传感器实验装置介绍

传感器实验装置介绍
传感器实验装置介绍

CSY-2000系列传感器与检测技术实验台

一、CSY-2000系列传感器与检测技术实验台实验台图片

二、CSY-2000系列传感器与检测技术实验台的组成

CSY-2000系列传感器与检测技术实验台由主机箱、温度源、转动源、振动源、传感器、相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验台桌等组成。

1、主机箱:

提供高稳定的±15V、±5V、+5V、±2V-±10V(步进可调)、+2V-+24V(连续可调)直流稳压电源;音频信号源(音频振荡器)1KHz~10KHz(连续可调);低频信号源(低频振荡器)1Hz~30Hz (连续可调);气压源0-20KPa(可调);温度(转速)智能调节仪;计算机通信口;主机箱面板上装有电压、频率转速、气压、计时器数显表;漏电保护开关等。其中,直流稳压电源、音频振荡器、低频振荡器都具有过载切断保护功能,在排除接线错误后重新开机恢复正常工作。

2、振动源:

振动台振动频率1Hz-30Hz可调(谐振频率9Hz左右)。

转动源:手动控制0-2400转/分;自动控制300-2400转/分。

温度源:常温-180℃。

3、传感器:

基本型有电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式位移传感器、霍尔式位移传感器、霍尔式转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流传感器、光纤传感器、光电转速传感器(光电断续器)、集成温度(AD590)传感器、K型热电偶、E型热电偶、Pt100铂电阻、Cu50铜电阻、湿敏传感器、气敏传感器共十八个。

1)、金属应变式传感器

铂式应变电阻值:350Ω×4,温度补偿片×2

2)、铜电阻(热电式)传感器

铜电阻是用直径为0.1mm的绝缘铜丝绕在绝缘骨架上,线外加保护树脂。它的优点是线性好,价格低,α值大,但易氧化,氧化后线性会变差。所以一般用来检测较低的温度。铜电阻在零度时电阻值为50Ω,它的量程-50—150℃,精度为5.0,线性度±5.0%。

3)、差动变压器

本产品是三段式差动变压器,当传感器随着被测体移动时,由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化,一只次级感应电势增加,另一只感应电势则减少,将两只次级反向串接(同名端连接),就引出差动电势输出。

一只初级线圈和二只次线圈及一个铁芯组成,根据内外层排列不同,有二段式和三段式,本实验采用三段式结构。当差动变压器随着被测体移动时差动变压器的铁芯也随着轴向位移,从而使其输出电势反映出被测体的移动量。

差动变压器量程: ±4mm, 精度为5.0,线性度为±5.0%,回差为±2.5%,重复性为±2.5%。

4)、电涡流位移传感器:

通以高频电流线圈产生磁场,当有导电体接近时,由于导电体涡流效应产生涡流损耗,因而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关,因此可以进行位移测量。

它的量程为1mm,精度为5.0,线性度为±5.0%,回差为±2.5%,重复性为±2.5%。

5)、霍尔式传感器

根据霍尔效应,霍尔电势UH=KHB,霍尔元件处在梯度磁场中运动时,它就可以进行位移测量。

霍尔式传感器的量程为±2mm, 精度为5.0,线性度为±5.0%,回差为±2.5%,重复性为±2.5%。

6)、磁电式传感器

基于电磁感应原理,N匝线圈所在磁场的磁通量变化时,线圈中感应电势e=-N(dΦ/dt)

发生,因此当转盘上嵌入N个磁棒时,每转一周感应电势产生N次的变化,通过放大、整流和计数等电路即可测量转数。

它的量程为0-2400转/分, 精度为5.0。

7)、压电式传感器

PZT-5双压电晶片和铜质量块构成。谐振频率:>-35KHz。

8)、电容式传感器

本产品是变面积式电容传感器,利用圆筒形电极板,动静极板相互的面积变化,将被测测量的变化转换为电容量的变化。

电容式传感器的量程为±2mm, 精度为5.0,线性度为±5.0%,回差为±2.5%,重复性为±2.5%。

9)、扩散硅式压力传感器

扩散硅式压力传感器(美国MPX型)量程:20Kpa,供电:≤4V

10)、光纤传感器

本产品是传光型光纤,它由两束光纤混合后,组成采用Y型光纤,半圆分布,即双D型一束光纤端部与光源相接为反射光束,另一端部与光电转换器接为接收光束,两光束混合后的端部为工作端,它与被测体相距X,由光源发出的传到工作端射出后,再经被测体反射回来,由另一束光纤接收光信号经光电转换器转换成电量,而光电转换的电量大小与间距有关,从此可以进行位移测量。

光纤传感器的量程为1mm,精度为5.0,线性度为±5.0%。

11)、集成温度传感器

集成温度传感器是国产的AD590,它只需要一种电源(+4V-+30V),即可实现温度到电压的线性变换。

它的量程-50—150℃,精度为5.0,线性度±5.0%。

12)、P t100铂电阻

利用导体电阻随温度变化的热阻特性,电阻与温度之间最好有线性关系,铂电阻在0-630.74℃

以内,电阻Rt 与温度t 的关系为 20(1)t R R At Bt =++。铂电阻线是三线连接,其中一端接二根引线,主要为消除引线电阻对测量的影响。

它的量程0—800℃,精度为3.0,线性度±3.0%。

13)、热电偶(三种型号热电偶)

本产品是内部由两种不同的热电丝组成回路,产生两个接点有温度差,会产生电动势,温度高的接点就是工作端,将其置于温度场配以相应电路就可间接测得被测温度值。

根据两种金属材料丝不同就有不同型号规格的热电偶,如J 型、K 型、E 型。 它的量程0—800℃,精度为5.0,线性度±5.0%。

14)、光电转速传感器(光电断续器) 15)、气敏传感器

本产品采用的是适用于测试酒精浓度的系列气敏元件。工作时,酒精敏感层的等效电阻随着酒精浓度的增加而呈非线性减小。

气敏传感器量程为50—2000ppm ,酒精只能达到定性要求。

16)、湿敏电阻

本产品采用的是电容式湿敏元件,该元件采用高分子薄膜为感湿材料,用微电子技术制作, 其电容随湿度呈线性变化。当把湿敏元件接入测量电路时,输出电压随湿度线性变化。

它的量程为10--90%RH ,精度只能达到定性要求。

17)、霍尔转速传感器

4、实验模板:

