光电传感器应用

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1、浙江工业职业技术学院日期：09年5月15日No14课题：§4－2光电式传感器的应用目的要求：1、熟悉光电式传感器的应用类型2、掌握光电式传感器的常见应用实例重点、难点：光电式传感器的应用举例光电比色温度计复习提问要点：1、光电式传感器的应用类型2、应用举例教具、实验及教学手段：多媒体教学课件，光电元件实物作业布置：4-14-2教学反映：学生反映这部分内容难度不大，脉络清楚，结构也不复杂，比较容易掌握，但是对于测量转换电路部分，由于对电工学基础的要求比较高，掌握还是有一定的难度。课后分析：压电式传感器的原理和结构，看上去好象

2、难度不大，但是要能灵活应用，需要对知识点的融会贯通。对学生来说，知识点刚接触就要能灵活应用，是有一定难度。需要在课时多举实例。教学过程：复习：1、光电效应2、光电元件新课导入：§4－2光电式传感器的应用光电式传感器的组成：光源、光学元件和光电元件组成光路系统，再经转换电路而构成。提问：各光电元件的特点及应用场合（光电管除外）【特别指出】光源与光电元件在光谱特性上应基本一致，即光源发出的光应该在光电元件接受灵敏度最高的频率范围内。一、光电式传感器的应用类型1．光源本身就是被测物（图示）；如：光电比色温度计。2．恒定光源发出的

3、光通量透过被测物到达光电元件上（图示）；如：测液体透明度。3．恒定光源发出的光通量经被测物反射后到达光电元件上（图示）；如：测纸张白度、零件表面粗糙度，光电转速表。4．恒定光源发出的光通量经过被测物遮挡一部分后照射到光电元件上（图示）；如：测元件尺寸、运动状态等。对于模拟量检测，一般要有参比信号和温度补偿措施，用来消除或削弱背景光及温度等因素的影响。二、应用举例1．光电比色温度计（光源本身是被测物）（1）问题的提出：高温测量，物体辐射出的光波与温度有关。（2）原理：根据热辐射定律，使用光电池进行非接触测温。根据有关的辐射定

4、律，物体在两个特定波长λ1、λ2上的辐射程度Iλ1、Iλ2之比与该物体的温度成指数关系。Iλ1/Iλ2=K1e-K2/T由光路图及电路原理框图介绍其原理，注意参比信号。2．光电式烟尘浓度计（透射式）（1）问题的提出：为了控制和减少烟尘的排放量和节能的要求，对烟尘的监测是必须的。（2）通过光路及电路原理框图介绍其原理，注意参比信号，由于两个通道结构完全一样，所以在最后运算U1/U2值时，上述误差可自动抵消，减小了测量误差。3．光电式转速表（反射式）（1）问题的提出：由于机械式转速表和接触式电子转速表精度不高，且影响被测物的运

5、转状态，已不能满足自动化的要求。光电式转速计可用于测量高转速而又不影响被测物；（2）通过光路及电路原理框图介绍其原理：a）选用光电二极管（响应时间短）用于高频调制信号测量；b）数字量测量，不用参比信号。4．光电式边缘位置检测器（遮挡式）（1）问题的提出：光电式边缘位置检测器是用来检测带型材料在生产过程中偏离正确位置的大小及方向，从而为纠偏控制电路提供纠偏信号。（2）通过光路及转换电路介绍其原理：a）光路一半遮挡一半透过；b） 桥路及运算放大器组成，接入参比光敏电阻；c）光敏电阻一般不能作模拟量测量，这里限用于控制。三、总结

6、以上各例使学生建立光路系统与电路结合的概念，并能举一反三、灵活应用。小结：1、光电式传感器的应用类型2、应用举例