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欢乐麻将光电传感器原理及应用

发布日期:2021-01-18 00:29

  维普资讯 《 8 A) 20 年 1 Pc l 1 0 8 F) 月 光 电传 感 器 原 理 及 应 用 B n e 公 司产 品 经理 a nr 乔 勇惠 l 光 电传 感 器 原 理 电传 感器 是 一 种小 型 电 子 设 备 , 它 可 以 检 测 出 其 接 收 到 的 光 强 的 变 化 。早 期 的 用 来检 测物 体 有 无 的 光 电 丝 。 另外 ,L D所 发 出 的 光 能只 相 当 E 于 同 尺 寸 白 炽 灯 所 产 生 光 能 的 一 部 下 ,经 过 调 制 的 接 收 器 能 忽 略 周 围 的 光 ,只 对 自己的 光或具有 相 同调 制频 率 的 光做 出响应 。未经调 制 的传感器 用来 检 测周 围的 光线或 红外光 的辐射 ,如 刚 出炉的 红热瓶 子 ,在这 种 应用场合 如果 分 。 ( 光 二极 管 除 外 ,它 与 普通 激 L DI E  ̄原理 相 同 ,但 能 产生 几 倍 的 光 能 ,并 能 达 到 更 远 的 检 测 距 离 ) ED L 能发 射 人 眼看 不 到 的红 外 光 ,也 能 发 射 可 见 的绿 光 、黄 光 、 红 光 、蓝 光 、 蓝 绿 光 或 白光 。 传 感 器 是 一 种 小 的 金属 圆柱 形 设 备 , 发 射 器 带 一 个 校 准 镜 头 ,将 光聚 焦 射 向接 收 器 ,接 收 器 出 电 缆将 这 套 装 置 使 用其 它的传 感器 ,可能 会有误动 作 。 如 果一个 金属 发射 出的光 比周 围的光强 很 多的话 ,那 么它就 可 以被周 围光源接 收 器可靠 检测 到 。周 围光源 接收器 也可 接到一个线。在 见 ) 金 属 圆筒 内 有 一 个小 的 白炽 灯做 为光 源 。这 些 小 而 坚 固 的 白炽 灯传 感 器 就 2 经 调 制 的 L 感 器 D传 E 1 7 年 ,人 们 发 现 L D 有 一 个 0 9 E 还 比寿 命 长 更 好 的 优 点 ,就 是 它 能 够 以 非常 快 的 速 度 来 开 关 ,开 关 速 度可 达 . 一 以用来 检 测室 外 光 。 但 是 并 不 是 说 经 调 制 的传 感 器 就 定 不 受 周 围 光 的 干 扰 ,当使 用在 强 是今天光电传感器的雏形。 光 环 境 下 时 就 会 有 问题 。例 如 ,未 经  ̄KH 。将 接 收 器 的放 大 器 调 制 到发 I z 过 调 制 的 光 电传 感器 , 当把 它直 接 指 向阳 光 时 ,它 能 正 常动 作 。我 们 每 个 射 器 的 调 制 频率 ,那 么 它 就 只 能 对 以 此 频 率 振 动 的 光信 号 进 行 放 大 。 经 过调 制的 光源到 我们可 以将 光波 的调 制 比喻成 无线 电波 的传 送和 接收 。 将收 音机调 到某 台 ,就 可 以忽 略其他 的 图 1 光 电 传 感 器 原 理 图 人 都 知 道 ,用一 块 有 放 大 作 用 的 玻 璃 将 阳 光 聚 集 在一 张纸 上 时 ,很 容 易 就 会 把 纸 点燃 。设 想将 玻 璃 替 换 成 传 感 器 的镜 头 ,将 纸 替 换 成 光 电三 极 管 , 无线 电波信 号 。经 过调 制的 L D E 发射器 就类 似于 无线 电波发射 器 ,其接 收器就 相 当于收音 机 。人们 常常有 一个误 解 : 认 为由于 红外 光L D 出的 红外 光是 看 E 发 这 样 我 们 就 很 容 易理 解 为 什 么 将调 制 的 接 收 器 指 向 阳 光 时 它 就 不 能 工 作 了 ,这 是 周 围光 源 使 其 饱 和 了 。