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详细说明光电传感器的类型和工作原理。

时间:2023-07-17 来源:

  

  类型的光电传感器

  光电传感器工作原理(红外光电传感器原理)

  通过将光强度的变化转化为电信号的变化来控制光电传感器。

  一般情况下,光电传感器由三部分组成,分为:发送器、接收器和检查电路。

  发射器对准目标发射光束,发射光束一般来自半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管和红外线发射二极管。光束不间断发射或改变脉冲宽度。接收器由光电二极管、光电三极管和光电池组成。在接收器前面,有镜头和光圈等光电设备。后面是检测电路,可以过滤出有效信号并应用信号。

  另外,发射板和光导纤维也包含在光电开关的结构部件中。

  三角形反射板是一种结构稳定的发射装置。它由一种小型三角形锥体反射材料组成,可以使光束从反射板中准确返回,具有实用意义。它可以改变与光轴0到25的范围内的发射角,使光束几乎从一根发射线反射,或者在反射后从这根反射线返回。

  分类和工作模式

  ⑴槽型光电传感器

  槽形光电是将光发射器和接收器面对面安装在槽的两侧。发光器可以发出红外线或可见光,光接收器在无障碍的前提下会收到光。但是当被测物体通过槽时,光线被遮挡,光电开关就会移动。导出开关控制信号,切断或连接负载电流,从而完成一个控制动作。由于整体结构的限制,槽形开关的检查距离一般只有几厘米。

  ⑵对射光电传感器

  如果发光器和照明器分开,可以增加检测距离。由发光器和照明器组成的光电开关称为对射分体光电开关,简称对射光电开关。它的检查距离可以达到几米甚至几十米。在使用过程中,将发光器和照明器分别安装在检查对象通过路径的两侧。当检查对象通过时,光路被阻挡,照明器会动作导出开关控制信号。

  ⑶反光板型光电开关

  将发光器和照明器放入同一设备中,在其前面安装一个反光板。利用反射原理完成光电控制的光电开关称为反射板反射(或反射镜反射)光电开关。通常,发光器发出的光被反射板反射回来,被照明器收到;一旦光路被检查对象挡住,照明器无法接收光线,光电开关就会动作,导出开关控制信号。

  ⑷扩散反射光电开关

  它的检查头还配有发光器和照明器,但是前面没有反光板。通常,发光器发出的光收集器是找不到的。当检查对象通过时,光被挡住,光部分被反射回来,光收集器收到光信号,导出开关信号。

  红外线接收器的工作原理

  一般来说,红外接收器是一个接收、放大和解调的头部。一般来说,红外信号被接收器解调后,数据“0”和“1”的区别一般表现在高低电平的时间长短或信号周期上。单片机解码时,接收器的导出脚通常与单片机的外部中断连接,外部中断间隔的时间由计时器判断,然后获取数据。关键是找出数据“0”和“1”之间的波形差异。

  三条腿的红外接收器通常是一个接收、放大和解调头。接收器导出解调后的数据信号(具体信号格式,搜索“红外信号格式”,很多)。单片机需要相应的读取程序。

  红外线通信是利用红外线技术实现两点之间的近距离保密通信和信息共享。它通常由红外线发射和接收系统组成。发射系统配置红外线辐射源,发射红外线信号,接收系统由光学设备和红外线探测器接收,形成红外线通信系统。

  先说说什么是红外线。众所周知,人眼所能看到的能见光按波长由长到短排列,依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中,红光的波长范围为0.62~0.76μm;紫光的波长范围为0.38~0.46μm。比紫光波长短的光称为紫外线,比红光波长长的光称为红外线。红外遥控是指波长为0.76~1.5μM之间的近红外传输控制指令。

  常用的红外线接收头有以下形状:

  IRM338IRM38A系列IRM38B系列IRM38B系列

  请到此下载规格书:红外接收器规格书

  红外线遥控系统

  常用的红外遥控系统一般分为发射和接收两部分。发射部分的主要部件是红外发光二极管。事实上,它是一种特殊的发光二极管。因为它的内部材料不同于普通的发光二极管,当两侧施加一定的电压时,它会发出红外线,而不是可见光。目前广泛使用的红外发光二极管发出的红外波长在940nm左右,外观与普通发光二极管相同,但颜色不同。红外发光二极管一般有三种颜色:黑色、深蓝色和透明。用于判断红外发光二极管的好坏的方法和用于判断普通二极管的电阻。

  接收部分红外线接收管是一种光敏二极管。在实际应用中,红外线接收二极管应加反向压力,这样才能正常运行,即红外线接收二极管在电路中的应用是反向使用,从而获得更高的灵敏度。红外线接收二极管一般有两种:圆形和方形。

  由于红外线发光二极管的发射功率普遍较小(100mW左右),因此红外线接收二极管的信号较弱,因此需要增加高增益放大电路。前些年常见μPC1373H、红外接收专用放大电路,如CX20106A。近年来,无论是业余生产还是正式商品,大多采用成品红外线接收头。成品红外接收头的封装大致有两种:一种是用铁皮屏蔽;另一种是塑料封装。全部有三个引脚,即电源正(VDD)、电源(GND)以及数据输出(VO或)OUT)。红外线接收头的引脚排列因型号不同而不同,可以参考制造商的使用说明。成品红外线接收头的优点是不需要复杂的调节和外壳屏蔽,使用起来就像一个三极管,非常方便。但是使用时要注意成品红外接收头的载波频率。红外线遥控器常用的载波频率为38kHz,这是由发射端使用的455kHz晶振决定的。晶振在发射端要进行整数分频,分频指数一般为12,所以455kHz÷12≈37.9kHz≈38kHz。还有一些遥控系统选择36kHz、40kHz、56kHz等,通常由发射端晶振振动频率决定。

  红外线遥控器的特点是不影响周围环境和其他电气设备。因为不能通过墙壁,不同房间的家用电器可以在不影响相互作用的情况下使用通用控制器;电路调节简单,只要按照给出的电路连接正确,一般不需要任何调试就可以投入工作;编译和解码很容易,可以进行多路遥控。

  因为每个厂家都生产了大量的红外遥控专用集成电路,所以需要的时候可以按照图索进行。因此,红外遥控广泛应用于家用电器和室内近距离(不到10米)遥控器中。

  红外遥控系统多路控制系统

  多通道控制的红外发射部分一般有很多按钮,代表不同的控制功能。当发射端按下某个按钮时,接收端会有不同的导出状态。接收端的输出状态大致可以分为五种方式:脉冲、电平、自锁、互锁和数据。“脉冲”导出是指当按下发射端的按钮时,接收端对应的输出端导出一个“有效脉冲”,总宽度一般在100ms左右。“电平”导出是指当发射端按下按钮时,接收端对应的输出端导出“有效电平”,当发射端松开按钮时,接收端的“有效电平”消失。这里的“有效脉冲”和低。

  “自锁”导出是指发射端每次按下一个按钮,接收端对应的输出端就会改变一次状态,即原来的高电平变成了低电频,原来的低电频变成了高电平。这种导出适用于电源开关、静音控制等。有时候也叫“反相”。“相互”


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