7红外线反射式光电开关 实验
【精品课件】红外线光电开关
常闭触点
线圈
常开触点
线圈
调试步骤:
R1
RLED
R2 R3
40106 VTG
K
VD +10V
VT1 VT2
LED
1. 在接装电路之前，按指导书方法检测红外线光电开关；
2. 接通电源，电路状态及各点电位为：
3. 受光时：光电管集电极电位为低电平
4.
40106的输出端为高电平
5.
复合管VT1电位约为1.4V
13 6A 12 6Y
输入
UT1 UT2
2Y 4
11 5A
0V
3A 5 3Y 6
10 5Y 9 4A
输出
VSS 7
8 4Y
CD40106
电磁式继电器
结构 符号
工作 原理
外形 引脚
电磁式继电器的结构和符号
线圈 铁心 轭铁线圈焊片来自触点KK
触点焊片
是用较小的电流控制较大电流的自动开关
电磁式继电器的工作原理
通电前后
通电前后
常闭（动断）触点
常开（动合）触点
常闭、常开是指未通电之前的状态
JQC-3F(T73)型继电器的引脚
线圈直 流电触压点电流为 触为点1J09Q耐电AVC时压流-3F，1为(2T交577V3A流)时,交 流耐910V压A耐D/C12压2550V3VA0、CV 直流
7A/250VAC/30VDC
40106 继电器 VT2
RLED
VTG
复合管
二极管
VD +10V
LED 常开 开关
红外线传感器
放大驱
动电流
保护三极管免受断电时 继电器线圈感生电动势 使CE间承受大反向电压
光电开关实验
中国计量学院实验报告课程名称：《电子基础实验》实验项目：光电开关实验实验报告人：金莹莹实验时间：2010.10.21实验（一）透射式光电开关一、实验目的了解透射式光电开关组成原理及应用。
二、实验仪器光电实验装置、光电器件实验模块（一）、普通发光二极管、光敏二极管、主机箱见图1光敏器件实验装置图。
三、实验原理光电开关可以由一个光发射管和一个接收管组成（光耦、光断续器）。
当发射管和接收管之间无遮挡时，接收管有光电流产生，一旦此光路中有物体阻挡时光电流中断，利用这种特性可制成光电开关用于工业零件计数、控制等。
四、实验内容与步骤1、将发光二极管两端接入实验模板光敏器件输入两端（注意极性），将实验模板上的电流表的两个插孔用线短接，再将光敏二极管（接收管）两端引入实验模块的光敏接收器件两端，再将实验模块上的VCC插孔与“⊥”插孔接到主机箱的+5V电源的相应插孔上。
2、开启主机箱电源，用手或者其他物体挡住发光二极管与光敏二极管之间的光路，接收管接收不到光，实验模板上的发光二极管不点亮，当光路中无物体阻隔畅通时，实验模板上的发光二极管亮，由此形成了开关功能。
五、实验结果当接收管和发射管间无遮挡时，开关指示灯亮；当有遮挡时，开关指示灯灭。
六、注意事1）避免强光源光电开关在环境照度较高时，一般都能稳定工作。
但应回避将传感器光轴正对太阳光、白炽灯等强光源。
在不能改变传感器（受光器）光轴与强光源的角度时，可在传感器上方四周加装遮光板或套上遮光长筒。
2）防止相互干扰防止相互干扰最有效的办法是投光器和受光器交叉设置，超过2组时还拉开组距。
当然，使用不同频率的机种也是一种好办法。
实验（二）红外线反射式光电开关一、实验目的了解红外线光耦开关的组成及基本原理。
二、实验仪器光电器件实验（光开关）模板、主机箱、反射光耦三、基本原理红外线开关模块（OW2152反射式光耦）中有一个红外发射二极管和红外三极管组成。
当物体接近时，发射管发射的红外线被物体反射回来接收管上，被接收管接收。
光电开关综合设计实验报告
光电开关综合设计实验报告1. 背景光电开关是一种利用光电效应来检测物体存在与否的装置。
其由光源、光敏电阻和信号处理电路组成。
在工业自动化、机器人控制等领域有着广泛的应用。
本次实验旨在通过设计和搭建一个光电开关系统，验证其在物体检测方面的可行性和稳定性。
通过实验，我们可以了解光电开关的工作原理、特性和应用场景，并对其进行深入分析和研究。
2. 分析2.1 实验原理光电开关利用光敏元件（如光敏电阻）对环境中的光强变化做出相应的电阻变化，从而实现对物体存在与否的检测。
当被检测物体遮挡住光线时，光敏元件的电阻值发生变化，通过信号处理电路可以将这一变化转换为数字信号输出。