调 制 的 L D改 进 了 光 电传 感 器 的 设 计 ,增 E 大 了检 测 距 离 ,扩 展 了光 束 的 角度 , 人 们 逐 渐 接 受 了这 种 可 靠 易 于 对准 的 发 光二 极 管 最 早 出现 在 1 世 纪 6 9 0 年代 ,现 在我 们 可 以 经 常 在 电 气和 电 子 设 备上 看 到 这 些 二 极 管 作 为指 示 灯 来 用 。 L D 是 一 种 半 导 体 元 件 ,其 E 就 电 气 性 能与 普 通 二 极 管 相 同 ,不 同 之 处 在 于 当给 L ED通 电 流 时 ,它 会 发 光 。 由于 L D 固 态 的 ,所 以 它能 延 E 是 长传 感 器 的使 用 寿 命 。 因而 使 用 L D E 不 到 的 ,那 么 红外 光 的 能量 肯 定 会 很 强 。经过调 制 的光 电传 感器 的能量 的大 小与 L D E 光波 的波 长无 太大 关系 。一个 L D 出的 光能很 少 ,欢乐麻将。经过调 制才 将其 E 发 变得 能量很 高 。一 个未 经调 制的传 感器 只有通 过使 用长 焦距 镜头的机 械屏 蔽手 光束 。到 1 8 年 ,非 调 制 的 光 电传 感 90 器 逐 步 就 退 出 了 历 史 舞 台 。 红 外 光 L D 效 率 最 高 的 光 束 ,同 时也 是 在 E 是 光谱 上 与 光 电三 极 管 最 匹 配 的 光束 但 的 光 电传 感 器 能 被 做 得 更 小 ,且 比 白 炽 灯 传 感 器 更 可 靠 。 不 象 白炽 灯 那 段 ,使 接收 器只 能接 收到发射 器发 出的 光 ,才 能 使其 能量 变得 很 高 。相 比之 是 有些传感器 需要 用来区分颜色 ( 如 色标检测 ) ,这 就 需 要 用 可 见 光 源 。 样 ,L D抗 震 动抗 ;击 ,并 且 没 有 灯 E 中 维普资讯 在 早 期 ,色标 传 感 器 使 用 白炽 灯 做 光 源 ,使 用 光 电池 接 收 器 ,直 到 后来 发 明 了高效 的 可见 光 L D。现 在 ,多 数 E 今 天 ,对 于使 用 高 能调 制 光 的光 电传 感 器 ,将发 射器 和 接 收 器 对 准 已非 常 光的能量仅为原来的(/ )或1 , 14 2 门6 如 果 发 射 器 和 接 收器 都 安 装 了光 缝 .则 光 的 能 量 会损 失双 倍 。矩 形 光 缝 与 同 尺 寸 的 圆 孔 形 光缝 相 比 ,其 镜 头接 收 光 的 区 域 较大 。 因此 ,如 果 被 测物 通 容 易 。 光路 对 准 一对 射 式 光 路 对 准 可 使 最 大 数量 的发 射 光到 达 接 收器 ,发 射 光 要位 于接 收 区域 的 中央 位 置 。 当 的 色标 传感 器 都 是 使 用 经 调 制 的 各种 颜 色 的 可见 光 L 发 射 器 。经 调 制 的 ED 传 感器 往 往 牺 牲 了响 应 速 度 以 获取 更 长 的检 测 距 离 ,这 是 因为检 测 距 离是 一 发 射器 为 可见 光 时 , 为使 光 路 对 准 方 便 ,在接 收器 镜 头 的正 前 方 放 一 浅 色 的标 定 物 ,通 过 观 察 照 在标 定物 上 的 光斑 来 调 整 发 射 器 位 置 。 将标 定 物 移 开 ,观 察 传 感 器 上 的 过 量 增 益 指 示 灯 ,细 调 发 射 器 和 接 收 器 的 位 置 以 达 到最 佳 的对 准 位 置 。 过 光 束 的 方 向是 一 定 的 ,则 优 先 选 用 矩 形 光 缝 ( 边 沿 检 测 ) 如 果 小 的 如 。 被测 物通 过 光 束 的 方 向 不 是 固 定 的 , 个 非 常重 要 的 参 数 。未 经调 制 的 传 感 器 可 以用 来 检 测小 的物 体 或 动 作 非 则优 先选 用 圆形 光 缝 。 如 果被 测 物 在 通 过 时 总 是 非 常 靠 近 发 射 器 或 接 收 常 快 的物 体 ,这 些 场 合要 求 的 响应 速 度 都 非常 快 。