基本型有应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光纤位移、温度、移相/相敏检波/低通滤波共十块模板。增强型增加与选配传感器配套的实验模板。

5、数据采集卡及处理软件,提供csy2000型传感器与检测技术实验装置演示软件,见图标启动

6、实验台:尺寸为1600×800×750mm,

CSY—998型传感器实验仪简介

一、CSY—998型传感器实验仪图片

二、CSY—998型传感器实验仪单元介绍

实验仪主要由四部分组成:传感器安装台、显示与激励源、传感器符号及引线单元、处理电路单元。

传感器安装台部分:装有双平行振动梁(应变片、热电偶、PN结、热敏电阻、加热器、压电传感器、梁自由端的磁钢)、激振线圈、双平行梁测微头、光纤传感器的光电变换座、光纤及探头小机电、电涡流传感器及支座、电涡流传感器引线Φ3.5插孔、霍尔传感器的二个半圆磁钢、振动平台(圆盘)测微头及支架、振动圆盘(圆盘磁钢、激振线圈、霍尔片、电涡流检测片、差动变压器的可动芯子、电容传感器的动片组、磁电传感器的可动芯子)、扩散硅压阻式传感器、气敏传感器及湿敏元件安装盒.

显示及激励源部分:电机控制单元、主电源、直流稳压电源(±2V-±10V档位调节)、F/V 数字显示表(可作为电压表和频率表)、动圈毫伏表(5mV-500mV)及调零、音频振荡器、低频振荡器、±15V不可调稳压电源。

实验主面板上传感器符号单元:所有传感器(包括激振线圈)的引线都从内部引到这个单元上的相应符号中,实验时传感器的输出信号(包括激励线圈引入低频激振器信号)按符号从这个单元插孔引线。

处理电路单元:电桥单元、差动放大器、电容放大器、电压放大器、移相器、相敏检波器、电荷放大器、低通滤波器、涡流变换器等单元组成。

三、CSY—998型传感器实验仪组成

(一)传感器安装台部分

双平行振动梁的自由端及振动圆盘下面各装有磁钢,通过各自测微头或激振线圈接入低频激振器可做静态或动态测量。

面板采用铝材腐蚀式印刷,耐磨损、应变梁:应变梁采用不锈钢片,双梁结构端部有较好的线性位移。

(二)传感器

1、金属应变式传感器

铂式应变电阻值:350Ω×4,温度补偿片×2

2、热电偶(热电式)传感器

直流电阻:10Ω左右,由两个铜一康铜热电偶串接而成,分度号为T冷端温度为环境温度

3、差动变压器

量程: 4mm 直流电阻:5Ω-10Ω由一个初级、二个次级线圈绕制而成的透明空心线圈,铁芯为软磁铁氧体,暗电阻=0.1mΩ

4、电涡流位移传感器:

量程:1m,直流电阻:1Ω-2Ω,多股漆包线绕制的扁平线圈与金属涡流片组成

5、霍尔式传感器

量程: ±2mm800Ω-1.5KΩ输出端口:300Ω-500Ω

日本JVC公司生产的线性半导体霍尔片,它置于环形磁钢构成的梯度磁场中。

6、磁电式传感器

直流电阻:30Ω-40Ω,由线圈和铁芯组成,灵敏度:0.5v/m/s

7、压电加速度传感器

PZT-5双压电晶片和铜质量块构成。谐振频率:-35KHz

8、电容式传感器

量程:±2mm,由两组定片和一组动片组成的差动变面积式电容传感器

9、压阻式压力传感器

扩散硅式压力传感器(美国MPX型)量程:20Kpa,供电:≤4V

10、光纤传感器

光纤、发射、接收电路组成的导光型传感器,量程:1mm,红外线发射、接收,2×60股丫形、半圆分布。

11、PN结温度传感器

利用半导体PN结良好的线性温度电压特性制成的测温传感器,灵敏度:-2mV/℃

12、热敏电阻

半导体热敏电阻 NTC:温度系统为负,25℃时为10K Ω

13、气敏传感器

酒精测量范围:50—2000ppm

14、湿敏电阻

高分子薄膜电阻型:RH:几MΩ—几KΩ,响应时间:吸湿、脱湿小于10秒。湿度系数:0.5 RH%/℃,测量范围:10%R11--95%RH,工作温度:0℃--50℃

(三)信号及变换

电桥:用于组成应变电桥,提供组桥插座,标准电阻和交,直流调平衡网络。

差动放大器:通频带0-10kHz,可接成同相,反相,差动输入结构,增益为1-100倍的直流放大器。电容变换器:由高频振荡,放大和双T电桥组成的处理电路。

电压放大器:增益约为5 倍,同相输入,通频带0-10KHz

移相器:允许最大输入电压10Vp-p,移相范围≥±45°(5kHz时)

相敏检波器:可检波电压频率0-10kHz,允许最大输入电压10Vp-p,极性翻转整形电路与电子开关构成的检波电路。

电荷放大器:电容反馈型放大器,用于放大压电传感器的输出信号。

低通滤波器:由50Hz陷波器和RC滤波器组成,转折频率35Hz。

涡流变换器:输出电压≤∣8∣V(探头离开被测物)。变频式调幅变换电路,传感器线圈是振荡电路中的电感元件。

光电变换座:由红外发射、接收管组成。

(四)二套显示仪表

1、数字式电压/频率表:

3位半显示,电压范围0—200mV、0—2V、0—20V,频率范围3Hz—2KHz、10Hz—20KHz。灵敏度≤30mV。

2、指针式毫伏表:

分500mV、50mV、5mV三档,精度2.5%。

(五)二种振荡器

音频振荡器:

0.4KHz—10KHz输出连续可调,V-p-p值20V,0°、180°反相输出,Lv端最大功率输出电流0.5A、并带有短路保护。

低频振荡器:

1—30Hz输出连续可调,Vp-p值20V,最大输出电流0.5A,Vi端可提供用做电流放大器、并带有短路保护。

(六)二套悬臂梁、测微头平行式悬臂梁二副(其中一副为应变梁,另一副装在内部与振动圆盘相连),梁端装有永久磁钢、激振线圈和可拆卸式螺旋测微头,可进行压力位移与振动实验。

