环球电气之家-午夜精彩视频-中国专业电气电子产品行业服务网站！

簡單光電傳感器圖：[ 電路圖 ] 光電傳感器電路圖及原理

　　光電傳感器電路
　　要想知道光電傳感器電路圖，我們來先了解一下什么是光電傳感器。所謂光電傳感器就是采用光電元件作為檢測(cè)元件的傳感器。光電傳感器首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。
　　光電傳感器電路原理
　　由光通量對(duì)光電元件的作用原理[1]不同所制成的光學(xué)測(cè)控系統(tǒng)是多種多樣的,按光電元件(光學(xué)測(cè)控系統(tǒng))輸出量性質(zhì)可分二類,即模擬式光電傳感器和脈沖(開關(guān))式光電傳感器.模擬式光電傳感器是將被測(cè)量轉(zhuǎn)換 光電傳感器成連續(xù)變化的光電流,它與被測(cè)量間呈單值關(guān)系.模擬式光電傳感器按被測(cè)量(檢測(cè)目標(biāo)物體)方法可分為透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻檔)三大類.所謂透射式是指被測(cè)物體放在光路中,恒光源發(fā)出的光能量穿過被測(cè)物,部份被吸收后,透射光投射到光電元件上;所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測(cè)物上,再從被測(cè)物體表面反射后投射到光電元件上;所謂遮光式是指當(dāng)光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測(cè)物光遮其中一部份,使投射剄光電元件上的光通量改變,改變的程度與被測(cè)物體在光路位置有關(guān).
　　光敏二極管是最常見的光傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管一樣，只是它的管殼上開有一個(gè)嵌著玻璃的窗口，以便于光線射入，為增加受光面積，PN結(jié)的面積做得較大，光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態(tài)下，并與負(fù)載電阻相串聯(lián)，當(dāng)無光照時(shí)，它與普通二極管一樣，反向電流很小(<μA)，稱為光敏二極管的暗電流;當(dāng)有光照時(shí)，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生電子-空穴，稱為光電 光電傳感器載流子。在外電場(chǎng)的作用下，光電載流子參于導(dǎo)電，形成比暗電流大得多的反向電流，該反向電流稱為光電流。光電流的大小與光照強(qiáng)度成正比，于是在負(fù)載電阻上就能得到隨光照強(qiáng)度變化而變化的電信號(hào)。 　　光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的功能外，還有對(duì)電信號(hào)放大的功能。光敏三級(jí)管的外型與一般三極管相差不大，一般光敏三極管只引出兩個(gè)極——發(fā)射極和集電極，基極不引出，管殼同樣開窗口，以便光線射入。為增大光照，基區(qū)面積做得很大，發(fā)射區(qū)較小，入射光主要被基區(qū)吸收。工作時(shí)集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。在無光照時(shí)管子流過的電流為暗電流Iceo=(1+β)Icbo(很小)，比一般三極管的穿透電流還小;當(dāng)有光照時(shí)，激發(fā)大量的電子-空穴對(duì)，使得基極產(chǎn)生的電流Ib增大，此刻流過管子的電流稱為光電流，集電極電流Ic=(1+β)Ib，可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。 　　光電傳感器電路圖 　　 　　圖 光電傳感器電路圖 　　a)光電傳感器電路圖示意圖 b)光電傳感器電路圖線條居中 c)光電傳感器電路圖線條偏左 d)光電傳感器電路圖線條偏右                                                                                                                                                                                                    收藏                    邀請(qǐng)                                              

簡單光電傳感器圖：光電傳感器電路原理圖解

用光電傳感器（光電對(duì)管）將機(jī)械旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為電脈沖，光電對(duì)管實(shí)物如圖1所示。

電路設(shè)計(jì)?
電路原理圖如圖2所示。

電路由四部分組成。?
光電對(duì)管U1、電阻R1、電阻R2構(gòu)成發(fā)射接收電路；比較器U2A、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6構(gòu)成反相輸入的滯回比較器；比較器U2B、電阻R7、電阻R8構(gòu)成反相器；發(fā)光二極管D1、電阻R9構(gòu)成輸出電路。
光電傳感器電路圖
該電路可作為一個(gè)傳感器，它可以觸發(fā)一個(gè)沒有直接接觸的報(bào)警器。一個(gè)可見或不可見的封閉式離子源在傳感器上發(fā)射來保持探測(cè)回路保持一個(gè)原本的常閉狀態(tài)。

光電傳感器電路原理圖解
光電傳感器是一種能夠?qū)⒖梢姽庑盘?hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件，也可稱為光電器件，主要用于光控開關(guān)，光控照明，光控報(bào)警領(lǐng)域中，對(duì)各種可見光進(jìn)行控制。