但 是 ,现在 高速 的调 制 传 感 器 也 可 以 提 供 非 常 快 的 响 应 速 度 ,能满 足 大 多数 的 检 测 应 用 。 器 ,则 仅 需 安装 一 个 光缝 即可 。其 有 效 光束 尺 寸 在 有 光 缝 的 一 端 为 光缝 上 孔 的尺 寸 ,在 未 安 装 光 缝 的 一端 为镜 头 的尺 寸 ,成 为 锥 形 。在 使 用 对 射 式 传 感 器 检 测 小 物 体 时 ,一 方面 要 保 证 有 效 光 束 的 尺 寸 必 须 小 于被 测 物 的 最 小 尺 寸 , 同时 要 使 镜 头保 留尽 可 能 大 的可视 区域 ,以保 证足 够的检测 距离 。 一 32 检 测距 离 一对 射 式 . 检 测 距 离 是 传 感 器 一 个 很重 要 的 参 数 。对 于 对 射 式 传 感器 ,此参 数 是 指 传 感 器 的 发 射器 与接 收器 之 间 的最 大 距 离 。有 效 光 束 是 指 发射 的所 有光 3 检 测 模 式 电传 感 器 的 检 测 模 式 分 为如 下 几 类 :对 射 式 、 反射 板 式 、偏 振 反 射 板 式、直反式 、宽光束 式、聚焦式 、定 区 域 式 和 可 调 区 域 式 。 其 中 ,直 反 束 中起 作 用 的 那 部 分 ,为可 靠检 测 物 体 ,此 部 分 光 必 须 要被 全 部 遮 挡 。对 种简 1的方 法就是使 用光纤 ,这种 光 更 式 、宽 光 束 式 ,聚焦 式 、定 区域 式 和 可 调 区 域 式 有 时 又 归 类 于 “ 电 接 近 光 检 测 模 式 ” 注 意 :不 要 与 电 容 式 或 ( 电 感 式 接 近 开 关混 淆 ) 对 于 光 纤 传 。 射 式 检 测 模 式 的 有 效 光 束 ,我们 可 以 将 其 比喻 为 连 接发 射器 镜 头 与 接 收 器 镜 头 的 一 个 杆 ( 图 3) 见 。 纤 检测 头的 出光孔有 多种形状 和尺 寸 , 以适用 于不 同的被测物 。有些 高能 的经 过调制 的对射 式传 感器 ,在近距离 使用 时 ,有 时会在 被测物 周围 产生光能激 增 现 象 ,致 使传感器 产生 误动 作。这 也是 感 器 ,如使 用对 射 光 纤 ,则 为 对 射 式 检 测 模 式 :如使 用直 反 式 光 纤 ,则 为 接近式检测模式 。 为什 么要 求被测 物尺寸 一定要 大于有 效 光 束尺 寸 的原 因 之一 。 3 1 对射 式 . 射 式 检 测 方 式 的 发 射 器 和 接 收 器 相 互 对 射 安 装 ,发射 器 的光 直 接 对 准 接 收 器 。当 被测 物 挡 住 光 束 时 ,传 感 器 输 出 产 生 变化 以指 示 被 测 物 被 检 测 到 。 ( 图 2) 见 图 3 对 射式检测模 式的有效光束 33 反射 板式 . 反 射 板 式 的检 测 模 式 中 ,一 个 传 感器 本身既 有发射器又有 接收器 ( 见 图 4) 发 射 器 发 射 光 照 到 反 射 板 。 上 ,反 射 光 再 返 回接 收器 上 。 当物体 如 果 发 射 器 和 接 收 器 的镜 头 大小 不 一 样 ,则 此杆 会 变成 锥 形 。有 效 光 束 与 发射 器 发射 的 光束 或 接 收 器 的 可 接 收 区 域 是 不 一样 的 。 对于 对 射 式 光 电传 感器 ,在 检 测 小 的 部件 或 进 行 精 挡 住 光 束 时 ,被 测物 就 被 检 测 到 了。 在 反 射 板 式 传 感器 的检 测 距 离 为 从 传 感 器 到 反 射 板 的 距 离 。其 有 效 光束 通 确 定 位 时 ,其 有 效 光束 可 能会 太 大 以 致 不 能 进 行 可 靠 检 测 。 在 这 种 情 况 下 ,可 以 给传 感器 加装 光缝 来 减 小 有 效光束的尺寸。 ( 意 :在 选 择 光 缝 材 料 时 ,要 注 常为锥形 ,从镜 头边沿到反射板边沿 ( 图 4 ) 见 。 