(七)电加热器二组

由电热丝组成,加热时可获得高于环境温度30℃左右的升温。

(八)测速电机一组

由可调的低噪声高速轴流风扇组成,与光电、光纤、涡流传感器配合进行测速实验。

(九)二组稳压电稳

直流±15V,主要提供高性能低文波小数温度实验时的加热电源,最大激励1.5A。±2v~±10v五档输出,最大输出电流1.5A。提供直流激励源并带有短路保护。

实验仪尺寸:520*390*300 单位:mm

各类传感器介绍

目前,被人们所关注传感器的类型: 压力传感器、光电传感器、位移传感器、超声波传感器、温度传感器、湿度传感器、光纤传感器。 一、压力传感器 压力传感器、压力变送器的种类及选用 压力传感器及压力变送器分为表压、绝压、差压等种类。常见0.1、0.2、0.5、1.0等精度等级。可测量的压力范围很宽,小到几十毫米水柱,大的可达上百兆帕。不同种类压力传感器及压力变送器的工作温度范围也不同,常分成0~70℃、-25~85℃、-40~125℃、-55~150℃几个等级,某些特种压力传感器的工作温度可达400~500℃。 压力传感器及压力变送器基于不同的材料及结构设计有着不同的防水性能及防爆等级,接液腔体由于材料、形状的差异可测量的流体介质种类也不同,常分为干燥气体、一般液体、酸碱腐蚀溶液、可燃性气液体、粘稠及特殊介质。压力传感器及压力变送器作为一次仪表需与二次仪表或计算机配合使用,压力传感器及压力变送器常见的供电方式为:DC 5V、12V、24V、±12V等,输出方式有:0~5V、1~5V、0.5~4.5V、0~10mA、 0~20mA、 4~20mA等及Rs232、Rs485等与计算机的接口。 用户在选择压力传感器及压力变送器时,应充分了解压力测量系统的工况,根据需要合理选择,使系统工作在最佳状态,并可降低工程造价。 压力传感器常见精度参数及试验设备 传感器静态标定设备:活塞压力计:精度优于0.05% 数字压力表: 精度优于 0.05% 直流稳压电源: 精度优于0.05%。 传感器温度检验设备:高温试验箱:温度从0℃~+250℃温度控制精度为±1℃,低温试验箱:温度能从0℃~-60℃温度控制精度为±1℃ 传感器静态性能试验项目:零点输出、满量程输出、非线性、迟滞、重复性、零点漂移、超复荷。 传感器环境试验项目:零点温度漂移、灵敏度漂移、零点迟滞、灵敏度迟滞。(检查产品在规定的温度范内对温度的适应能力,此项参数对精度影响极为重要) 压力传感器使用注意事项 压力传感器及压力变送器在安装使用前应详细阅读产品样本及使用说明书,安装时压力接口不能泄露,确保量程及接线正确。压力传感器及压力变送器的外壳一般需接地,信号电缆线不得与动力电缆混合铺设,压力传感器及压力变送器周围应避免有强电磁干扰。压力传感器及压力变送器在使用中应按行业规定进行周期检定。 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,简单介绍一些常用传感器原理及其应用:

接近开关型号说明

直径∮8 SN:1.5mm MEIRDE 电感式及电容式接近开关、型号及含义 直径∮8 SN:1.5mm MEIRDE LJ 18A3 -5-Z/BX 直径∮8 SN:1.5mm MEIRDE LJ是接近开关代号 直径∮8 SN:1.5mm MEIRDE 感应方式:无字为感应式;C为电容式;G为干簧管式 直径∮8 SN:2mm MEIRDE 18代表直径是18MM 直径∮8 SN:2mm MEIRDE A:圆柱形 B:方形 3:金属外壳 4:塑料外壳无表示:螺管 1:光圆柱 直径∮8 SN:2mm MEIRDE 直径∮8 SN:2mm MEIRDE 5:感应距离5MM平头 18对应有5和8 5为平头的,8为高头;12对应有2和4 2为平头,4为高头;8对应有1和2 1为平头,2为高头;6对应有0.5和1 0.5为平头,1为高头;5对应有0.5和1 0.5为平头,1为高头;6和5这两样比较少用 直径∮8 SN:2mm MEIRDE 直径∮12 SN:2mm MEIRDE 直径∮12 SN:2mm MEIRDE 直径∮12 SN:2mm MEIRDE Z:直流6-36V Z1:直流30-65V J:交流90-250V J1:交流345-400V 直径∮12 SN:2mm MEIRDE 直径∮12 SN:2mm MEIRDE B:三线常开 A:三线常闭 C:四线常开及常闭 D:两线常闭 E:两线常开 直径∮12 SN:2mm MEIRDE 直径∮12 SN:4mm MEIRDE X:NPN输出 DC200MA Y:PNP输出 DC200MA Z:300-400MA M:500MA W:1500MA 直径∮12 SN:4mm MEIRDE 直径∮12 SN:4mm MEIRDE 注:电容式接近开关在感应距离一般由字母代表B:1-10MM可调;T:1-15MM可调;H:1-25MM可调 直径∮12 SN:4mm MEIRDE 直径∮12 SN:4mm MEIRDE 直径∮12 SN:4mm MEIRDE 光电开光基本型号及含义 直径∮12 SN:4mm MEIRDE E3F DS10C4 直径∮12 SN:4mm MEIRDE E3F:18圆柱 E3F3:30圆柱 E3JK:50*50*18 E3JM:25*65*75 E3S:20*20*65 E3K80:24*50*80 直径∮18 SN:5mm MEIRDE 直径∮18 SN:5mm MEIRDE 检出方向:无表示:平行于开关光轴的顶端面;2:垂直于开关光轴的上端面 直径∮18 SN:5mm MEIRDE 直径∮18 SN:5mm MEIRDE D:检出方式 D:温反射形(扩散反射形);R:反馈反射形(回归反射形);G:槽形;无表示:对射形 直径∮18 SN:5mm MEIRDE 直径∮18 SN:5mm MEIRDE S:检出距离 S:CM 无表示:M 直径∮18 SN:8mm MEIRDE 10:10CM 直径∮18 SN:8mm MEIRDE C:检出形式 N(C):NPN 300MA输出;P:PNP 300MA输出 M:交流或直流电源触点1A开闭输出;Y:交流二线制 直径∮18 SN:8mm MEIRDE

