《傳感器與檢測技術(shù)》課件-項目六 光電傳感器

項目六光電傳感器

將光量轉(zhuǎn)換為電量的器件稱為光電傳感器或光電元件。光電式傳感器的工作原理是：首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后通過光電轉(zhuǎn)換元件變換成電信號。光電傳感器的工作基礎(chǔ)是光電效應。圖6-1光電傳感器的工作原理知識目標

掌握光電管、光電倍增管的工作原理、主要參數(shù)、基本特性和應用；掌握光敏電阻的工作原理、主要參數(shù)、基本特性和應用；掌握光電二極管、光電三極管的工作原理、主要參數(shù)、基本特性和應用；掌握光纖的工作原理、主要參數(shù)、基本特性和應用；了解光電池的分類、工作原理及特性；了解其他光電式傳感器的特點及應用。技能目標

掌握光電的轉(zhuǎn)速傳感器的組成及工作原理；掌握光電傳感器測速的原理，并能實現(xiàn)控制目標；根據(jù)不同的光信號，靈活采用不同的光電式傳感器及控制電路；掌握光纖測速傳感器的組成及工作原理。任務一光敏傳感器

知識準備1．電磁波根據(jù)光的電磁理論，光是一種頻率很高的電磁波。能引起人們視覺的為可見光，不能引起人們視覺但可借助儀器檢測出來的為紅外光、紫外光、無線電波、射線等。不同范圍的電磁波其頻率、能量、特性均不同。2．光電效應概述光電效應：是指一些金屬、金屬養(yǎng)化物、半導體材料在光的照射下釋放電子的現(xiàn)象。光電效應按其作用原理可分為：外光電效應和內(nèi)光電效應。1）外光電效應在光線作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面，向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光電效應?；谕夤怆娦墓怆娖骷晒怆姽?、光電倍增管等。

光子是具有能量的粒子，每個光子具有的能力由下式確定：

若物體中電子吸收的入射光的能量足以克服物質(zhì)對電子的束縛做功，電子就逸出物體表面，產(chǎn)生電子發(fā)射。故要使一個電子逸出，則光子能量必須超出物質(zhì)對電子的束縛做功，超過部分的能量，表現(xiàn)為逸出電子的動能。即：2）內(nèi)光電效應受光照的物體導電率發(fā)生變化，或產(chǎn)生光生電動勢的效應叫內(nèi)光電效應。內(nèi)光電效應又可分為以下兩大類：（1）光電導效應。在光線作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過渡到自由狀態(tài)，而引起材料電阻變化，這種效應稱為光電導效應。基于這種效應的器件有光敏電阻等。（2）光生伏特效應。在光線作用下能夠使物體產(chǎn)生一定方向電動勢的現(xiàn)象叫光生伏特效應?；谠撔钠骷泄怆姵睾凸饷艟w管等。3．光敏電阻1）光敏電阻的結(jié)構(gòu)2）光敏電阻的工作原理

（a）無光照時（b）有光照時3）光敏電阻的主要參數(shù)和基本特性（1）光電流光敏電阻在不受光照射時的阻值稱“暗電阻”，或稱暗阻，此時流過的電流稱“暗電流”；光敏電阻在受光照射時的阻值稱“亮電阻”或稱亮阻，此時的電流稱“亮電流”。而亮電流與暗電流之差即為“光電流”。

當然，希望暗阻愈大愈好，而亮阻越小越好，也即光電流要盡可能大，這樣光敏電阻的靈敏度就高。實際上光敏電阻暗阻值一般是兆歐數(shù)量級，亮阻值則在幾千歐姆以下。（2）光敏電阻的伏安特性在光敏電阻的兩端所加電壓和電流的關(guān)系曲線，稱為光敏電阻的伏安特性，如圖6-4所示。

（3）光敏電阻的光照特性

由于光敏電阻的光照特性曲線是非線性的，因此不適宜做線性敏感元件，這是光敏電阻的缺點之一。所以在自動控制中他常用作開關(guān)量的光電傳感器。（4）光敏電阻的光譜特性

