由于反應(yīng)速度快,光電傳感器可以實(shí)現(xiàn)非接觸測量,精度高,精度高.分辨率高.可靠性好,光電傳感器體積小.重量輕.功耗低.集成方便的優(yōu)勢是目前產(chǎn)量最大的.最廣泛使用的傳感器之一,廣泛應(yīng)用于軍事事務(wù)中.宇航.通訊.智能家居.智能交通.安防.LED照明.玩具.檢測和工業(yè)自動(dòng)化控制等領(lǐng)域。
光電傳感器粉塵濁度監(jiān)測
避免工業(yè)煙塵污染是環(huán)境保護(hù)的重要任務(wù)之一。為了消除工業(yè)煙塵污染,首先要了解粉塵消耗情況,因此必須對(duì)粉塵源進(jìn)行監(jiān)測.自動(dòng)顯示和過量報(bào)警。煙道中的灰塵濁度是通過煙道中光傳輸過程中的變化來檢測的。如果煙道濁度增加,光源發(fā)出的光被灰塵顆粒吸收和映射增加,到達(dá)光探測器的光降低。因此,光探測器輸出信號(hào)的強(qiáng)度可以反映煙道濁度的變化。
煙霧報(bào)警器也以光電傳感器為關(guān)鍵部件,可用于測量煙霧濃度。它由紅外發(fā)光二極管和光電三極管組成,但它們不在同一平面上(具有一定的透視圖)。在無煙狀態(tài)下,光電三極管無法接收紅外線;當(dāng)煙霧進(jìn)入感應(yīng)室時(shí),煙霧顆粒將一些光束傳輸?shù)焦怆娙龢O管。當(dāng)煙霧濃度逐漸增加時(shí),更多的光束將被傳輸?shù)絺鞲衅鳌.?dāng)傳感器的光束達(dá)到一定水平時(shí),蜂鳴器將發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
條形碼掃描筆中的光電傳感器
當(dāng)掃描筆頭在條形碼上移動(dòng)時(shí),如果遇到黑線,發(fā)光二極管的光將被黑條吸收,光敏三極管無法接收折射光,阻抗高,處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)遇到白色間隔時(shí),發(fā)光二極管發(fā)出的光被反射到光敏三極管的基礎(chǔ)上,光敏三極管產(chǎn)生光電流并導(dǎo)通。掃描完整個(gè)條形碼后,光敏三極管將條形碼變成電脈沖信號(hào).整形手術(shù)后會(huì)產(chǎn)生脈沖列,再經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理,完成條形碼數(shù)據(jù)的識(shí)別。
光電傳感器在點(diǎn)鈔機(jī)中記數(shù)
點(diǎn)鈔機(jī)的基本組成之一是光電傳感器。點(diǎn)鈔機(jī)的計(jì)數(shù)器采用非接觸式紅外光電檢測技術(shù),結(jié)構(gòu)簡單.精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。
點(diǎn)鈔機(jī)的計(jì)數(shù)器由兩組紅外光電傳感器組成。每個(gè)傳感器由一個(gè)紅外發(fā)光二極管和一個(gè)接收紅外光的光敏三極管組成,兩者之間有適當(dāng)?shù)木嚯x。
當(dāng)沒有鈔票通過時(shí),接收管通過光傳導(dǎo),導(dǎo)出為0。當(dāng)鈔票通過瞬間時(shí),阻擋紅外線,接收管光通量不足,導(dǎo)出為1。鈔票通過后,接收管接收紅外光傳導(dǎo)。這樣,在這部分電路的輸出端產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)。這些信號(hào)在后續(xù)電路成型和放大后輸入單片機(jī)。單片機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī),并相應(yīng)地完成計(jì)數(shù)和顯示。點(diǎn)鈔機(jī)選擇兩組光電傳感器的原因是為了測試鈔票的完整性,防止殘幣被包括在內(nèi)。
通過光電傳感器檢測鈔票的數(shù)量,從而實(shí)現(xiàn)鈔票數(shù)量的積累。最后,通過LCD和外部顯示部分直觀地向用戶顯示鈔票數(shù)量,并在出現(xiàn)異常時(shí)自動(dòng)向用戶報(bào)警。
自動(dòng)抄表系統(tǒng)采用光電傳感器
微電子技術(shù).傳感器技術(shù).隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展,光電傳感器可以用來開發(fā)自動(dòng)抄表系統(tǒng)。在渦流和磁場的作用下,電能表的鋁板由旋轉(zhuǎn)距離驅(qū)動(dòng)。選擇光電傳感器可以將鋁板的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為脈沖數(shù)。例如,如果在旋轉(zhuǎn)明亮的鋁板上局部涂黑,再加上反射光電發(fā)射接收管,當(dāng)鋁板旋轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)在局部涂黑處產(chǎn)生脈沖,鋁板的轉(zhuǎn)速可以通過光電耦合隔離電路轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖數(shù),送到CPU的T0端口用于計(jì)數(shù)處理。光電耦合隔離器的選擇可以有效避免干擾信號(hào)進(jìn)入微機(jī)。結(jié)合其他傳輸技術(shù),可以生成自動(dòng)抄表系統(tǒng)。