光电传感器论文86094

光电传感器 关键字:光电效应光电元件光电特性传感器分类传感器应用摘要:在科学技术高速发展的现代社会中,人类已经入瞬息万变的信息时代,人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节,目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。由于微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的应用与日俱增。这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单, 形式灵活多样等优点,在自动检测技术中得到了广泛应用,它一种是以光电效应为理论基础,由光电材料构成的器件。 正文: 一、理论基础——光电效应 光电效应一般有外光电效应、光导效应、光生伏特效应。光照在照在光电材料上,材料表面的电子吸收的能量,若电子吸收的能量足够大是,电子会克服束缚脱离材料表面而进入外界空间,从而改变光电子材料的导电性,这种现象成为外光电效应 根据爱因斯坦的光电子效应,光子是运动着的粒子流,每种光子的能量为hv(v 为光波频率,h 为普朗克常数,h=6.63*10-34 J/HZ),由此可见不同频率的光子具有不同的能量,光波频率越高,光子能量越大。 假设光子的全部能量交给光子,电子能量将会增加,增加的能量一部分用于克服正离子的束缚,另一部分转换成电子能量。根据能量守恒定律: 12 m h - A 2 式中,m为电子质量,v 为电子逸出的初速度,A 微电子所做的功。由上式可知,要使光电子逸出阴极表面的必要条件是h>A。由于不同材料具有不同的逸出功,因此对每一种阴极材料,入射光都有一个确定的频率限,当入射光的频率低于此频率限时,不论光强hc多大,都不会产生光电子发射, 此频率限称为“红限”。相应的波长为K A式中,c为光速,A为逸出功。 当受到光照射时,吸收电子能量,其电阻率降低的导电现象称为光导效应。它属于内光电效应。当光照在半导体上是,若电子的能量大与半导体禁带的能级宽度,则电子从价带跃迁到导带,形成电子,同时,价带留下相应的空穴。电子、空穴仍留在半导体内,并参与导电在外电场作用下形成的电流。 除金属外,多数绝缘体和半导体都有光电效应,半导体尤为显著,根据光导效应制造的光电元件有固有入射光频率,当光照在光电阻上,其导电性增强,电阻值下降。光强度愈强,其阻值愈小,若停止光照,其阻值

光电传感器的设计

光电传感器的设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

光电传感器的设计 题目:光电传感器的设计 院(系):信息工程学院 专业:光电信息科学与工程 姓名:褚飞亚 学号: 20 指导教师:张洋洋 2016年6月27号

摘要 随着信息技术的迅猛发展,传感器的应用技术也在飞速发展,新的应用技术呈现出爆炸式的发展。传感器作为作为测控系统中对象信息的入口,作为捕获信息的主要工具,在现代化事业中的重要性已被人们所认识。光电传感器的应用技术为信息科学的一个分支,俗称“电眼”。它是将传统光学技术与现代微电子技术以及计算机技术机密结合的纽带,是获取光信息或借助光提取其他信息的重要手段。现如今汽车成为大多数人必不可少的东西。经常开车的朋友们,应该都有过这样的苦恼每次开车到了单位或者小区大门口都要等门卫来开门或者等其按动电动门的开关,既费时间又费人力,如果巧妙地利用光电传感器就可以实现光控大门。所以借此次课程设计来设计一个光控大门,即把光敏电阻装在大门上并且在汽车灯光能照到的地方,把带动大门的电动机接在干簧管的电路中,那么夜间汽车开到大门前,灯光照射到光敏电阻时,干簧继电器就可以自动接通电动机电路,电动机就能带动大门打开。这样就解决了上述的问题。

目录 1、设计要求...............................................错误!未定义书签。 功能与用途 ............................................................................................. 错误!未定义书签。 指标要求 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 2、光电传感器介绍及工作原理 ...............错误!未定义书签。 、光电传感器 ......................................................................................... 错误!未定义书签。 工作原理 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 3、方案设计...............................................错误!未定义书签。 4、元件选择和电路设计 ...........................错误!未定义书签。 元件选择 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 电路设计 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 5、总结.......................................................错误!未定义书签。参考文献.....................................................错误!未定义书签。

光电传感器介绍

光电式传感器 1.概述 光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。 光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。近年来,新的光电器件不断涌现,特别是CCD图像传感器的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。 2.物理特性 2.1外光电效应 2.1.1光子假设 1887年,赫兹发现光电效应,爱因斯坦第一个成功解释光电效应。爱因斯坦根据普朗克量子假说而进一步提出的光量子,即光子概念,对光电效应研究做出了决定性的贡献。爱因斯坦光子假说的核心思想是:表面上看起来连续的光波是量子化的。单色光由大量不连续的光子组成。若单色光频率为n,那么每个 光子的能量为E=hv, 动量为。 由爱因斯坦光子假说发展成现代光子论(photon theory)的两个基本点是:

(1) 光是由一颗一颗的光子组成的光子流。每个光子的能量为E = hv,动量 为。由N个光子组成的光子流,能量为N hv。 (2) 光与物质相互作用,即是每个光子与物质中的微观粒子相互作用。 根据能量守恒定律,约束得最不紧的电子在离开金属面时具有最大的初动 能,所以对于电子应有: 2.2 内光电效应 光电传感器通常是指能敏感到由紫外线到红外线光的光能量,并能将光能转化成电信号的器件。其工作原理是基于一些物质的光电效应。 光电效应:当具有一定能量E的光子投射到某些物质的表面时,具有辐射能量的微粒将透过受光的表面层,赋予这些物质的电子以附加能量,或者改变物质的电阻大小,或者使其产生电动势,导致与其相连接的闭合回路中电流的变化,从而实现了光—电转换过程。在光线作用下能使物体电阻率改变的称为内光电效应。属于内光电效应的光电转换元件有光敏电阻以及由光敏电阻制成的光导管等。 2.2.1光电导效应 光照变化引起半导体材料电导变化的现象称光电导效应(又称为光电效应、光敏效应),即光电导效应是光照射到某些物体上后,引起其电性能变化的一类光致电改变现象的总称。当光照射到半导体材料时,材料吸收光子的能量,使非传导态电子变为传导态电子,引起载流子浓度增大,因而导致材料电导率增大。在光线作用下,对于半导体材料吸收了入射光子能量,若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度,就激发出电子-空穴对,使载流子浓度增加,半导体的导电性增加,阻值减低,这种现象称为光电导效应。光敏电阻就是基于这种效应的光电器件。