光敏電阻對于不同波長的入射光，其相對靈敏度也是不同的。

（5）光敏電阻的頻率特性在使用光敏電阻時，應當注意它的光電流并不是隨光強改變而立刻做出相應的變化，而是具有一定的惰性，這也是光敏電阻的缺點之一。這種惰性常用時間常數(shù)來描述，不同材料的光敏電阻具有不同的時間常數(shù)，因而它們的頻率特性也就各不相同，

（6）光敏電阻的光譜溫度特性光敏電阻和其它半導體器件一樣，它的光學與電學性質(zhì)受溫度影響較大，隨著溫度的升高，它的暗阻和靈敏度都下降。同時溫度變化也影響它的光譜特性曲線。4．光敏晶體管1）光敏二極管光敏二極管的結(jié)構(gòu)與一般二極管相似，它的PN結(jié)裝在管的頂部，可以直接受到光照射，光敏二極管在電路中一般是處于反向工作狀態(tài)，如圖6-9b所示。在圖6-9a中給出了光敏二極管的符號。

（a）光敏二極管（b）光敏二極管的接線圖圖6-9光敏二極管2）光敏三極管光敏三極管的工作原理是：當光照射到PN結(jié)附近，使PN結(jié)附近產(chǎn)生光生電子-空穴對，它們在PN結(jié)處于內(nèi)電場的作用下，做定向運動形成光電流，因此，PN結(jié)的反向電流大大增加，由于光照射發(fā)射結(jié)產(chǎn)生的光電流相當于三極管的基極電流，因此集電極電流是光電流的β倍，所以光敏三極管比光敏二極管具有更高的靈敏度。圖6-10光敏三極管3）光敏晶體管的基本特性（1）光敏晶體管的光譜特性從特性曲線可以看出，硅管的峰值波長為0.9μm左右，鍺管的峰值波長為1.5μm左右。由于鍺管的暗電流比硅管大，因此，一般來說，鍺管的性能較差。故在可見光或探測赤熱狀態(tài)物體時，都采用硅管。但對紅外光進行探測時，則鍺管較為合適。

圖6-11光敏晶體管的光譜特性硅鍺（2）光敏晶體管的伏安特性圖6-12光敏晶體管的伏安特性

（3）光敏晶體管的光照特性圖6-13光敏晶體管的光照特性曲線

（4）光敏晶體管的溫度特性圖6-14鍺光敏晶體管的溫度特性曲線（5）光敏晶體管的時間常數(shù)實驗表明，光敏晶體管可以看成一個非周期環(huán)節(jié)。一般鍺管的時間常數(shù)約為2×10-4s，而硅管的在10-5s左右。當檢測系統(tǒng)要求快速時，往往選擇硅光敏晶體管。任務實施1．光敏電阻應用光敏電阻又叫光感電阻，是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。1）光照度計光照度計用以測量農(nóng)作物日照時數(shù)，可以測定農(nóng)作物的生長情況，其電路原理如圖6-15所示。輸出電壓接單片機的I/O口，每2分鐘對此口查詢1次，為高電平，計數(shù)一次，為低電平，不計數(shù)。1天查詢720次。無光照

；有光照

圖6-15光照度計電路圖2）燈光亮度自動控制器光亮度控制器可按照環(huán)境光照強度自動調(diào)節(jié)燈光亮度，從而使室內(nèi)的照明自動保持在最佳狀態(tài)，避免產(chǎn)生視覺疲勞?？刂破髦饕森h(huán)境光照檢測電橋、放大器、積分器、比較器、過零檢測器、鋸齒波形成電路、雙向晶閘管等組成，如圖6-16所示。

圖6-16燈光亮度自動控制原理圖

兩個電壓比較結(jié)果，便可從比較器輸出端得到隨環(huán)境光照變化而脈沖寬度發(fā)生變化的控制信號，該控制信號的頻率與市電的頻率同步，其脈沖寬度與反比于環(huán)境光照，利用這個控制信號觸發(fā)雙向晶閘管，改變其導通角，便可使燈光的亮度做相反的變化，從而達到自動控制環(huán)境光照不變的目的。

