷 無(wú) 人 觀 看 或 觀 眾 已 經(jīng) 睡 覺(jué) 后 自 動(dòng) 關(guān) 機(jī) 的 電 路 ；開(kāi) 啟 監(jiān) 視 器 或 自 動(dòng) 門(mén) 鈴 上 的 應(yīng) 用 ； 攝 影 機(jī) 或 數(shù) 碼 照 相機(jī) 自 動(dòng) 記 錄 動(dòng) 物 或 人 的 活 動(dòng) 您 可 以 根 據(jù) 自 己 的 奇 思 妙 想 ， 結(jié) 合 其 他 電路 開(kāi) 發(fā) 出 更 加 優(yōu) 秀 的 新 產(chǎn) 品 。 或 自 動(dòng) 化 控 制 裝置 。 熱 釋 電 傳 感 器 的 內(nèi) 部 電 路兩 塊 反 向串 聯(lián) 的 熱釋 電 晶 片場(chǎng) 效 應(yīng) 管 熱 釋 電

23、 傳 感 器 工 作 原 理 熱 釋 電 晶 片 表 面 必 須 罩 上 一 塊 由 一 組 平行 的 棱 柱 型 透 鏡 所 組 成 菲 涅 爾 透 鏡 ， 每 一 透鏡 單 元 都 只 有 一 個(gè) 不 大 的 視 場(chǎng) 角 ， 當(dāng) 人 體 在透 鏡 的 監(jiān) 視 視 野 范 圍 中 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) ， 順 次 地 進(jìn) 入第 一 、 第 二 單 元 透 鏡 的 視 場(chǎng) ， 晶 片 上 的 兩 個(gè)反 向 串 聯(lián) 的 熱 釋 電 單 元 將 輸 出 一 串 交 變 脈 沖信 號(hào) 。 當(dāng) 然 ， 如 果 人 體 靜 止 不 動(dòng) 地 站 在 熱 釋電 元 件 前 面 ， 它 是 “ 視 而 不 見(jiàn) ” 的

24、。 2021-6-3 55 菲 涅 爾 透 鏡 菲 涅 爾 透 鏡熱 釋 電 晶 片 2021-6-3 56 菲 涅 爾 透 鏡 外 形 傳 感 器 不 加 菲 涅 爾透 鏡 時(shí) ， 其 檢 測(cè) 距 離小 于 2m， 而 加 上 該 透鏡 后 ， 其 檢 測(cè) 距 離 可增 加 3倍 以 上 。 2021-6-3 57 熱 釋 電 套 件 2021-6-3 58 熱 釋 電 報(bào) 警 器 菲 涅 爾 透 鏡設(shè) 定 按 鈕 高 分 貝 喇 叭 2021-6-3 59 熱 釋 電 報(bào) 警 器 （ 續(xù) ）菲 涅 爾 透 鏡 5mm接 插 件 2021-6-3 60 熱 釋 電 報(bào) 警 器 （ 續(xù) ） 吸

25、 頂 式 熱 釋 電 報(bào) 警 器 2021-6-3 61 熱 釋 電 報(bào) 警 器（ 續(xù) ） 無(wú) 線(xiàn) 報(bào) 警 式 熱 釋 電 報(bào) 警 器 熱 釋 電 傳 感 器 應(yīng) 用 熱 釋 電 傳 感 器 用于 自 動(dòng) 亮 燈 ， 當(dāng) 然也 可 以 用 于 防 盜 。熱 釋 電 傳 感 器的 感 應(yīng) 范 圍 2021-6-3 63 熱 釋 電 感 應(yīng) 燈 熱 釋 電傳 感 器 2021-6-3 64 自 動(dòng) 感 應(yīng) 燈（ 參 考 施 特 朗 公 司 資 料 ） 熱 釋 電 傳 感 器 在 智 能 空 調(diào) 中 的 應(yīng) 用 智 能 空 調(diào) 能 檢 測(cè)出 屋 內(nèi) 是 否 有 人 ， 微處 理 器 據(jù) 此 自 動(dòng)