注意 有些 非金属材 料可 能会 被高能 的调 图 2 对射式检测模式 制 光穿 透 ) 装光 缝会 减 小通 过 镜 头的 安 光 的 能 量 ( 缝 越 小 ,通 过 的 光 就 越 光 少) 。例 如 :直径 2 mm的镜 头 安装 上 0 带一 5 mm孔 的光 缝 后 ,则通 过 I i 的 : ̄ EL 图 4 反 射 板 将 发 射 光 返 回到 接 收器 上 对 射 式 是 最 早 使 用 的 一 种 光 电 检 测 模 式 。在 调 制 光 出 现 之 前 ,发 射 器 和 接 收器 的对 准 是 一 个 很 大 的难 题 。 1 4《L & A O P F 》 C r—一 ~ 维普资讯 样 就使 对 准 非 常 容 易 。好 的反 射 板 的 反 光 率 是 一 张 白 纸 的 30 0 ,所 以 ,0 倍 反 射板 式传 感 器 很 容 易接 收到 从 反 射 板 反射 回来 的 光 。但 是 对 于 反 光 率 很 强 的被 测 物 ,当挡 住 光 束 时 ,也 能 将 图 5 有效 光 束 为 锥 形 然 解 决 了传 感 器 检 测 光 亮 物体 时 的误 动 作 问题 ,但 同时 也 大 大 减 弱 了有 效 光 束 的 能 量 ,这 一 点 对 于 检 测环 境 灰 尘 较 大 或 需 要 较 长 检 测 距 离 的应 用场 合 尤 为重 要 。偏 振 反 射 板 式传 感 器 仅 很 强 的 光 反 射 回传 感 器 而 使 其 误 认 为 能 与 带 几 何 棱 镜 的 反 射 板 配 合使 用 。 特 殊 情 况 下 与 此 不 同 ,如 :当 传 感器 离反 射 板 太 近 时 ,光 束 不 能 全 部 覆 盖整 个反 射 板 ;或 者 发 射 光 为激 光 光束 时 。在 这 些 情 况 下 ,有效 光束 的 尺 寸 扩展 不 到 反 射 板 的 整 个 面积 。 反 射 板 通 常 是 由 多个 几 何 棱 镜组 成 的矩 阵 ,每个 棱 镜 有 三 个 互相 垂直 的平 面 被 测 物 并 未 出现 。对 这 种 问题 ,我 们 也有 相 应 的 解 决 办法 。如 果 ~ 个 表 面 35 光路 对准 一反 射板 式 . 近 年 来 , 随着 L D技术 的 不 断提 E 高 ,使 用可 见 光 光 源 的 发射 器 逐 步 增 多 。 当使 用 可 见 光 光 源 时 ,反射 板 式 很 平很 亮 的 物体 总 是 沿 固定 的 方 向经 过 检测 区域 ,那 么我 们 可 以将 传 感 器 和 反射 板 倾 斜 安装 , 以使 被 测 物 表 面 反射 回 来 的 光 回不 到 传 感 器 ,倾 斜 角 度通常为1 ~ 1 。 。 0 5 但 是 如 果 光 亮 被 测 物 表 面 是 圆形 传 感 器 的 对 准 就 很 容 易 了 。 当我 们 在 反 射 板 上 看 到 可 见 光 时 ,光路 基 本 就 对准 了。 和一 个斜 面 。光 束 从 斜 面射 入 ,经 其 他 三 个面 反 射 后 从 这 个 斜 面 上平 行 的 返 回 ( 图 6) 这 样 反 射 板 就 将 入 见 。 射 光反 回到 了接 收 器 。 36 接 近检 测模 式 . 近 检 测 模 式 的 光 电 传感 器 是 通 过 或 被测 物 是 以不 确 定 的角 度 进 入 检 测 区 域 ,则 问题 就 会 比较 复 杂 。此 时 我 们 可 以将 传 感 器 和 反 射 板 水 平 及 垂 直 方 向均 旋 转 一 定 角度 ,这 样 通 常 情 况 下 可 以 解 决 问 题 。 如 问题 仍 不 能 解 检 测 从 被 测 物 反 射 回来 的 能量 来 判 断 是 否 有 被 测 物 。 例 如 ,当传 感 器 接 收 到 被 测 物 反 射 回 来 的 声波 时 ,被 测 物 就 被 检 测 到 了。 这种 传 感 器 的 发 射 器 和 接 收 器 是 组 装在 一 起 的 ,且 在 传 感 器 的 同 一 侧 。