類型的光電傳感器

　　光電傳感器工作原理(紅外光電傳感器原理)

　　通過(guò)將光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的變化來(lái)控制光電傳感器。

　　一般情況下，光電傳感器由三部分組成，分為：發(fā)送器、接收器和檢查電路。

　　發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射光束一般來(lái)自半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管和紅外線發(fā)射二極管。光束不間斷發(fā)射或改變脈沖寬度。接收器由光電二極管、光電三極管和光電池組成。在接收器前面，有鏡頭和光圈等光電設(shè)備。后面是檢測(cè)電路，可以過(guò)濾出有效信號(hào)并應(yīng)用信號(hào)。

　　另外，發(fā)射板和光導(dǎo)纖維也包含在光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)部件中。

　　三角形反射板是一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的發(fā)射裝置。它由一種小型三角形錐體反射材料組成，可以使光束從反射板中準(zhǔn)確返回，具有實(shí)用意義。它可以改變與光軸0到25的范圍內(nèi)的發(fā)射角，使光束幾乎從一根發(fā)射線反射，或者在反射后從這根反射線返回。

　　分類和工作模式

　?、挪坌凸怆妭鞲衅?/p>

　　槽形光電是將光發(fā)射器和接收器面對(duì)面安裝在槽的兩側(cè)。發(fā)光器可以發(fā)出紅外線或可見(jiàn)光，光接收器在無(wú)障礙的前提下會(huì)收到光。但是當(dāng)被測(cè)物體通過(guò)槽時(shí)，光線被遮擋，光電開關(guān)就會(huì)移動(dòng)。導(dǎo)出開關(guān)控制信號(hào)，切斷或連接負(fù)載電流，從而完成一個(gè)控制動(dòng)作。由于整體結(jié)構(gòu)的限制，槽形開關(guān)的檢查距離一般只有幾厘米。

　?、茖?duì)射光電傳感器

　　如果發(fā)光器和照明器分開，可以增加檢測(cè)距離。由發(fā)光器和照明器組成的光電開關(guān)稱為對(duì)射分體光電開關(guān)，簡(jiǎn)稱對(duì)射光電開關(guān)。它的檢查距離可以達(dá)到幾米甚至幾十米。在使用過(guò)程中，將發(fā)光器和照明器分別安裝在檢查對(duì)象通過(guò)路徑的兩側(cè)。當(dāng)檢查對(duì)象通過(guò)時(shí)，光路被阻擋，照明器會(huì)動(dòng)作導(dǎo)出開關(guān)控制信號(hào)。

　　⑶反光板型光電開關(guān)

　　將發(fā)光器和照明器放入同一設(shè)備中，在其前面安裝一個(gè)反光板。利用反射原理完成光電控制的光電開關(guān)稱為反射板反射(或反射鏡反射)光電開關(guān)。通常，發(fā)光器發(fā)出的光被反射板反射回來(lái)，被照明器收到;一旦光路被檢查對(duì)象擋住，照明器無(wú)法接收光線，光電開關(guān)就會(huì)動(dòng)作，導(dǎo)出開關(guān)控制信號(hào)。

　　⑷擴(kuò)散反射光電開關(guān)

　　它的檢查頭還配有發(fā)光器和照明器，但是前面沒(méi)有反光板。通常，發(fā)光器發(fā)出的光收集器是找不到的。當(dāng)檢查對(duì)象通過(guò)時(shí)，光被擋住，光部分被反射回來(lái)，光收集器收到光信號(hào)，導(dǎo)出開關(guān)信號(hào)。

　　紅外線接收器的工作原理

　　一般來(lái)說(shuō)，紅外接收器是一個(gè)接收、放大和解調(diào)的頭部。一般來(lái)說(shuō)，紅外信號(hào)被接收器解調(diào)后，數(shù)據(jù)“0”和“1”的區(qū)別一般表現(xiàn)在高低電平的時(shí)間長(zhǎng)短或信號(hào)周期上。單片機(jī)解碼時(shí)，接收器的導(dǎo)出腳通常與單片機(jī)的外部中斷連接，外部中斷間隔的時(shí)間由計(jì)時(shí)器判斷，然后獲取數(shù)據(jù)。關(guān)鍵是找出數(shù)據(jù)“0”和“1”之間的波形差異。

　　三條腿的紅外接收器通常是一個(gè)接收、放大和解調(diào)頭。接收器導(dǎo)出解調(diào)后的數(shù)據(jù)信號(hào)(具體信號(hào)格式，搜索“紅外信號(hào)格式”，很多)。單片機(jī)需要相應(yīng)的讀取程序。

　　紅外線通信是利用紅外線技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)之間的近距離保密通信和信息共享。它通常由紅外線發(fā)射和接收系統(tǒng)組成。發(fā)射系統(tǒng)配置紅外線輻射源，發(fā)射紅外線信號(hào)，接收系統(tǒng)由光學(xué)設(shè)備和紅外線探測(cè)器接收，形成紅外線通信系統(tǒng)。