常用的接近开关应用简介

建议删除该贴!!| 收藏| 回复| 2008-08-08 09:57:08 楼主 一、性能特点 在各类开关中,有一种对接近它的物体有感知能力的元件——位移传感器。利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关通或断的目的,这就是接近开关。当有物体移向接近开关,并接近到一定距离时,位移传感器才有“感知”,开关才会动作。通常把这个距离叫“检出距离”。不同的接近开关检出距离也不同。有时被检测验物体是按一定的时间间隔,一个接一个地移向接近开关,又一个一个地离开,这样不断地重复。不同的接近开关,对检测对象的响应能力是不同的。这种响应特性被称为“响应频率”。 二、种类 因为位移传感器可以根据不同的原理和不同的方法做成,而不同的位移传感器对物体的“感知”方法也不同,所以常见的接近开关有以下几种: 1.涡流式接近开关 这种开关有时也叫电感式接近开关。它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关,使开关内部电路参数发生变化,由此识别出有无导电物体移近,进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是导电体。 2.电容式接近开关 这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板,而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时,不论它是否为导体,由于它的接近,总要使电容的介电常数发生变化,从而使电容量发生变化,使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化,由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测的对象,不限于导体,可以绝缘的液体或粉状物等。 3.霍尔接近开关 霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关,叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时,开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化,由此识别附近有磁性物体存在,进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。 4.光电式接近开关 利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内。当有反光面(被检测物体)接近时,光电器件接收到反射光后便在信号输出,由此便可“感知”有物体接近。 5.热释电式接近开关 用能感知温度变化的元件做成的开关叫热释电式接近开关。这种开关是将热释电器件安装在开关的检测面上,当有与环境温度不同的物体接近时,热释电器件的输出便变化,由此便可检测出有物体接近。 6.其它型式的接近开关 当观察者或系统对波源的距离发生改变时,接近到的波的频率会发生偏移,这种现象称为多普勒效应。声纳和雷达就是利用这个效应的原理制成的。利用多普勒效应可制成超声波接近开关、微波接近开关等。当有物体移近时,接近开关接收到的反射信号会产生多普勒频移,由此可以识别出有无物体接近。 三、主要用途 接近开关在航空、航空、航天技术以及工业生产中都有广泛的应用。在日常生活中,如宾馆、饭店、车库的自动门,自动热风机上都有应用。在安全防盗方面,如资料档案、财会、金融、博物馆、金库等重地,通常都装有由各种接近开关组成的防盗装置。在测量技术中,如长度,位置的测量;在控制技术中,如位移、速度、加速度的测量和控制,也都使用着大量的接近开关。 四、选用注意事项 在一般的工业生产场所,通常都选用涡流式接近开关和电容式接近开关。因为这两种接近开关对环境的要求条件较低。当被测对象是导电物体或可以固定在一块金属物上的物体时,一般都选用涡流式接近开关,因为它的响应频率高、抗环境干扰性能好、应用范围广、价格较低。若所测对象是非金属(或金属)、液位高度、粉状物高度、塑料、烟草等。则应选用电容式接近开关。这种开关的响应频率低,但稳定性好。安装时应考虑环境因素的影响。若被物为导磁材料或者为了区别和它在一同运动的物体而把磁钢埋在被测物

光电传感器的工作原理

光电传感器工作原理(红外线光电传感器原理) 光电传感器工作原理(红外线光电传感器原理) 光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。 光电传感器在一般情况下,有三部分构成,它们分为:发送器、接收器和检测电路。 发送器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。 此外,光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。 三角反射板是结构牢固的发射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成,能够使光束准确地从反射板中返回,具有实用意义。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角,使光束几乎是从一根发射线,经过反射后,还是从这根反射线返回。 分类和工作方式 ⑴槽型光电传感器 把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光,在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时,光被遮挡,光电开关便动作。输出一个开关控制信号,切断或接通负载电流,从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。 ⑵对射型光电传感器 若把发光器和收光器分离开,就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关,简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧,检测物通过时阻挡光路,收光器就动作输出一个开关控制信号。 ⑶反光板型光电开关 把发光器和收光器装入同一个装置内,在它的前方装一块反光板,利用反射原理完成光电控制作用的称为

CMOS图像传感器的工作原理及研究

CMOS图像传感器的工作原理及研究 摘要:介绍了CMOS图像传感器的工作原理,比较了CCD图像传感器与CMOS图像传感器的优缺点,指出了CMOS图像传感器的技术问题和解决途径,综述了CMOS图像传感器的现状和发展趋势。 1 引言 自从上世纪60年代末期,美国贝尔实验室提出固态成像器件概念后,固体图像传感器便得到了迅速发展,成为传感技术中的一个重要分支,它是PC机多媒体不可缺少的外设,也是监控中的核心器件。互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器与电荷耦合器件(CCD)图像传感器的研究几乎是同时起步,但由于受当时工艺水平的限制,CMOS图像传感器图像质量差、分辨率低、噪声降不下来和光照灵敏度不够,因而没有得到重视和发展。而CCD 器件因为有光照灵敏度高、噪音低、像素少等优点一直主宰着图像传感器市场。由于集成电路设计技术和工艺水平的提高,CMOS图像传感器过去存在的缺点,现在都可以找到办法克服,而且它固有的优点更是CCD器件所无法比拟的,因而它再次成为研究的热点。 70年代初CMOS传感器在NASA的Jet Pro pul sion Laboratory(JPL)制造成功,80年代末,英国爱丁堡大学成功试制出了世界第一块单片CMOS型图像传感器件,1995年像元数为(128×128)的高性能CMOS有源像素图像传感器由喷气推进实验室首先研制成功[1],1997年英国爱丁堡VLSI Ver sion公司首次实现了CMOS图像传感器的商品化,就在这一年,实用CMOS技术的特征尺寸已达到0.35mm,东芝研制成功了光敏二极管型APS,其像元尺寸为5.6mm×5.6mm,具有彩色滤色膜和微透镜阵列,2000年日本东芝公司和美国斯坦福大学采用0.35mm技术开发的CMOS-APS已成为开发超微型CMOS摄像机的主流产品。 2 技术原理 CCD型和CMOS型固态图像传感器在光检测方面都利用了硅的光电效应原理,不同点在于像素光生电荷的读出方式。CMOS图像传感器芯片的结构 [2]如图1所示。典型的CMOS像素阵列[3],是一个二维可编址传感器阵列。传感器的每一列与一个位线相连,行允许线允许所选择的行内每一个敏感单元输出信号送入它所对应的位线上(图2),位线末端是多路选择器,按照各列独立的列编址进行选择。根据像素的不同结构[4],CMOS图像传感器可以分为无源像素被动式传感器(PPS)和有源像素主动式传感器(APS)。根据光生电荷的不同产生方式APS又分为光敏二极管型、光栅型和对数响应型,现在又提出了DPS(digital pixel sensor)概念。