在 这种 检 测 模 式 中 ,当 被 测 物 出 现 时 ,它把 一 定 数 量 的 光 反 射 回传 感 器 而 不 象对 射 式检 测 模 式 中 是 把 光挡 住 。 光 电 的接 近 检 测 模 式 又 分 为 以 下 几种 检测 方式 :直 反 式 、 宽 置群光 :互 ; f 决 ,则 考 虑 使 用偏 振 反 射 板 式 或对 射 式检 测 模 式 。 ■ t ■ 3 4 偏振 . ● ■蠹 ● 专 。 图 6 棱 镜 将 入 射 光 反 射 回 接 收器 光 束 式 、 聚焦 式 、定 区域 式 和 可 调 区 多 数 棱 镜 式 反 射 板 由透 明丙 烯 酸 域式。 塑料 压 铸 而成 ,具有 多种尺 寸和 外 形 。 棱 镜 或 反射 板 经 常作 为 汽 车 安 全 反 射 板 用 ,当 汽车 前 灯 照 在 反 射 板 上 时 ,反 射板 会反 射 回很 强 的 光 使 司 机 能 及 时 观 察到 。高 速 公路 上 的 警 示 标 志 可 以 用 反射 带 来 制 作 ,反 射 带表 面 图 7 偏 振 反 射 板 式 传 感 器 适 于 检 测 表 面光 亮的物体 37 直 反式 . 光 电 传 感 器 中 ,直 反 式 传 感 器 是 一 种 常 用 的 检 测 模 式 。 在 这 种 方 式 中 ,发 射 器 发 出 的 光 以 多种 角 度 照到 被测 物 表 面 上 ,被 测 物 表 面 同样 以 多 种 角 度对 入射 光 进 行 反 射 ,其 中只 有 很小 的一 部分 被 反 射 回接 收 器 。 直反 式 检 测模 式对 光 能 的 利 用 率 涂 有一 层薄 的带 几 何 棱 镜 的 反 光材 料 或 玻 璃 细 沙 。 ( 滑 的玻 璃 表 面 也 可 光 把 光 反射 回去 ,但 是 涂 玻 璃 细 沙 的表 面 其 反 光 率 低 于 带 几 何 棱 镜 的表 面 ) 偏 振 镜 头 与 可 见 光 的 反射 板 式传 感 器 配 合使 用 ,能很 好 解 决光 亮物 体 的 检 测 问题 。 两 个偏 振镜 头 分 别 安 装 在 发 射 器和 接 收器 镜 头 的 前 面 ,偏 振 相 对 较 低 , 因为 其 接 收 器 只 能接 收到 很小 一 部 分 的 反 射 光 。 同其 他接 近 检 非 常 光 亮的 表 面 也 可 以 做 反射 板 用 , 但 入射 光会 以等 同的 角 度 朝相 反 方 向 反射 回 去 。为 了使 传 感 器 能接 收到 反 射 光 ,发 射 光 必 须 垂 直 于 镜 面 。但 对 于 反射 板 来 说 ,它 能 将 入 射 光 以偏 离 垂 直 线 。的 角 度 反射 回来 ,这 0 方 向 互相 垂 直 。发 射 光 经 发 射 器 垂 直 偏 振镜 头偏 振 后 ,变 成 垂 直 振 动 的 光 波 ( 图 7) 见 ,此 光 波 经 反 射 板 反 射 测模 式一样 ,直反式也受被测物表面 反光率的影响 。对于具有 亮白表面的 被 测 物 ,传 感 器 的 检测 距 离就 要 比暗 黑表 面 的 物 体 要远 。多 数直 反式 传 感 器 都 加 装 镜 头 来 校 准 发 射 光 ,使 其 更 加集 中 ,以便 获 得 更 多 的 反射 光 。虽 ( 偏 振 ) ,变 为 水 平 方 向 振 动 的 去 后 光 波 ,这种 光 波 可通 过 接 收器 的 水 平 偏 振镜 头 被 接 收器 接 收 。欢乐麻将偏 振 镜 头 虽 维普资讯 然 加 装镜 头 可 以扩 展 检 测 距 离 ,但在 检测 非 常 光 亮的 表 面 时 比较 困难 ,此 时 传 感 器 的 安 装 角 度 就 变 得 非 常 重 区域 称 为 景 深 。景 深 的 大 小 取 决 于 传 感器 的设 计 和 被 测 物 的 反 光 率 。 精 密 聚焦 式传 感 器 的 景 深 是 很 小 的 ,所 以 可 以 用 来 进 行 精 确 定 位 或 外 观 的 检 的 。