　　先說(shuō)說(shuō)什么是紅外線。眾所周知，人眼所能看到的能見(jiàn)光按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。其中，紅光的波長(zhǎng)范圍為0.62～0.76μm;紫光的波長(zhǎng)范圍為0.38～0.46μm。比紫光波長(zhǎng)短的光稱為紫外線，比紅光波長(zhǎng)長(zhǎng)的光稱為紅外線。紅外遙控是指波長(zhǎng)為0.76～1.5μM之間的近紅外傳輸控制指令。

　　常用的紅外線接收頭有以下形狀：

　　IRM338IRM38A系列IRM38B系列IRM38B系列

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　　紅外線遙控系統(tǒng)

　　常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分為發(fā)射和接收兩部分。發(fā)射部分的主要部件是紅外發(fā)光二極管。事實(shí)上，它是一種特殊的發(fā)光二極管。因?yàn)樗膬?nèi)部材料不同于普通的發(fā)光二極管，當(dāng)兩側(cè)施加一定的電壓時(shí)，它會(huì)發(fā)出紅外線，而不是可見(jiàn)光。目前廣泛使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外波長(zhǎng)在940nm左右，外觀與普通發(fā)光二極管相同，但顏色不同。紅外發(fā)光二極管一般有三種顏色:黑色、深藍(lán)色和透明。用于判斷紅外發(fā)光二極管的好壞的方法和用于判斷普通二極管的電阻。

　　接收部分紅外線接收管是一種光敏二極管。在實(shí)際應(yīng)用中，紅外線接收二極管應(yīng)加反向壓力，這樣才能正常運(yùn)行，即紅外線接收二極管在電路中的應(yīng)用是反向使用，從而獲得更高的靈敏度。紅外線接收二極管一般有兩種:圓形和方形。

　　由于紅外線發(fā)光二極管的發(fā)射功率普遍較小(100mW左右)，因此紅外線接收二極管的信號(hào)較弱，因此需要增加高增益放大電路。前些年常見(jiàn)μPC1373H、紅外接收專用放大電路，如CX20106A。近年來(lái)，無(wú)論是業(yè)余生產(chǎn)還是正式商品，大多采用成品紅外線接收頭。成品紅外接收頭的封裝大致有兩種：一種是用鐵皮屏蔽;另一種是塑料封裝。全部有三個(gè)引腳，即電源正(VDD)、電源(GND)以及數(shù)據(jù)輸出(VO或)OUT)。紅外線接收頭的引腳排列因型號(hào)不同而不同，可以參考制造商的使用說(shuō)明。成品紅外線接收頭的優(yōu)點(diǎn)是不需要復(fù)雜的調(diào)節(jié)和外殼屏蔽，使用起來(lái)就像一個(gè)三極管，非常方便。但是使用時(shí)要注意成品紅外接收頭的載波頻率。紅外線遙控器常用的載波頻率為38kHz，這是由發(fā)射端使用的455kHz晶振決定的。晶振在發(fā)射端要進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻指數(shù)一般為12，所以455kHz÷12≈37.9kHz≈38kHz。還有一些遙控系統(tǒng)選擇36kHz、40kHz、56kHz等，通常由發(fā)射端晶振振動(dòng)頻率決定。

　　紅外線遙控器的特點(diǎn)是不影響周圍環(huán)境和其他電氣設(shè)備。因?yàn)椴荒芡ㄟ^(guò)墻壁，不同房間的家用電器可以在不影響相互作用的情況下使用通用控制器;電路調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單，只要按照給出的電路連接正確，一般不需要任何調(diào)試就可以投入工作;編譯和解碼很容易，可以進(jìn)行多路遙控。

　　因?yàn)槊總€(gè)廠家都生產(chǎn)了大量的紅外遙控專用集成電路，所以需要的時(shí)候可以按照?qǐng)D索進(jìn)行。因此，紅外遙控廣泛應(yīng)用于家用電器和室內(nèi)近距離(不到10米)遙控器中。

　　紅外遙控系統(tǒng)多路控制系統(tǒng)

　　多通道控制的紅外發(fā)射部分一般有很多按鈕，代表不同的控制功能。當(dāng)發(fā)射端按下某個(gè)按鈕時(shí)，接收端會(huì)有不同的導(dǎo)出狀態(tài)。接收端的輸出狀態(tài)大致可以分為五種方式:脈沖、電平、自鎖、互鎖和數(shù)據(jù)?！懊}沖”導(dǎo)出是指當(dāng)按下發(fā)射端的按鈕時(shí)，接收端對(duì)應(yīng)的輸出端導(dǎo)出一個(gè)“有效脈沖”，總寬度一般在100ms左右?！半娖健睂?dǎo)出是指當(dāng)發(fā)射端按下按鈕時(shí)，接收端對(duì)應(yīng)的輸出端導(dǎo)出“有效電平”，當(dāng)發(fā)射端松開按鈕時(shí)，接收端的“有效電平”消失。這里的“有效脈沖”和低。

　　“自鎖”導(dǎo)出是指發(fā)射端每次按下一個(gè)按鈕，接收端對(duì)應(yīng)的輸出端就會(huì)改變一次狀態(tài)，即原來(lái)的高電平變成了低電頻，原來(lái)的低電頻變成了高電平。這種導(dǎo)出適用于電源開關(guān)、靜音控制等。有時(shí)候也叫“反相”?！跋嗷ァ?/p>