《光电传感器介绍》(参考Word)

光电式传感器 1.概述 2.物理特性 2.1外光电效应 2.1.1光子假设 2.2 内光电效应 2.2.1光电导效应 2.2.2光电转换元件 3.光电式传感器 3.1工作原理 3.2光电传感器分类 4.光电传感器应用 4.1光电传感器优点 4.1.1光电式带材跑偏检测器 4.1.2包装充填物高度检测 4.1.3光电色质检测 4.1.4烟尘浊度监测仪 4.1.5其他方面的应用 5.光纤传感器 5.1基本工作原理 5.2光纤的种类与特性 5.3光纤传感器的应用 6.常用光电传感器及生产厂家和参数 光电式传感器

1.概述 光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。 光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。近年来,新的光电器件不断涌现,特别是CCD图像传感器的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。 2.物理特性 2.1外光电效应 2.1.1光子假设 1887年,赫兹发现光电效应,爱因斯坦第一个成功解释光电效应。爱因斯坦根据普朗克量子假说而进一步提出的光量子,即光子概念,对光电效应研究做出了决定性的贡献。爱因斯坦光子假说的核心思想是:表面上看起来连续的光波是量子化的。单色光由大量不连续的光子组成。若单色光频率为n,那么每个 光子的能量为E=hv, 动量为。 由爱因斯坦光子假说发展成现代光子论(photon theory)的两个基本点是: (1) 光是由一颗一颗的光子组成的光子流。每个光子的能量为E = hv, 动量为。由N个光子组成的光子流,能量为N hv。 (2) 光与物质相互作用,即是每个光子与物质中的微观粒子相互作用。 根据能量守恒定律,约束得最不紧的电子在离开金属面时具有最大的初动能,所以对于电子应有:

视觉检测系统报告

2011 年春季学期研究生课程考核 (阅读报告、研究报告) 考核科目:视觉测量系统 学所在院(系):电气工程及自动化学院学生所在学科:仪器科学与技术 学生姓名:*** 学号:10S001*** 学生类别:工学硕士 考核结果: 阅卷人:

视觉测量系统课程报告 第一部分视觉测量系统发展现状综述 机器视觉自起步发展到现在,已有15年的发展历史。应该说机器视觉作为一种应用系统,其功能特点是随着工业自动化的发展而逐渐完善和发展的。 目前全球整个视觉市场总量大概在60~70亿美元,是按照每年8.8%的增长速度增长的。而在中国,这个数字目前看来似乎有些庞大,但是随着加工制造业的发展,中国对于机器视觉的需求将承上升趋势。 一、机器视觉的定义及特点 简言之,机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置,分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合,常用机器视觉来替代人工视觉;同时在大批量工业生产过程中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。 正是由于机器视觉系统可以快速获取大量信息,而且易于自动处理,也易于同设计信息以及加工控制信息集成,因此,在现代自动化生产过程中,人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。在中国,这种应用也在逐渐被认知,且带来最直接的反应就是国内对于机器视觉的需求将越来越多。 二、机器视觉在国内外的应用现状 在国外,机器视觉的应用普及主要体现在半导体及电子行业,其中大概40%~50%都集中在半导体行业。具体如PCB印刷电路:各类生产印刷电路板组装技术、设备;单、双面、多层线路板,覆铜板及所需的材料及辅料;辅助设施以及耗材、油墨、药水药剂、配件;电子封装技术与设备;丝网印刷设备及丝网周边材料等。SMT表面贴装:SMT工艺与设备、焊接设备、测试仪器、返修设备及各种辅助工具及配件、SMT材料、贴片剂、胶粘剂、焊剂、焊料及防氧化油、焊膏、清洗剂等;再流焊机、波峰焊机及自动化生产线设备。电子生产加工设备:电子元件制造设备、半导体及集成电路制造设备、元器件成型设备、电子工模具。机器视觉系统还在质量检测的各个方面已经得到了广泛的应用,并且其产品在应用中占据着举足轻重的地位。除此之外,机器视觉还用于其他各个领域。 而在中国,以上行业本身就属于新兴的领域,再加之机器视觉产品技术的普及不够,导致以上各行业的应用几乎空白,即便是有,也只是低端方面的应用。目前在我国随着配套基础建设的完善,技术、资金的积累,各行各业对采用图像和机器视觉技术的工业自动化、智能化需求开始广泛出现,国内有关大专院校、研究所和企业近两年在图像和机器视觉技术领域进行了积极思索和大胆的尝试,逐步开始了工业现场的应用。其主要应用于制药、印刷、矿泉水瓶盖检测等领域。这些应用大多集中在如药品检测分装、印刷色彩检测等。真正高端