可 调 区域 式传 感 器 的 接 收 器 能 产 生 两 个 电 流 I 和 I 这 两 个 电流 的 比 1 2, 值 随反 射 光落 在 接 收 器 上 位置 的不 同 而 会有 所 变化 。传 感 器 关 断点 的位 置 与 这 个 比值 有 直 接 的 关 系 ,此 关 断 点 要。因为非常光亮的表面就 象镜面一 样 ,安装 角 度 稍 微 一偏 ,多数 的 反 射 光就 都 反 射 走 了 ,只有 很小 的一 部 分 反 射 回接 收 器 。如 果被 测 物 表 面 平 行 于 传 感 器 的 检测 头 ,则 多数 的 直 反 式 传 感 器 能 接 收 到反 射 回来 的 光 。 但 是 如 果被测 物是 圆形 表面 ( 金 属桶 ) 如 或 被检 测 的 金属 薄 片/ 膜 经 常发 生 颤 薄 动 ,则 检 测起 来就 会 很不 可 靠 。 测 。有 时 在 检 测 某 些 物体 时 ,需要 忽 略背 景 中静 止 或 运 动 的物 体 。 聚焦 式 的位 置 可 通 过 电 位 器 来调 整 ,即 使 位 于 关断 点 以外 的 物体 具有 很 强 的 反 光 率 ,传 感 器依 然 会将其 忽 略 。见 图9 。 传 感 器 的 一 个 特 点 就 是 能 忽 略 景深 以 外 的 物 体 。 请 注 意 :景 深 的近 点和 远 点也受被测物反光率的影响。( 传感器 有 时 检 测 不 到 反 光率 弱 的被 测 物 ,但 可 能 会 检测 到被 测 物 后 面 反 光 率 较 强 的 背景 。) 检 测 是 聚焦 式 传 感器 的 色标 一 38 宽光 束直反 式 . 避免检 测光 亮物体 时光的损 失对检 个特 殊 应 用 ,使 用 精 密 聚 焦 式 传 感 图 9 在 可 调 区 域 检 测 模 式 中 , 于 关 断 位 点 以外 的 物 体 被 忽 略 掉 器 来检 测 色标 ,以对 产 品 进 行 定 位 。 在 色标 检 测 中 ,传 感 器 光 源 的 颜色 非 常 重要 ,其 中蓝 绿 色 光 源 被证 明具 有 测性能 的影 响 ,尤其 是近距 离检测 时 , 可以使 用宽光束 直反 式传感 器 ,没有聚 光镜头 ,检测距 离就 会缩短 ,但 同时也 不必严格 要求传 感器镜 头必 须与 光亮的 更 宽 的使 用 范 围 ,它 甚 至 可 以检 测 白 纸上2 %的黄色。 O 激 光聚 焦 式传 感器 可 以 产 生一 个 能 量 集 中 ,尺 寸 非 常 小 的 光斑 ,直 径 约 0 2 mm , 常 适 合 于 检 测 小 的物 .5 非 体 或 做 为 机 械 手 的定 位 传 感 器 。 由于 其 光 束 能 量 很 强 ,所 以常 用 来 检 测 反 光 率 很 低 的 其 他传 感 器 不 能 可 靠 检 测 的物体 。 4 B n e 光电传感器的应用 an r 41 Q1 检 测记 忆棒 的有 无并计数 . 2 记忆 棒在 传 送 带 上传 送 , OR D W L— B A Q1 可 以通 过 检 测 记 忆棒 与 传 E M 2 送 带 之 间的 微 小 高 度差 来 进 行 计 数 。 被 测平 面平行 。这是其 优点 所在 。对于 任何{ i检 测模 式的传 感器 ,其检测 距 妾丘 离受被测 物大小 及外形 的影 响。尺 寸大 的被 测物 反射 回来的光 的能量 要 比小 的 被 测 物 多 。在25 .mm检 测 距 离 之 内 , 宽 光束直反 式传 感器的检 测性 能要 比一 般直 反式 的要 好 。因此 如果传 感器镜 头 能够贴近被测物检测,则宽光束直反式 传感 器能可 靠检测 细沙 或电线这 样 的小 物体 。 3.0 定区域 式 1 区 域 式 传 感 器 是 一 种 光 电接 近 式 传 感器 ,它具 有 很 明 确 的 检 测 范 围 , 能 忽 略此 范 围 以外 的 物 体 而 不 受此 物 图 1 Q 1 0 测 记 忆棒 的 有 无 并计 数 2检 39 聚 焦式 . 