红外光电传感器

红外光电传感器班级：机自1006班姓名：刘卫涛学号：1015014175红外光电传感器农业是国民经济的基础，先进的植保技术是农业生产丰收的保障，现代植物病虫害防治仍然以化学药剂防治为主，我国常规施药方法和施药器械落后，大量农药流失到水体、土壤和大气中，农药的利用率低，防治成本高，并造成严重的环境污染，对某些害虫防治效果欠佳，先进的施药方法和施药器械的研究与开发对我国农业的持续发展、降低生产成本、特别是保护环境具有重要的作用。一、工作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、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。它的分类和工作方式有：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。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。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反光板反射式光电开关。正常情况下，发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到，一旦光路被检测物挡住，收光器收不到光时光电开关就动作，输出一个开关控制信号扩散反射型光电开关，它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器但前方没有反光板，正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的当检测物通过时挡住了光。并把光部分反射回来，收光器就收到光信号输出一个开关信号。扩散反射型光电开关：它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器但前方没有反光板，正常情况下，发光器发出的光收光器是找不到的当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号输出一个开关信号。二、应用领域近年来，由于光电传感器的广泛应用以及在日常生活中起到越来越重要的作用，人们对传感器的要求也越来越高。21世纪前后10年左右的时间，敏感元件和传感器的发展的总的趋势是小型化、智能化、系统化。传感器的主要技术将在现有的技术上将有所提高，并加速新一代传感器的开发和产业化。常见的光电传感器的应用有透射式光电传感器在烟尘浊度监测上的应用，透射式光电传感器是将发光二极管和光敏三极管等，以相对的方向装在中间带槽的支架上。当槽内无物体时，发光管发出的光直接照在光敏三极管的窗口上，从而产生一定大的电流输出，当有物体经过槽内时就挡住槽内的光线，光敏管无输出，此时可以识别物体的有无。适用于光电控制、光电计量等电路中，可检测物体的有无，运动方向、转速等方面的问题，防止工业烟尘污染是环保的重要任务之一。三、发展趋势纵观几十年传感领域的发展，不外乎分为两个方面：一是提高与改善传感器的技术性能，二是寻找新原理，新材料和新工艺和新功能。传感器性能改善的的途径有差动技术，平均技术，补偿和修正技术，屏蔽、隔离与干扰抑制，稳定性处理等等。我国目前的发展状况已经形成了从研究、生产和应用体系、人才队伍和部分传感技术的优势，是进一步发展壮大的优势，是进一步发展的基础，同时有一批先进的战果，如刀具，砂轮监控仪等系列成果，高压传感检测系统、高精度光敏监测系统等，同时还有不足之处，研究开发战略在系统上的不足，对传统传感器的革新改进不足，微型化步子慢，在国内和国际上的竞争力不够强，集成化，智能化和纳米技术与国外的差距比较大。