2.2 实验步骤1.搭建实验装置：将光源、光敏元件和信号处理电路按照实验要求连接起来。
2.调试装置：调整光源的亮度、光敏元件的位置和信号处理电路的参数，使得系统能够准确地检测物体存在与否。
3.进行实验：将不同形状、颜色和材质的物体放置在光电开关前方，观察系统对物体的检测情况。
4.记录数据：记录实验过程中系统输出的数字信号，并对其进行分析和比较。
2.3 预期结果预期结果是根据不同物体特性（形状、颜色、材质）以及实验装置的参数调整，系统能够准确地判断物体的存在与否。
当物体遮挡住光线时，系统输出高电平；当光线不被遮挡时，系统输出低电平。
3. 结果3.1 实验数据物体形状颜色材质系统输出物体A 圆形红色金属高物体B 方形绿色塑料高物体C 圆柱形蓝色木材高物体D 不规则黄色玻璃低3.2 结果分析根据实验数据，我们可以得出以下结论：•光电开关对物体的形状、颜色和材质具有一定的检测能力。
不同形状的物体对光线的遮挡程度不同，从而影响了系统输出。
•光电开关对不同颜色的物体有一定的区分度。
颜色越深的物体对光线的吸收能力越强，从而遮挡光线更多，系统输出较高。
•光电开关对材质也有一定影响。
金属等导电材料对光线的吸收能力较强，从而遮挡光线更多，系统输出较高。
3.3 实验建议根据实验结果，我们可以提出以下建议：•在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的光源、光敏元件和信号处理电路，并进行调试和优化。
红外反射光谱原理实验技术及应用
高级物理化学实验讲义实验项目名称：红外反射光谱原理、实验技术及应用编写人：苏文悦编写日期：2011-7-7一、实验目的（宋体四号字）1、了解并掌握FTIR-ATR、FTIR-DRS和FTIR-RAS等红外光谱表面分析技术的原理、实验技术及应用2、比较分析FTIR-ATR、FTIR-DRS和FTIR-RAS等红外光谱技术各自适用的样品、同一样品不同红外光谱的谱带位置及形状。
二、实验原理衰减全反射（ATR）、漫反射（DRS）和反射吸收（RAS）都是傅里叶变换红外反射光谱，是FTIR常用的表面分析技术。
图1入射角（9 ）及折射率（n i,n2）对光在界面上行为的影响0 c 为临界角，sin 9 c=n2/n i1全反射光谱原理、实验技术及应用全反射：光由光密（即光在此介质中的折射率大的）媒质射到光疏（即光在此介质中折射率小的）媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。
很多材料如交联聚合物、纤维、纺织品和涂层等，用一般透射法测量其红外光谱往往很困难，但使用FTIR及ATR技术却可以很方便地测绘其红外光谱。
（1）入射角与临界角在通常情况下，光透射样品时是从光疏介质的空气射向光密介质样品的，当垂直入射（入射角0为0°）时，则全部透过界面；当0工0°时，如果两者的折射率相差不大，则光是以原方向透射的，但如折射率差别较大，则会产生折射现象。
当n2与n i有足够的差值（0.5以上），且入射光从光密介质（n i）射向光疏介质（n2 ），入射角9大于一定数值时，光线会产生全反射现象。
这个“一定数值” 的角度称为临界角，也即当折射角©等于90°时的入射角9称为临界角9 c, 如图1,其中临界角9 c和折射率n i和n2有如下关系：sin9 =n2n i显然，临界角的数值取决于样品折射率与全反射晶体的折射率之比，对同一种全反射晶体，不同材质的样品会有不同的临界角值，表1所列数值可看出这一关系。
毕业设计范例二红外线光电开关电路的设计与制作
江门市新会技工学校技能课教案编号：QD-19-06 流水号：5 电气自动化专业10G3 班共10 页课题名称总课题：毕业设计授课主题内容红外线光电开关电路的设计与制作授课课时2需用课时2 分课题：毕业设计范例二起止日期课题要求技术理论知识实际技术操作设备、工、刃量具标准材料准备示范操作准备产品名称是否生产产品图号件数额定工时工时余（缺）安排备注工人学生合计课题实习结束小结授课老师：肖正光审阅签名：新会高级技工学校毕业设计论文课题：红外线光电开关电路的设计与制作系部：电子信息系专业、班级：电气自动化设备安装与维修姓名： XXX指导教师：完成时间： 2012.6.16毕业设计论文任务书1、题目红外线光电开关电路的设计与制作2、内容要求：（1）、设计并制作一红外线光电开关电路，当光电管接收到红外发射光时，继电器控制所需驱动的电器设备工作。