26、調(diào) 節(jié)空 調(diào) 的 出 風(fēng) 量 ， 以 達(dá)到 節(jié) 能 的 目 的 。 空 調(diào) 中 ， 熱 釋 電 傳 感 器 的 菲 涅 爾透 鏡 做 成 球 形 狀 ， 從 而 能 感 受 到 屋 內(nèi)一 定 空 間 角 范 圍 里 是 否 有 人 ， 以 及 人 是 靜 止 著 還 是 走 動(dòng) 著 。 上下范圍左 右 范 圍 2021-6-3 66 二 、 被 測(cè) 物 吸 收 光 通 量 的 應(yīng) 用 實(shí) 例 光 電 式 濁 度 計(jì) 和含 沙 量 測(cè) 量將 裝 有 濁 水 的 試 管插 入 儀 器 中 光 電 式 濁 度 計(jì) 工 作 原 理 1恒 流 源 2半 導(dǎo) 體 激 光 器 3半 反 半 透 4反 射 鏡

27、 5被 測(cè) 水 樣 6、 9光 電 池 7、 10電 流 /電 壓 轉(zhuǎn) 換 器 8標(biāo) 準(zhǔn) 水 樣 參 比 通 道 （ 抵 消 外 界 影 響 ） 2.煙 霧 報(bào) 警 器 外 形 （ 參 考 南 京 千 里 通 公 司 無(wú) 線(xiàn) 煙 霧 報(bào) 警 器 資 料 ） 無(wú) 煙 霧 時(shí) ， 光 敏元 件 接 收 到 LED發(fā) 射的 恒 定 紅 外 光 。 而 在火 災(zāi) 發(fā) 生 時(shí) ， 煙 霧 進(jìn)入 檢 測(cè) 室 ， 遮 擋 了 部分 紅 外 光 ， 使 光 敏 三極 管 的 輸 出 信 號(hào) 減 弱 ，經(jīng) 閥 值 判 斷 電 路 后 ，發(fā) 出 報(bào) 警 信 號(hào) 。 煙 霧報(bào) 警 2021-6-3 69 無(wú) 線(xiàn) 煙

28、 霧 報(bào) 警 器 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 可 發(fā) 出 高 分 貝笛 鳴 聲 的 蜂 鳴 器 無(wú) 線(xiàn) 火 災(zāi) 煙 霧 傳 感 器 無(wú) 線(xiàn) 火 災(zāi) 煙 霧 傳 感 器 可 以 固 定 在 墻 體 或 者 天 花板 上 。 它 內(nèi) 部 使 用 一 節(jié) 9伏 層 疊 電 池 供 電 ， 工 作 在警 戒 狀 態(tài) 時(shí) ， 工 作 電 流 僅 為 15微 安 ， 報(bào) 警 發(fā) 射 時(shí) 工作 電 流 為 20毫 安 。 當(dāng) 探 測(cè) 到 初 期 明 火 或 者 煙 霧 達(dá) 到一 定 濃 度 時(shí) ， 傳 感 器 的 報(bào) 警 蜂 鳴 器 立 即 發(fā) 出 90分 貝的 連 續(xù) 報(bào) 警 ， 工 作 指 示 燈 快 速 連 續(xù)

29、閃 爍 ， 無(wú) 線(xiàn) 發(fā) 射器 發(fā) 出 無(wú) 線(xiàn) 報(bào) 警 信 號(hào) ， 通 知 遠(yuǎn) 方 的 接 收 主 機(jī) ， 將 報(bào)警 信 息 傳 遞 出 去 。 無(wú) 線(xiàn) 發(fā) 射 器 的 報(bào) 警 距 離 在 空 曠地 可 以 達(dá) 到 200米 ， 在 有 阻 擋 的 普 通 家 庭 環(huán) 境 中 可以 達(dá) 到 20米 。 三 、 被 測(cè) 物 體 反 射 光 通 量 的 應(yīng) 用 實(shí) 例 1.反 射 式 煙 霧 報(bào) 警 器 在 沒(méi) 有 煙 霧時(shí) ， 由 于 紅 外 對(duì)管 相 互 垂 直 ， 煙霧 室 內(nèi) 又 涂 有 黑色 吸 光 材 料 ， 所以 紅 外 LED發(fā) 出的 紅 外 光 無(wú) 法 到達(dá) 紅 外 光 敏 三 極

30、管 。 當(dāng) 煙 霧 進(jìn) 入 煙 霧 室 后 ， 煙 霧 的 固 體 粒 子 對(duì)紅 外 光 產(chǎn) 生 漫 反 射 （ 圖 中 只 畫(huà) 出 幾 個(gè) 微 粒 的 反射 示 意 ） ， 使 部 分 紅 外 光 到 達(dá) 光 敏 三 極 管 ， 有 光 電 流 輸 出 。 2.光 電 式 轉(zhuǎn) 速 表 光 電 式轉(zhuǎn) 速 表 屬 于反 射 式 光 電傳 感 器 ， 它可 以 在 距 被測(cè) 物 數(shù) 十 毫米 外 非 接 觸地 測(cè) 量 其 轉(zhuǎn)速 。 n =60( f /z ) 2021-6-3 73 水 泵 轉(zhuǎn) 速 測(cè) 量 2021-6-3 74 光 電 式 轉(zhuǎn) 速 表 外 形 3.色 標(biāo) 傳 感 器 色 飽 和