一 种 可 以检 测 小 物体 的检 测模 式 体 表 面 反 光 率 的 影响 。见 图8 。 … 42 Q 1 在传送带上对注射器计数 . S 8 注射 器在 传 送带 上通 过 时 , WOR D— E M 1 背 景 抑 制 型传 L B A QS 8 为 聚 焦 式 。 多数 聚 焦 式 传 感器 是 给 发 射器 加装 一 个 镜 头 ,使 发射 光 聚焦 在 镜 头前 面 的 某 一 点 ,同 时接 收 器 镜 头 的 焦 点也 在 此 处 。 这 样就 在 固定 距 离 处形 成 了一 个 小 的 能量 集 中的 检 测 区 域 。 聚焦 式 传 感 器对 反 射 光的 利 用 率 感器 可 以检 测 每 一 个注 射 器 并 将 信 号 发 送 到 后端 计 数 器 上 。 很 高 ,它 能 可 靠 检测 一般 直 反 式 或 宽 光 束 直 反 式 传 感器 所 不 能 检 测 到 的 小 图 8 在定 区域检测模 式中, 果 落在 R 如 2 上 的 反 射 光 等 于 或 多 于 落 在 R1上 的 反 物 体 和 反 光 率 非 常低 的物 体 。 聚 焦 式 传 感 器 的 检 测距 离是 固定 的 ,就是 其 焦 距 。 这就 要 求 传 感 器 距 离被 测 物 非 常 近 。 聚焦 式传 感 器 在 焦 点 附近 能 可 靠 检测 被 测 物 ,这 一 以 焦 点 为 中心 的 射 光 , 传 感 器 检 测 到 被 测 物 则 3 1 可调 区域 式 .1 象定 区域 式 一 样 ,可 调 区 域 式 传 感 器 可 以 区 分 位 于 不 同 距 离 处 的 物 体 ,在 这 种 情 况 下 ,检 测距 离 是 可调 图 1QS1 1 传 送 带 上 对注 射 器 计 数 8在 ( 下转 第 1 3页) 2 维普资讯 《cA0- P&》285 l LF 0 ̄ 个 盛 样桶 装满 时 , 自动 移 动 ,将 第 二 个 盛 样桶 放在 流 槽 下 面 等 待 装 样 ,在 等工作 : 作 者 简 介 张永 顺 男 电气 工 程 师/ 学硕 工 士 长 期 从 事 电气 自动 化 工 作 。 ( 动 识 别 故 障 并 保 护 :发 生 4) 故 障 时 ,软 件 自动识 别故 障 ,保 护 采 样系统及附属设备安全 。 ( ) 讯 功 能 :通 过 RS 4 通 5通 一 85 第 二 个盛 样 桶 装 满 时 , 自动 移 动 ,将 第 三 个 盛 样 桶 放 在 流 槽 下 面 等 待 装 样 ,依 次第 三 、 第 四 … . . 个盛 样 桶 都 参 考 文献 ( ) 略 ( 接 第 1 6页 ) 上 0 装 满 ,本 系统 还 有 数 字 显 示 板 ,数 字 显 示 板根 据接 近开 关 检 测 到 盛 样桶 的 讯 可 把 工 况 数 据 实 时 传送 至 中心 机 房 并 接 收 中心 指 令 ,控 制采 样 系统 相 关 设备运行 。 移 动 次 数 ,动 态 显 示 装 满 样 桶 数 ,提 示 取 样 工何 时去 换 桶 。本 系 统 还 配 备 有 煤 层 监 测 系统 ,皮 带 机 上 无 煤 或 煤 少 时 延 时 取 样 。 皮 带 采 样 机 系 统 由 43 Q¥ 0远 距 离确认 部件 上 的孔 . 3 是 否 是 螺 纹 孔 从8 0 0 mm的距 离 ,采 用W OR D L - ( 软 手 动 功 能 :手 动 、 自 动 6) 切换功能 。 ( 定 时 功 能 : 控 制 系 统 可 以 7) 该 通 过 对 定 时 功 能操 作 ,使 系统 自动 进 B A 3 激 光传 感器 检测 部 件上 的 E M QS 0 孔 是 否 有螺 纹 。 P C控 制 系 统 、采 样 机 、小 皮 带 机 和 L 数字显示板组成。 入 上班 或 下班 状态 。控 制 系统 可在 3 5 6 天 内设 置 四 组定 时 时段 ,不 同季 节 时 段 用 户可 以设 置 不 同 的时 段范 围。 