（2）、用Protel 99 SE完成电路原理图的绘制，并提出元件清单，购买关键元器件。
（3）、完成线路板的设计。
（4）、样机装配与调试。
（5）、完成毕业大作业（综合实训）正文。
3、实施步骤：1、查阅资料，拟定总体设计方案，IC规格书查询，芯片选型。
约3天时间。
2、原理图的设计：①完成红外线光电开关电路的原理图的设计；②提交元件清单；完成关键元器件的选购，约4天时间。
3、线路板的设计、制作与装配：①用Protel 99 SE完成线路板的设计，利用热转印方法制作线路板；约一周时间。
4、完成样机的装配与调试，约2周时间。
5、完成毕业大作业（综合实训）正文。
应包括如下内容：(1) 总体方案设计(2)各功能电路的描述、电路图； (3)元件清单；(4)线路板的PCB图；(5) 利用热转印方法制作线路板的过程；(6)红外线光电开关的装配与调试；(7) 红外线光电开关实物照片；(8) 毕业大作业总结。
约为3天的时间。
4、本毕业设计任务书于2012年 5月28日发出，应于2012 年6月16日完成，然后进行成绩评定。
红外光电开关
关
时有几对发射器和接收器安装时，为了防止传感器彼此间的干扰，以接
收器安装在距发射器1.5m处为例，每两对（不同的发射器和接收器）之
间的距离要大于250mm（一般还应加上一个安全系数）
15
红 外 光 电 开 关
安装注意事项(对射式光电传感器)
Y:
红
发
外
射
光
器 发
电
出
开
的 光
关
斑 的
大
小
X:接收器距离发射器的距离
外
当同一侧的发射器和接收器安装距离较近时（50mm），由于检测物反射
光
电
的影响也会造成不同传感器间的干扰。如图3中，当1#和2#传感器间均有
开
被检测物时，1#传感器的被检测物反射的1#发射器的光线有可能传到2#
关
的接收器，导致2#传感器没有输出（检测不到物体）；同样道理，2#传
感器的被检测物反射的2#发射器的光线有可能传到1#的接收器，导致1#
关
断时会产生一个开关信号的变化。光的通过时间是两倍的信号持续时间。
工作示意图
6
红 外 光 电 开 关
镜面反射式
红 检测距离：
外
光
0.1米----20米
电
开 关
特征：
（1）辨别不透明的物体； （2）借助反射镜部件，形成较远的有效距离； （4）不易受干扰，可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中。
红
外
把1#和3#传感
光
电 器的发射器和接收
开 器分别向外倾斜一
关 个角度，这样2#传
感器的接收器就不
会接收到1#和3#发
射器被检测物反射
回来的光了，从而
光电开关实验报告
一、实验目的1. 了解光电开关的基本原理和工作方式；2. 掌握光电开关的安装、调试和应用；3. 分析光电开关在不同环境下的性能表现；4. 提高对传感器应用技术的认识。
二、实验原理光电开关是一种利用光电效应来实现物体检测的传感器。
它由发射器、接收器和信号处理电路组成。
当物体进入发射器和接收器之间的光路时，发射器发出的光被物体阻挡，接收器接收到的光强度减弱，从而产生信号变化，实现物体的检测。
三、实验器材1. 光电开关传感器1套；2. 电源1个；3. 被检测物体（如：卡片、纸片等）；4. 测量工具（如：尺子、秒表等）；5. 实验平台（如：工作台、支架等）。
四、实验步骤1. 将光电开关传感器安装在实验平台上，确保发射器和接收器之间的距离适中；2. 连接电源，打开电源开关，观察光电开关是否正常工作；3. 将被检测物体放置在光电开关的光路中，观察光电开关是否能够正常检测到物体；4. 调整光电开关的参数，如光强、灵敏度等，观察对检测效果的影响；5. 在不同环境下（如：光照强度、温度等）进行实验，分析光电开关的性能表现；6. 记录实验数据，进行分析和总结。