光电传感器论文

光电传感器 关键字:光电效应 光电元件 光电特性 传感器分类 传感器应用 摘要:在科学技术高速发展的现代社会中,人类已经入瞬息万变的信息时代,人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节,目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。 由于微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的应用与日俱增。这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点,在自动检测技术中得到了广泛应用,它一种是以光电效应为理论基础,由光电材料构成的器件。 正文: 一、理论基础——光电效应 光电效应一般有外光电效应、光导效应、光生伏特效应。 光照在照在光电材料上,材料表面的电子吸收的能量,若电子吸收的能量足够大是,电子会克服束缚脱离材料表面而进入外界空间,从而改变光电子材料的导电性,这种现象成为外光电效应 根据爱因斯坦的光电子效应,光子是运动着的粒子流,每种光子的能量为hv(v 为光波频率,h 为普朗克常数,h =6.63*10-34 J/HZ),由此可见不同频率的光子具有不同的能量,光波频率越高,光子能量越大。假设光子的全部能量交给光子,电子能量将会增加,增加的能量一部分用于克服正离子的束缚,另一部分转换成电子能量。根据能量守恒定律: 式中,m 为电子质量,v 为电子逸出的初速度,A 微电子所做的功。 由上式可知,要使光电子逸出阴极表面的必要条件是h>A 。由于不同材料具有不同的逸出功,因此对每一种阴极材料,入射光都有一个确定的频率限,当入射光的频率低于此频率限时,不论光强多大,都不会产生光电子发射,此频率限称为“红限”。相应的波长为 式中,c 为光速,A 为逸出功。 当受到光照射时,吸收电子能量,其电阻率降低的导电现象称为光导效应。它属于内光电效应。当光照在半导体上是,若电子的能量大与半导体禁带的能级宽度,则电子从价带跃迁到导带,形成电子,同时,价带留下相应的空穴。电子、空穴仍留在半导体内,并参与导电在外电场作用下形成的电流。 除金属外,多数绝缘体和半导体都有光电效应,半导体尤为显著,根据光导效应制造的光电元件有固有入射光频率,当光照在光电阻上,其导电性增强,电阻值下降。光强度愈强,其阻值愈小,若停止光照,其阻值恢复到原阻值。 半导体受光照射产生电动势的现象称为光生伏特效应,据此效应制造的光电器件有光电池,光电二极管,管控晶闸管和光耦合器等。 二、光电元件及特性 A -h m 2 12νν=A hc K =λ

光电传感器课程设计

光电传感器在光控大门中的应用 2014年11 月9 日

摘要 随着信息技术的迅猛发展,传感器的应用技术也在飞速发展,新的应用技术呈现出爆炸式的发展。传感器作为作为测控系统中对象信息的入口,作为捕获信息的主要工具,在现代化事业中的重要性已被人们所认识。光电传感器的应用技术为信息科学的一个分支,俗称“电眼”。它是将传统光学技术与现代微电子技术以及计算机技术机密结合的纽带,是获取光信息或借助光提取其他信息的重要手段。 现如今汽车成为大多数人必不可少的东西。经常开车的朋友们,应该都有过这样的苦恼每次开车到了单位或者小区大门口都要等门卫来开门或者等其按动电动门的开关,既费时间又费人力,如果巧妙地利用光电传感器就可以实现光控大门。 所以借此次课程设计来设计一个光控大门,即把光敏电阻装在大门上并且在汽车灯光能照到的地方,把带动大门的电动机接在干簧管的电路中,那么夜间汽车开到大门前,灯光照射到光敏电阻时,干簧继电器就可以自动接通电动机电路,电动机就能带动大门打开。这样就解决了上述的问题。

目录 摘要 一、设计要求 (1) 二、光电传感器介绍及工作原理 (1) 三、方案设计 (3) 四、元件选择及电路设计 (4) 五、总结 (5) 参考文献

一、设计要求 1、功能与用途 光电传感器是将光通量转化为电量的一种传感器。光电式传感器的基础是光电转换元件的光电效应。由于光电测灵活多样,可测参数众多,一般情况下具有非接触、高精度、高分辨率、高可靠性和反应快等特点,加之激光电源、光栅、光学码盘、光导纤维等的相继出现和成功应用,使得光电传感器的内容极其丰富,在检测和控制领域获得了广泛的应用。例如家用电视机的遥控器,太阳能的发电、电梯的安全光幕,火焰探测报警器等多个方面。 2、指标要求 利用光电转换元件的光电效应将光信息转变为电信息,同时利用变电流生磁特性,从而达到控制相应电路的目的。 二、光电传感器介绍及工作原理 1、光电传感器 光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器.它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号.光电传感器一般由光源,光学通路和光电元件三部分组成.光电检测方法具有精度高,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。 2、工作原理 由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲式光电传感器。模拟式光电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流,它与被测量间呈单值关系。模拟式光电传感器按被测量(检测目标物体)方法可分为透射式,漫反射式,遮光式三大类。所谓透射式是指被测物体放在光路中,恒光源发出的光能量穿过被测物,部份被吸收后,透射光投射到光电元件上;所谓漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上,再从被测物体表面反射后投射到光电元件上;所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部份,使投射刭光电元件上的光通量改变,改变的程度与被测物体在光路位置

欧姆龙接近传感器常见问题

欧姆龙接近传感器常见问题 接近开关和OMRoN的PLC怎么接线?: 直流二线型:褐色线接PLC 输入点,PLC 的com 点接到电源正极,电源负极接到蓝色线。 NPN 型:褐色接电源正,蓝色接电源负,黑色线接到PLC 输入点,PLC 的com 点接到电源正。NPN 是漏型,检测到物体时输出低电平信号。PNP 型:褐色接电源正,蓝色接电源负,黑色线接到PLC 输入点, PLC的Com点接到电源负。PNP是源型,检测到物体时输出高电平信号。 接近传感器可以检测哪些物体?:接近传感器的被测物体分为磁性金属(如铁、镍等),非磁性金属(如黄铜、铝等)和非金属(如塑料、玻璃、水等)。 接近传感器按照检测原理分为电感型和电容型。电感型接近传感器 (如E2E)只能检测金属,不能检测非金属。电容型接近传感器(如 E2K)可以检测金属和非金属。以上两种类型的接近传感器根据被测物体材质的不同,检测距离也不同

E2E-□ □□和E2E-□□□- N的区别是什么? -N 有新版本的意思,并且在具体的规格、性能上与没有-N 的产品有区别。 E2E —X2D1的外径是M12 ,响应频率800HZ O E2E —X2D1 —N的外径是M8 ,响应频率是1500Hz。 传感器的长度也不完全一样,除这些外的其余参数相同。 接近传感器有误动作现象,如何解决? : 请按照以下步骤排故: ①稳定电源给接近传感器单独供电; ②响应频率在额定范围内; ③物体检测过程中有抖动,导致超出检测区域; ④多个探头紧密安装互相干扰; ⑤传感器探头周围的检测区域内有其他被测物体; ⑥接近传感器的周围有大功率设备,有电气干扰。 接近传感器检测到被测物体后续设备都不动作,为什么? : 接近传感器分两种,电感型和静电容型,分别按照以下步骤排故。电感型: ①供电电压要在额定范围内; ②被测物体是金属,大小尺寸足以让传感器可以检测到;