32 电控 设计 . P C控 制 系 统 由壁 挂 式 电器 柜 、 L 接 触 器 、 P C、 摸 屏 组 成 ,采 样 机 L 触 由机 架 、 电机 、减 速 机 、采 样 铲 、 机 ( 信 息 记 录 与 查 询 功 能 : 制 8) 控 系统 在正 常工 作时 ,每隔一 个时 间段记 录采 样 系统 运行 工况 数据 ,负载 累计运 行时 间 、设备运 行状 况等 。当故 障发生 时 系统将 及时记 录故 障信息 。触 摸屏可 图 l Q¥ 0远 距 离 确 认 部 件 上 的 孔 是 2 3 器 罩 、检 测开 关 组 成 ,小 皮 带 机 由 机 架 、 电机 、减 速 机 皮 带 、托 辊 、 接 近 开 关 组 成 ,数 字显 示 板 有 检 测 开 关 、 数 码 管 、技 术 模 块 、钟 表 模 块 组 成 。 ( 整 个 采 样 系 统 系 统 控 制 器 1) 设 计 了电 脑及 强 电 两部 分 。 存储 一个 月信息 量 ,自动 生成工 作报表 及故 障记录 ,存 储的 信息可通 过 查询键 在触 摸 屏上 查 询 ,也可 打 印输 出 。 否是螺纹孔 44 Pc D t . i o 探测 晶圆 平整度 应用 , o 通 过感 知晶 体 的扁平 点来 确定 位置 Pio t 感 器在 聚 焦 点 检 测 半 c Do 传 导 体 晶片 边 沿 。 T PVl O E W ( 采 样 系 统 系 统 控 制 柜 具 有 2) 较 强 的人 工 智 能 ,触 摸 屏 以全 中文 菜 单方 式显 示 , 以人 机 对 线 缮 荣 语 本 系 统 投 入 运 行 半 年 来 ,稳 定 可 系统 系统 用 户交 互 信 息 ,给操 作者 带 来极 大方 便 。 ( 采 样 系统 控 制 器 实 时 采 集 采 3) 样 系统 各 项 工 况 信 号 ,并 软 件 处理 分 析 ,实 时采样 系统 的正常 、安全运 行 。 靠 ,采样 有 效 率 大幅 度 提 高 , 以低 成 本 及 完 善 的 功能 赢 得 了操 作 人 员的 好 评 。通 过这 次成 功 的设 计 实 践 我 们 认 为 ,一套 控 制 系统 的 设 计 不 能 一 味 求 大 求先 进 。采 用集 中控 制 还 是 分 散 控 制 ,应 充分 考 虑 系 统 的 工 艺 特 点 投 资 成 本 。研 制 过 程 中 ,各 控 制 单 元 、执 行 机 构 、检 测 元 件 都 充 分 考 虑 了其 可 33 功 能设计 . ( 现 场 信 号 采 集 : 采 集 现 场 1) 信 号 ,进 行 信 号 处理 、计 算 。并 保 存 数 据 以方 便 用 户 查 阅 ,同 时对 采 样 系 靠 性 抗 干 扰 性 。 以P C为控 制 核 心 的 L 采 样 控 制 系统 , 以实 现 全 自动 实时 监 可 控 运行 ,采样 效 率 高 , 能 环 保 , 动 节 劳 统 全 自动 运 行 进 行 实 时监 控 。确 保 采 样 系统 的 正 常 、安 全 运 行 。 ( 设 置 采 样 系统 运 行参 数 : 2) 强度 大 大 降 低 ,采 样 间 隔 精 确 。 采样 装 置 具 有 人 机 界 面 友 好 、 操 作 简单 、 运 行 可 靠 、负 荷 适 应 性 强 、 管 理 方便 等 特 点 。使 原 有 采 样 制 样 设 备 得 到 改 图 1 Pc 3 ioDot 感 器 在 聚焦 点 检 测 半 传 导体 晶片边沿 设 置 采 样 系 统 全 自 动运 行 所 需 时 间 间 隔 、采 样 量 多 少 、 时 段 等 参 数 。 ( 信 息 处 理 : 将 现 场 采 集 的 3) 信 号 进 行 智 数 据 分析 统计 处理 ,完 成 参考 文献 ( ) 略 进 和完 善 , 不 仅 适合 在 焦 化冶 金 行 业 中采用, 也适 合 在 火 电厂 中应 用 。 故 障 预 测 、故 障 处 理 、 数据 查 询 打 印