光電傳感器電路原理圖
從上圖可看出該光電傳感器采用的是光敏電阻器作為光電元件，光敏電阻器是一種對(duì)光敏感的元件，其電阻值隨入射光線的強(qiáng)弱發(fā)生變化而變化。
當(dāng)環(huán)境光較強(qiáng)時(shí)，光電傳感器RG的阻值較小，使可調(diào)電阻器RP與光電傳感器RG處的分壓值變低，不能達(dá)到雙向觸發(fā)二極管VD的觸發(fā)電壓值，雙向觸發(fā)二極管VD 截止，進(jìn)而使雙向了晶閘管VS也截止，照明燈EL熄滅。
當(dāng)環(huán)境光較弱時(shí)，光電傳感器RG的阻值變大，使可調(diào)電阻器RP與光電傳感器RG處的分壓值變高，隨著光照強(qiáng)度的逐漸增強(qiáng)，光電傳感器RG的阻值逐漸變大，當(dāng)可調(diào)電阻器kP與光電傳感器RG處的分壓值達(dá)到雙向觸發(fā)二個(gè)極管VD的觸發(fā)電壓時(shí)，雙向觸發(fā)二極管VD導(dǎo)通，進(jìn)而觸發(fā)雙向品閘管VS也導(dǎo)通，照明燈EL點(diǎn)亮。

簡單光電傳感器圖：光電式傳感器的外形結(jié)構(gòu)及典型應(yīng)用圖解

1）光電式傳感器的外形結(jié)構(gòu)

光電傳感器的種類很多，應(yīng)用場(chǎng)合也各不相同，外形結(jié)構(gòu)更是多種多樣。圖1所示是部分光電傳感器的外形結(jié)構(gòu)圖。

2）光電傳感器的應(yīng)用

它可用于檢測(cè)直接引起光量變化的非電量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測(cè)溫、氣體成分分析等；也可用來檢測(cè)能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動(dòng)、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識(shí)別等。圖3所示為光電傳感器在實(shí)際生活中的應(yīng)用實(shí)例。