光電傳感器應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)線
光電檢測方法精度高.反應(yīng)快.在輕工自動(dòng)機(jī),廣泛應(yīng)用于輕工自動(dòng)機(jī)。
光電帶材偏差檢測器
帶狀偏差檢測器用于檢查帶狀材料在加工過程中的正確位置、大小和方向,從而為糾偏控制電路提供糾偏信號(hào),主要用于印染.送紙.膠片.在磁帶生產(chǎn)過程中。
光電帶材偏差檢測器的原理如圖1所示。光源發(fā)出的光通過透鏡1聚集成平行光束,投射到透鏡2,然后聚集到光敏電阻上。在平行光束到達(dá)透鏡2的過程中,一些光被測試帶阻擋,從而降低了傳遞到光敏電阻的光通量。
圖2為測量電路簡圖。R1.R2是同型號(hào)的光敏電阻。R1帶材下方裝有測量元件,R2用遮光罩覆蓋,起到溫度補(bǔ)償?shù)淖饔?。?dāng)帶材處于正確位置(中間位置)時(shí),由R1.R2.R3.R4組成的電橋平衡使放大器輸出電壓平衡U0為0。當(dāng)帶材左偏時(shí),擋光面積減小,光敏電阻電阻降低R1.電阻降低,電橋不平衡。差動(dòng)放大器放大這種不平衡電壓,輸出電壓為負(fù)數(shù),反映了帶材跑偏的方向和大小。相反,當(dāng)皮帶向右偏時(shí),U0為正值。輸出信號(hào)U0一方面由顯示器顯示,另一方面被送到執(zhí)行機(jī)構(gòu),為糾偏控制系統(tǒng)提供糾偏信號(hào)。
圖2帶材跑偏檢測器測量電路
高度檢查包裝填料
除了一定的重量誤差范圍要求外,用體積法測量包裝的成品一般對(duì)填充高度有一定的要求,以保證產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。不符合填充高度的成品不允許出廠。圖3顯示了借助光電檢測技術(shù)控制填充高度的原理。當(dāng)填充高度h誤差過大時(shí),光電接頭沒有電信號(hào),即執(zhí)行機(jī)構(gòu)將包裝對(duì)象推出進(jìn)行處理。
光電色質(zhì)檢驗(yàn)
圖4顯示了包裝材料的光電色質(zhì)檢驗(yàn)原理。如果包裝物體的背景色為白色,由于質(zhì)量差,有些是黃色的,在產(chǎn)品包裝前,光電檢測顏色質(zhì)量,黃色物體有比較電壓差,打開電磁閥,通過壓縮空氣吹出黃色物體。
控制彩色塑料包裝制袋塑料薄膜的位置
圖5顯示了包裝機(jī)塑料薄膜位置控制系統(tǒng)的原理。成卷的塑料薄膜上印有商標(biāo)和文字,并有定位色標(biāo)。包裝時(shí),商標(biāo)和文字要求定位準(zhǔn)確,圖案不得在中間斷開。薄膜上商標(biāo)的位置由光電系統(tǒng)檢查,放大后控制電磁制動(dòng)器。當(dāng)薄膜上的色標(biāo)(不透明的一小塊區(qū)域,通常為黑色)未達(dá)到定位色標(biāo)的位置時(shí),光電系統(tǒng)可以通過薄膜吸收電磁制動(dòng)器,薄膜可以繼續(xù)移動(dòng)。當(dāng)薄膜上的色標(biāo)達(dá)到定位色標(biāo)的位置時(shí),由于投影儀的光被色標(biāo)阻擋,信號(hào)被光電轉(zhuǎn)換.電磁制動(dòng)器放大后,使電磁制動(dòng)器斷確地停在這個(gè)位置,斷開后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)薄膜上的色標(biāo)未達(dá)到光電管時(shí),光電繼電器線圈無電流通過,伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn),推動(dòng)薄膜向前移動(dòng)。當(dāng)色標(biāo)達(dá)到光電管位置時(shí),光電繼電器線圈有電流,伺服電機(jī)立即停止,因此薄膜停止在該位置。斷開動(dòng)作后,伺服電機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。如圖6所示。
其它應(yīng)用
光電開關(guān)也可以用來統(tǒng)計(jì)商品流水線上的產(chǎn)量.檢查裝配件是否到位,安裝質(zhì)量是否正確,如灌裝時(shí)瓶蓋是否按壓.商標(biāo)是否漏貼(見圖7),送料機(jī)構(gòu)是否斷料(見圖8)等。
此外,反射光電傳感器可以用來檢查織物的總寬度。屏蔽光電傳感器用于檢查織物的下垂程度,其結(jié)果可用于調(diào)整傳輸中織物的張力。使用安裝在框架上的反射光電傳感器不難找到較少的空箱,并使用氣缸