《傳感器技術(shù)及其應(yīng)用》第05單元 光電傳感器應(yīng)用-紅外傳感實(shí)驗(yàn)

第5單元

光電傳感器應(yīng)用--紅外傳感實(shí)驗(yàn)任務(wù)二實(shí)驗(yàn)原理任務(wù)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜蝿?wù)三實(shí)驗(yàn)步驟單元任務(wù)預(yù)覽一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夤怆娦?yīng)了解光敏二極管、光敏晶體管的工作原理了解紅外光電傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理了解紅外傳感模塊的原理并掌握其測量方法任務(wù)二實(shí)驗(yàn)原理任務(wù)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜蝿?wù)三實(shí)驗(yàn)步驟原理說明電式傳感器是將光通量轉(zhuǎn)換為電量的一種傳感器，它的基礎(chǔ)是光電轉(zhuǎn)換元件的光電效應(yīng)。原理說明1.光電效應(yīng) 光電效應(yīng)是光電器件的理論基礎(chǔ)。光可以認(rèn)為是由具有一定能量的粒子（一般稱為光子）所組成的，而每個(gè)光子所具有的能量E與其頻率大小成正比。通常把光線照射到物體表面后產(chǎn)生的光電效應(yīng)分為三類：（1）外光電效應(yīng)（2）內(nèi)光電效應(yīng)（3）半導(dǎo)體光生伏特效應(yīng)原理說明2.光敏晶體管的工作原理（1）光敏二極管光敏二極管和普通二極管相比雖然都屬于單向?qū)щ姷姆蔷€性半導(dǎo)體器件，但在結(jié)構(gòu)上有其特殊的地方,光敏二極管是基于半導(dǎo)體光生伏特效應(yīng)的原理制成的光敏元件。

1)光敏二極管符號(hào)圖如下：（2）光敏三極管1）工作原理：它和普通三極管相似，也有電流放大作用，只是它的集電極電流不只是受基極電路和電流控制，同時(shí)也受光輻射的控制。通?；鶚O不引出，有一些光敏三極管的基極有引出，用于溫度補(bǔ)償和附加控制等作用。光敏三極管型圖：2）基本特性：（a）光譜特性光敏三極管的光譜特性曲線：（b）伏安特性（c）光照特性光敏三極管的光照特性曲線：（d）溫度特性3.紅外光電傳感器光電開關(guān)和光電斷續(xù)器都是采用紅外光的光電式傳感器，都是由紅外發(fā)射元件與光敏接收元件組成。它們可用于檢測物體的靠近、通過等狀態(tài)，是一種用于數(shù)字量檢測的常用器件。如果配合繼電器就構(gòu)成了一種電子開關(guān)?；竟怆婇_關(guān)電路：從原理上講，光電開關(guān)和光電斷續(xù)器沒有太大的差別，光電斷續(xù)器可以分為對射型和反射型兩種。4.NEWLab紅外傳感模塊認(rèn)識(shí)（1）紅外傳感模塊電路板認(rèn)識(shí)①②紅外對射傳感器LTH-301-32及紅外對射傳感電路；③④對射輸出1、2接口J5、J6，測量紅外對射傳感器光敏三極管輸出的電平電壓；⑤⑥紅外反射傳感器ITR20001/T及紅外發(fā)射傳感電路；⑦⑧發(fā)射輸出1、2接口J2、J3，測量紅外反射傳感器光敏三極管輸出的電壓，即比較器1、2正端（3腳、5腳）的輸入電壓；⑨反射AD輸出1、2接口J10、J11，測量比較器1、2輸出端（1腳、7腳）電壓；⑩接地GND接口J4。紅外對射傳感電路圖：紅外反射電路圖：（2）紅外傳感模塊場景模擬界面認(rèn)識(shí)任務(wù)二實(shí)驗(yàn)原理任務(wù)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜蝿?wù)三實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟1.啟動(dòng)紅外傳感模塊 紅外傳感模塊工作實(shí)圖如圖：（1）將NEWLab實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái)通電并與電腦連接。（2）將紅外傳感模塊放置在NEWLab實(shí)驗(yàn)平臺(tái)一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K插槽上。（3）將模式選擇調(diào)整到自動(dòng)模式，按下電源開關(guān)，啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使紅外傳感模塊開始工作，模塊電源指示紅色LED燈亮。（4）啟動(dòng)NEWLab實(shí)驗(yàn)上位機(jī)軟件平臺(tái)，選擇紅外傳感。（5）選擇硬件連接說明，上位機(jī)軟件平臺(tái)檢測硬件通過，如圖2.紅外對射傳感模塊測試測量紅外對射傳感器1的輸出電壓：觀察場景模擬實(shí)驗(yàn)：3.紅外