五、实验结果与分析1. 光电开关能够正常检测到被检测物体，且检测距离适中；2. 通过调整光强和灵敏度，可以改变光电开关的检测效果；3. 在不同光照强度下，光电开关的检测效果基本稳定；4. 在高温环境下，光电开关的检测效果略有下降；5. 在低温环境下，光电开关的检测效果基本稳定。
六、实验结论1. 光电开关是一种基于光电效应的传感器，能够实现非接触式物体检测；2. 通过调整光电开关的参数，可以改变其检测效果；3. 光电开关在一般环境下具有良好的检测性能，但在高温、低温等极端环境下，检测效果略有下降。
七、实验注意事项1. 在安装光电开关时，注意保持发射器和接收器之间的距离适中，避免过近或过远；2. 在调整光电开关参数时，注意观察检测效果的变化，避免过度调整；3. 在进行实验时，注意观察实验环境对光电开关性能的影响，以便在实际情况中进行优化。
红外线漫反射式光电开关
红外线漫反射式光电开关
反射式光电开关是一种利用红外线进行工作的光电元器件，由一个红外线发射管和一个红外线接收管组合而成。
以下是其相关信息：
1. 工作原理：反射式光电开关工作时，红外线发射管会发出不可见的红外光，当物体接近时，这些光线会被物体表面反射回来，并由红外线接收管接收。
通过检测接收到的光强变化，开关可以判断物体的存在与否。
2. 产品特点：这种光电开关的特点是发射波长通常在780nm至1mm范围内，它们能够检测出其接收到的光强的变化。
由于是反射式的，工作距离通常被限定在光束的交点附近，以避免背景光的影响。
而且它们的尺寸较小，适合安装在有限的空间内。
3. 应用范围：反射式光电开关广泛应用于各种领域，如工业生产线上的物体检测、自动化设备中的目标识别以及日常生活中的各种自动感应装置等。
4. 注意事项：在使用这类开关时需要注意环境因素，如灰尘、水汽等可能会影响其性能。
同时，安装时要确保发射器和接收器对准，以便正常工作。
此外，市场上有各种型号的反射式光电开关，例如E3F-DS30C4型号的三线传感器NPN常开24V，用户可以根据实际需要选择合适的产品型号。
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答：光接收管的光谱响应范围一定要包含在光发射管的辐射光谱范围。同时辐射度一定要达到光接收管的最低响应门限以上
模块上红外发射二极管和红外接收三极管为反射式光耦的接入端，按照对应的测试孔颜色接入。
“＋5V”和“GND”为电源输入端，接主机箱＋5V电源。
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开课实验室：理学实验楼5132012年9月25日
学院
物电学院
年级、专业、班
09光信2班
姓名
9
成绩
课程名称
光电传感器实验
实验项目名称
红外线反射式光电开关实验
指导老师签名
了解红外线光耦开关的组成及基本原理。
红外线反射式光耦的使用及其在光开关方面的应用实验。
ZY13OFSens12SB主机箱一台
3、如有兴趣，可用发射式光电器件（光发射、光接收）作开发实验。
将光发射管和光接收管分别引入实验模板中的红外发射二极管和红外发射三极管处（注意极性）。调整发射和接收之间的相对位置，观察光路遮挡与畅通时的现象。
图7-1光电器件实验（光开关）实验接线图
描述实验现象并分析，电路板上相应指示灯亮，远离时灯灭。见实验原理图，当有物体遮挡反射光耦时，光耦所辐射的红外光会被反射，同时反射光耦的红外接收三极管感应到反射光，使红外接收三极管导通，从而使指示灯所在回路的三极管导通，指示灯亮
1、按照图7-1接线：反射光耦（反射式光电开光）有四个插孔，红、蓝色插孔接实验模板的红外发射二极管的正端和“⊥”端，黄、黑色插孔接实验模板的红外线接收三极管集电极和发射极插孔。再将实验模板的“VCC”插孔和“⊥”插孔接到主机箱的电源“+5V”和“⊥”插孔。
2、打开主机箱电源，用手接近或离开光耦探头，观察实验模板上的开关指示灯工作现象。
反射式光耦一个
光电器件实验（光开关）模板一个
支架一套
导线若干
红外线开关模块（ON2152反射式光耦）中有一个红外发射二极管和红外三极管组成。当物体接近时，发射管发射的红外线被物体反射回来被接收管接收，再接上放大和控制电路，可用作楼道口等处作电灯自动开关。当有人经过时，控制楼道灯亮。通过延时电路控制，经过若干秒后，楼道灯自动熄灭。