圖3
光電傳感器應(yīng)用實(shí)例

簡單光電傳感器圖：自制簡易實(shí)用的光電傳感器 含電路原理圖與實(shí)物圖

這是本人剛參加工作時(shí)的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，電路非常簡單，但很實(shí)用，當(dāng)然是在檢測(cè)要求不高的場(chǎng)合下?，F(xiàn)在拿來與大家分享。（主要是換點(diǎn)黑幣下載單片機(jī)資料，請(qǐng)大神勿噴?。。。┍緛硐胫苯淤N上，讓大方便看，但是電路圖上不去，只好上傳了。
自制光電傳感器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用本電路由光控比較電路（2只光敏電阻，LM358等）、繼電器驅(qū)動(dòng)電路（2只9014，2只5V繼電器等）等部分組成。（先秀秀電路）
1.001.jpg (29.99 KB, 下載次數(shù): 92)
下載附件
2017-10-13 03:42 上傳
手工焊接后的版面：
1.002.jpg (54.13 KB, 下載次數(shù): 65)
下載附件
2017-10-13 03:42 上傳
 一、光敏電阻的工作原理及其特性光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。在半導(dǎo)體光敏材料的兩端裝上電極引線，將其封在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成了光敏電阻。光敏電阻的特性和參數(shù)如下：暗電阻，光敏電阻置于室溫、全暗條件下的穩(wěn)定電阻值稱為暗電阻，此時(shí)流過電阻的電流稱為暗電流。亮電阻，光敏電阻置于室溫和一定光照條件下測(cè)得穩(wěn)定電阻稱為亮電阻，此時(shí)流過電阻的電流稱為亮電流。伏安特性，光敏電阻兩端所加的電壓和流過光敏電阻的電流間的關(guān)系稱為伏安特性。（光敏電阻在使用時(shí)應(yīng)限制兩端電壓，以免超過功耗造成損壞）光電特性，光敏電阻兩極間電壓固定不變時(shí)，光照度與亮電流間的關(guān)系稱為光電特性。光敏電阻的光電特性呈非線性，這是光敏電阻的主要缺點(diǎn)之一。
二、雙運(yùn)放LM358概述（因?yàn)橹谱麟娐窌r(shí)手頭正好有358就用了，本電路使用普通比較器就應(yīng)該可以了比如393等）LM358內(nèi)部包括兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模組，音頻放大器、工業(yè)控制、DC增益部件和其他所有可單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。（十分強(qiáng)大吧）LM358的電源電壓范圍：單電源（3-30V）;雙電源（正負(fù)1.5-正負(fù)15V）。下面介紹下LM358管腳作用：1腳,OUTPUT A；2腳,INPUT A(-);3腳,INPUT A(+); 4腳,VEE/GND; 5腳,INPUT B(+);6,腳INPUT B(-);7腳,OUTPUT B; 8腳,VCC。三、電路原理及特點(diǎn)概述1.電路原理，光敏電阻RG1、RG2安裝在檢測(cè)位置上，用來檢測(cè)光源。RG1、RG2分別接在運(yùn)放的反向輸入端用作比較放大，經(jīng)過放大的信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)晶體管VT1、VT2，控制繼電器K1、K2再利用繼電器觸點(diǎn)得到想要的開關(guān)信號(hào)。當(dāng)有光線同時(shí)照到光敏電阻RG1、RG2時(shí)，其阻值下降，使得兩個(gè)運(yùn)放的反向輸入端電位低于同向輸入端的電位，兩個(gè)運(yùn)放均輸出高電平，使晶體管VT1、VT2導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)繼電器K1、K2吸合。當(dāng)光線只照到RG1上時(shí)，運(yùn)放A1的反向輸入端電位低于同相輸入端電位，A1輸出高電平，VT1導(dǎo)通，K1吸合，K2保持不動(dòng)。當(dāng)光線只照到RG2上時(shí)運(yùn)放A2的反向輸入端電位低于同相輸入端電位，A2輸出高電平，VT2導(dǎo)通，K2吸合，K1保持不動(dòng)。如果RG1、RG2都不受光線照射，則A1、A2均輸出低電平VT1、VT2均不導(dǎo)通，K1、K2保持不動(dòng)。信號(hào)經(jīng)K1、K2常開觸點(diǎn)串聯(lián)后供給控制系統(tǒng)。只有K1、K2都動(dòng)作控制系統(tǒng)才能得信號(hào)。（此部分電路圖中未表示）電路中RP1調(diào)整光敏電阻RG1、RG2的平衡值，以消除其阻值的不對(duì)稱性；RP2用來設(shè)定比較器的參考電壓。為方便觀察繼電器是否工作兩只LED用作指示燈。這里大家可能有疑問電路為啥要用2只光敏電阻，原因是被檢測(cè)的物體為長條形狀（在我們單位稱之為傳遞夾具條），通過傳送帶送到指定工位，很容易產(chǎn)生一端已經(jīng)到達(dá)指定工位另一端卻還沒到達(dá)指定工位（東北話叫擺斜偏了），所以通過2只光敏電阻分別檢測(cè)夾具條兩端，只有兩端光敏電阻都被遮擋住電路才能通過2只繼電器常開觸點(diǎn)輸出信號(hào)。（電路本身也支持單光敏電阻單繼電器輸出）至于為什么使用繼電器輸出信號(hào)只是習(xí)慣問題，如需要檢測(cè)到位信號(hào)響應(yīng)時(shí)間特別快的話繼電器就不適用了。（本公司到位信號(hào)一般都采用繼電器輸出開關(guān)信號(hào)）2.此傳感器特點(diǎn)有:(1)對(duì)檢測(cè)物體的限制很少 。由于以檢測(cè)物體引起的遮光和反射為檢測(cè)原理,所以不象接近傳感器等將檢測(cè)物體限定在金屬,它可對(duì)玻璃.塑料.木材.液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測(cè)。（我們公司需要檢測(cè)的夾具條就是樹脂的,嘿嘿?。?2)響應(yīng)時(shí)間短。光本身為高速,并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成,所以不包含機(jī)械性工作時(shí)間,響應(yīng)時(shí)間非常短。（當(dāng)然后面的驅(qū)動(dòng)電路就不能使用繼電器了哦）(3)分辨率高。能通過高級(jí)設(shè)計(jì)技術(shù)使投光光束集中在小光點(diǎn),或通過構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng),來實(shí)現(xiàn)高分辨率。也可進(jìn)行小物體的檢測(cè)和高精度的位置檢測(cè)。(4)可實(shí)現(xiàn)非接觸的檢測(cè)?？梢詿o需機(jī)械性地接觸檢測(cè)物體實(shí)現(xiàn)檢測(cè),因此不會(huì)對(duì)檢測(cè)物體和傳感器造成損傷。因此,傳感器能長期使用。(5)便于調(diào)整。在投射可視光的類型中,投光光束是眼睛可見的,便于對(duì)檢測(cè)物體的位置進(jìn)行調(diào)整。(6)容易制作，傳感器的結(jié)構(gòu)和原理簡單,容易制作。（本人用面包板手工焊接一上午做了2個(gè)，當(dāng)然如果有條件或需要大量使用制作PCB版會(huì)更快更好更小型化更經(jīng)濟(jì)）(7)形式靈活，電路的驅(qū)動(dòng)部分如經(jīng)過簡單改動(dòng)（如：繼電器更改為高速光耦等）就可以輸出電壓信號(hào)，響應(yīng)時(shí)間也可以變短(8)成本低廉，手工制作此傳感器不超過50元，并且是雙端感應(yīng)，一個(gè)頂倆?。。ū局磺袊@著降低成本的思想）請(qǐng)大家多多指教！
完整的Word格式文檔51黑下載地址：
本電路由光控比較電路.doc
(293.5 KB, 下載次數(shù): 104)
2017-10-12 15:05 上傳
點(diǎn)擊文件名下載附件
含電路圖
下載積分: 黑幣 -5