几种常用的接近开关介绍

常用的几种接近开关介绍 在各种各样的开关中,有一种对接近它的物体具有感知能力的元件——位移传感器。 利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关“通”或“断”的目的,这就是我们常说的接近开关。当有某个物体移向接近开关,并且接近到一定距离时,位移传感器才有“感知”,开关才会动作。通常把这个距离叫“检出距离”。不同的接近开关检出距离也各不相同。有时候被检测物体是按一定的时间间隔,一个接一个地移向接近开关,又一个个地离开,这样不断地重复。不同的接近开关,对检测对象的响应能力也是个不相同的。这种响应特性被称为“响应频率”。因为位移传感器可以根据不同的原理、不同的方式和制作工艺,所以不同的位移传感器对物体的“感知”方法也不同。 涡流式接近开关 这种开关有时也叫电感式接近开关。它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关,使开关内部电路参数发生变化,由此识别出有无导电物体移近,进而控制开关的通或断。所以接近开关所能检测的物体必须是导电体。 电容式接近开关 这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板,而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或者与设备的机壳相连

接。当有物体移向接近开关时,不论它是否为导体,由于它的接近,总要使电容的介电常数发生变化,从而使电容量发生变化,使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化,由此便可控制开关的接通或断开。所以这种接近开关检测的对象,不限于导体,可以绝缘的液体或者粉状物等。 霍尔接近开关 霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关,叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时,开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化,由此识别附近有磁性物体存在,进而控制开关的通或断。所以这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。 光电式接近开关 利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内。当有反光面(被检测物体)接近时,光电器件接收到反射光后便在信号输出,由此便可“感知”有物体接近。热释电式接近开关 用能感知温度变化的元件做成的开关叫热释电式接近开关。这种开关是将热释电器件安装在开关的检测面上,当有与环境温度不同的物体接近时,热释电器件的输出便会发生变化,由此就可检测出有物体接近。

常见的接近开关有几种

常见的接近开关有几种 1、无源接近开关 这种开关不需要,通过磁力感应控制开关的闭合状态。当磁或者铁质触发器靠近开关磁场时,和开关内部磁力作用控制闭合。特点:不需要电源,非接触式,免维护,环保。 2、涡流式接近开关 这种开关有时也叫电感式接近开关。它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关,使开关内部电路参数发生变化,由此识别出有无导电物体移近,进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是导电体。 3、式接近开关 这种开关的测量通常是构成的一个极板,而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时,不论它是否为导体,由于它的接近,总要使电容的介电常数发生变化,从而使电容量发生变化,使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化,由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测的对象,不限于导体,可以绝缘的液体或粉状物等。 4、霍尔接近开关 霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关,叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时,开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化,由此识别附近有磁性物体存在,进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。 5、光电式接近开关 利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内。当有反光面(被检测物体)接近时,光电器件接收到反射光后便在信号输出,由此便可“感知”有物体接近。 6、热释电式接近开关 用能感知温度变化的元件做成的开关叫热释电式接近开关。这种开关是将热释电器件安装在开关的检测面上,当有与环境温度不同的物体接近时,热释电器件的

图像传感器自学报告

图像传感器自学报告 图像传感器,能感受光学图像信息并转换成可用输出信号的传感器。它是组成数字摄像头的重要组成部分。图像传感器的种类很多,根据图像的分解方式可将图像传感器分成三种类型,即光机扫光电图像传感器(线阵CCD)、电子束扫描图像传感器和固体自扫描图像传感器(面阵CCD和CMOS)。 固体自扫描图像传感器是20世纪70年代发展起来的新型图像传感器件,如面阵CCD器件,CMOS图像传感器件等;这类器件本身只有自扫描功能:例如,面阵CCD固体摄像器件的光敏面能够将成像于其上的光学图像转换成电荷密度分布的电荷图像。电荷图像可以在驱动脉冲的作用下按照一定的规则(如电视制)一行行地输出,形成图像信号(或视频信号)。 上述三种扫描方式中。电子束扫描方式由于电子束摄像管逐渐被固体图像传感器所取代已逐渐退出舞台。目前光机扫描方式与固体自扫描方式在光电图像传感器中占据主导地位,但是,在有些应用中通过将一些扫描入式组合起来,能够获得性能更为优越的图像传感器、例如,将几个线阵拼接成图像传感器或几个面阵图像传感器拼接起来,再利用机械扫描机构,形成一个视场更大、分辨率更高的图像传感器,以满足的需要。扫描方式有逐行扫描和隔行扫描。 扫描是分解图像的方法,这个技术由Nipkov在一个多世纪以前发明,并通过贝尔德在他1928年时下“电视播放”利用其原有的机械表,现今,扫描意味着偏向电子束的一组电荷与部分图像的照度是成比例的。然而,串行寄存授予相似的信号输出用于固体成像器件,也称为扫描。电视扫描的基本原理在于将图片分解到行和列。图片亮度的样本来自图片顶部沿一条线上大量的点。每个样品提供亮度信号的振幅,它是图片每一行的模拟信号,当一行被扫描,扫描的垂直偏转应用,让下一行在短距离扫描。 虽然图像应该在扫描行完全的分解,沿着平行线从图像的顶部到底部。电视扫描遵循一个更复杂的模式。隔行扫描的原理被使用,意味着在一组600行中,比如奇数的行,1、3、5、7等等被扫描,在一半的行数299结束,然后返回顶部的两行扫描每一行。作为一种减少电子宽度的方法是历史性的,电视图片的形态固定在垂直重复50次每秒,为了减少闪烁。扫描的概述已说明光电摄像管和CCD集束卷绕装置的建设和应用。电脑显示器不使用隔行扫描,它的操作水平更高和更高的垂直扫描率。 CCD图像传感器 CCD图像传感器是通过将光学信号转换为数字电信号来实现图像的获取、存

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