31、圖 色 標(biāo) 傳 感 器 常 用 于 檢 測(cè)特 定 色 標(biāo) 或 物 體 上 的 斑 點(diǎn) ，它 是 通 過(guò) 與 非 色 標(biāo) 區(qū) 相 比 較來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 色 標(biāo) 檢 測(cè) ， 而 不 是 直接 測(cè) 量 顏 色 。 人 眼 對(duì) 各 色 光 的 敏 感 程 度 色 標(biāo) 傳 感 器 的 用 途 現(xiàn) 代 化 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 ， 顏 色 檢 測(cè) 和 顏 色識(shí) 別 等 的 應(yīng) 用 越 來(lái) 越 多 。 例 如 ， 在 包 裝 生產(chǎn) 中 機(jī) 器 要 確 定 哪 種 產(chǎn) 品 放 在 什 么 顏 色 的包 裝 中 、 如 何 保 證 產(chǎn) 品 的 正 面 朝 向 包 裝 盒的 玻 璃 紙 窗 口 等 等 。 色 標(biāo) 傳

32、感 器 常 用 于 檢測(cè) 特 定 色 標(biāo) 或 物 體 上 的 斑 點(diǎn) ， 它 是 通 過(guò) 與非 色 標(biāo) 區(qū) 相 比 較 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 色 標(biāo) 檢 測(cè) ， 而 不 是直 接 測(cè) 量 顏 色 。 2021-6-3 77 各 種 色 標(biāo) 傳 感 器 外 形色 標(biāo) 傳 感 器 能 識(shí) 別紅 、 綠 、 藍(lán) 等 顏 色 2021-6-3 78 色 標(biāo) 傳 感 器 外 形 （ 續(xù) ） 2021-6-3 79 色 標(biāo) 傳 感 器 在 流 水 線(xiàn) 上 檢 測(cè) 產(chǎn) 品 的 顏 色 2021-6-3 80 用 多 個(gè) 色 標(biāo) 傳 感 器測(cè) 量 薄 板 的 顏 色 2021-6-3 81 產(chǎn) 品 包 裝 色 彩 檢

33、測(cè) 、 分 選 4.光 電 自 動(dòng) 門(mén)自 動(dòng) 門(mén) 光 電 傳 感 器放 大 圖有 效 檢 測(cè) 區(qū) 域 四 、 被 測(cè) 物 遮 擋 光 通 量 的 應(yīng) 用 實(shí) 例 1.光 電 式 帶 材 跑 偏 檢 測(cè) 器 光 電 傳 感 器 帶 材 走 偏時(shí) ， 邊 緣 經(jīng) 常與 傳 送 機(jī) 械 發(fā)生 碰 撞 ， 易 出現(xiàn) 卷 邊 ， 造 成廢 品 。 當(dāng) 帶 材 處 于 正 確 位 置 （ 中 間 位 置 ） 時(shí) ， 放 大 器 輸 出 電 壓U o為 零 ； 當(dāng) 帶 材 左 偏 時(shí) ， 遮 光 面 積 減 小 ， 輸 出 電 壓 反 映 了 帶材 跑 偏 的 方 向 及 大 小 。 2021-6-3 84 光 電 式 帶 材 跑 偏檢 測(cè) 控 制 器 原 理 1 被 測(cè) 帶 材 2卷 取 電 機(jī) 3卷 取 輥 4液 壓 缸 5活 塞6滑 臺(tái) 7光 電 檢 測(cè) 裝 置 8光 源 9、 10透 鏡 11-光 敏 電 阻 R 1 12遮 光 罩 指 針 將 偏 向 左 邊 還 是 右 邊 ？ 2021-6-3 85 帶 材 糾 偏 系 統(tǒng) 光 電 傳 感 器帶 材液 壓 伺 服 系 統(tǒng) 2021-6-3 86 帶 材 糾 偏 系 統(tǒng) （ 續(xù) ） 2021-6-3 87 出 去 動(dòng) 一 動(dòng)