傳感器作業(yè)——熱電式傳感器

《傳感器作業(yè)——熱電式傳感器》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。

1、實用光電式傳感器原理及應用院系：物電學院電子信息工程班級：學生姓名：學號：文檔實用光電式傳感器原理及應用摘要：本文著重研究壓光電式傳感器的原理及光電式傳感器的應用，即基于光電式傳感器的科學原理及其在實際生產(chǎn)生活中的運用。本文通過對傳感器原理、光電效應、傳感器的應用等的學習，分析了熱電式傳感器的基本原理及其電量轉化等的工作過程。在目前自動化、智能化發(fā)展的趨勢下，傳感器的應用越來越廣泛與重要，本文的研究目的即在于深入了解傳感器的原理與基本結構以期站在本源的角度分析與應用光電式傳感器。關鍵詞：光電效應；光電式傳感器引言：傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，

2、按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。基于光電效應的傳感器—文檔實用光電式傳感器在受到可見光照射后即產(chǎn)生光電效應，將光信號轉換成電信號輸出。它除能測量光強之外，還能利用光線的透射、遮擋、反射、干涉等測量多種物理量，如尺寸、位移、速度、溫度等，因而是一種應用極廣泛的重要敏感器件。光電測量時不與被測對象直接接觸，屬于非接觸式測量。光束的質量又近似為零,在測量中不存在摩擦和對被測對象幾乎不施加壓力。因此在許多應用場合，光電式傳感器比其他傳感器有明顯的優(yōu)越性。其缺點是在某些應用方面，光學

3、器件和電子器件價格較貴，并且對測量的環(huán)境條件要求較高。一.光電式傳感器的基本原理：光電式傳感器基于光電效應的傳感器，在受到可見光照射后即產(chǎn)生光電效應，將光信號轉換成電信號輸出。它除能測量光強之外，還能利用光線的透射、遮擋、反射、干涉等測量多種物理量，如尺寸、位移、速度、溫度等，因而是一種應用極廣泛的重要敏感器件。　光電效應：它是光照射到某些物質上，使該物質的導電特性發(fā)生變化的一種物理現(xiàn)象，可分為外光電效應和內光電效應和光生伏特效應三類。外光電效應是指，在光線作用下物體內的電子逸出物體表面向外發(fā)射的物理現(xiàn)象。光子是以量子化“粒子”的形式對可見光波段內電磁波的描述。光子具有能量hv，h

4、為普朗克常數(shù)，v為光頻。光子通量則相應于光強。外光電效應由愛因斯坦光電效應方程描述：文檔實用　　Ek=hν-W　　其中，h表示普朗克常量，ν表示入射光的頻率）。1)在光線作用下能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應，基于外光電效應的光電元件有光電管、光電信增管等。2)在光線作用下能使物體的電阻率改變的現(xiàn)象稱為內光電效應?；趦裙怆娦墓怆娫泄饷綦娮琛⒐饷艟w管等。3)在光線作用下，物體產(chǎn)生一定方向電動勢的現(xiàn)象稱為光生伏特效應，基于光生伏特效應的光電元件有光電池等。光電式傳感器的結構形式：透射式：恒定光源發(fā)射的光通量穿過被測物，其中一部分被吸收，剩余的部分投射到光電元件上，吸

5、收量取決于被測物的某些參數(shù)。如圖所示?？捎糜跍y量透明度、混濁度。反射式：文檔實用恒定光源發(fā)射的光通量投射到被測物上，由被測物表面反射后再投射到光電元件上，如圖所示。反射光的強弱取決于被測物表面的性質和狀態(tài)，因此可用于測量工件表面粗糙度、紙張的白度等。輻射式：光源本身是被測物，它發(fā)出的光投射到光電元件上，光電元件的輸出反映了光源的某些物理參數(shù)，如圖所示。這種型式的光電傳感器可用于光電比色高溫計和照度計。遮擋式：從恒定光源發(fā)射出的光通量在到達光電元件的途中受到被測物的遮擋，使投射到光電元件上的光通量減弱，光電元件的輸出反映了被測物的尺寸或位置。如圖所示。這種傳感器可用于工件尺寸測量、振

6、動測量等場合。二.熱電式傳感器的應用光電式帶材跑偏檢測器文檔實用帶材跑偏檢測器用來檢測帶型材料在加工中偏離正確位置的大小及方向，從而為糾偏控制電路提供糾偏信號，主要用于印染、送紙、膠片、磁帶生產(chǎn)過程中。光電式帶材跑偏檢測器原理如圖1所示。光源發(fā)出的光線經(jīng)過透鏡1會聚為平行光束，投向透鏡2，隨后被會聚到光敏電阻上。在平行光束到達透鏡2的途中，有部分光線受到被測帶材的遮擋，使傳到光敏電阻的光通量減少。圖2為測量電路簡圖。R1、R2是同型號的光敏電阻。R1作為測量元件裝在帶材下方，R2用遮光罩罩住，起溫度補償作用。當帶材處于正確位置（中間位）時，由R1、R2、R3、R4組成的電橋平衡，使

7、放大器輸出電壓U0為0。當帶材左偏時，遮光面積減少，光敏電阻R1阻值減少，電橋失去平衡。差動放大器將這一不平衡電壓加以放大，輸出電壓為負值，它反映了帶材跑偏的方向及大小。反之，當帶材右偏時，U0為正值。輸出信號U0一方面由顯示器顯示出來，另一方面被送到執(zhí)行機構，為糾偏控制系統(tǒng)提供糾偏信號。包裝充填物高度檢測文檔實用用容積法計量包裝的成品，除了對重量有一定誤差范圍要求外，一般還對充填高度有一定的要求，以保證商品的外觀質量，不符合充填高度的成品將不許出廠。右圖所示為借助光