把光敏電阻裝在大門上汽車燈光能照到的地方，把帶動大門的電動機接在干簧管的電路中，那么夜間汽車開到大門前，燈光照射到光敏電阻時，干簧管電器接通電動機電路，電動機帶動大門打開。天明報知裝置2．光敏晶體管應用光控閃光標志燈光控閃光標志燈電路主要由M5332L通用集成電路IC、光敏三極管VT1及外圍電路元件等組成。白天光敏三級管VT1受到光照，其內(nèi)阻很小，使IC的輸入電壓高于基準電壓，于是IC的六腳輸出為高電平，標志燈E不亮。夜晚無光照射時，光敏三極管VT1內(nèi)阻增大，使IC的輸入電壓低于基準電壓，于是IC內(nèi)部振蕩器開始振蕩，其頻率為1.8Hz，與此同時，IC內(nèi)部的驅(qū)動器也開始工作，使IC的6腳輸出低電平，在振蕩器的控制下，標志燈E以1.8Hz頻率閃爍，以警示有路障存在。圖6-17光控閃光標志燈電路任務二光電池

知識準備

光電池是一種直接將光能轉(zhuǎn)換為電能的光電器件。光電池在有光線作用下實質(zhì)就是電源,電路中有了這種器件就不需要外加電源。光電池的種類很多，有硒，氧化亞銅、硫化鉈、硫化鎘、鍺、硅、砷化鎵光電池等。其中最受重視的是硅光電池，因為它有一系列優(yōu)點：性能穩(wěn)定、光譜范圍寬、頻率特性好、傳遞效率高、能耐高溫輻射等。因此下面著重介紹硅光電池。另外，

由于硒光電池的光譜峰值位置在人眼的視覺范圍，所以很多分析儀器、測量儀器亦常用到它。1．光電池的結(jié)構(gòu)與工作原理光電池的工作原理是基于“光生伏特效應”。

圖6-18硅光電池結(jié)構(gòu)圖圖6-19硒光電池結(jié)構(gòu)圖2．光電池的基本特性1）光電池的光譜特性圖6-20光電池的光譜特性曲線2）光電池的光照特性

圖6-21硅光電池的光照特性曲線3）光電池的頻率特性圖6-22光電池的頻率特性曲線4）光電池的溫度特性圖6-23光電池的溫度特性曲線任務實施1．自動干手器手放入干手器時，遮住了燈泡發(fā)出的光，光電池不受光照，晶體管基極正偏而導通，繼電器吸合。風機和電熱絲通電，熱風吹出烘手。手干抽出后，燈泡發(fā)出光直接照射到光電池上，產(chǎn)生光生電動勢，使三極管基射極反偏而截止，繼電器釋放，從而切斷風機和電熱絲的電源。其電路圖如下：圖6-24自動干手器電路圖2．測光文具盒子工作原理圖6-25測光文具盒電路

電路中采用2CR11硅光電池作為測光傳感器，它被安裝在測光文具盒的表面，直接感受光的強弱。采用兩個發(fā)光二極管作為光照強弱的指示。當光照強度小于100lx較暗時，光電池產(chǎn)生的電壓較小，半導體管壓降較大或處于截止狀態(tài)，兩個發(fā)光二極管都不亮；當光照度在100lx～200lx之間時，發(fā)光二極管VD2點亮，表示光照度適中；當光強度大于200lx時，光電池產(chǎn)生的電壓較高，半導體管壓降較小，此時兩個發(fā)光二極管均點亮，表示光照太強，不適于學習。

任務三光電管

知識準備1．光電管的結(jié)構(gòu)（1）普通光電管在一個真空泡內(nèi)裝有兩個電極：光電陰極和光電陽極。光電陰極通常是用逸出功小的光敏材料徐敷在玻璃泡內(nèi)壁上做成，其感光面對準光的照射孔。當光線照射到光敏材料上，便有電子逸出，這些電子被具有正電位的陽極所吸引，在光電管內(nèi)形成空間電子流，在外電路就產(chǎn)生電流。（a）光電管的結(jié)構(gòu)（b）外電路接線圖圖6-26光電管的結(jié)構(gòu)及外電路接線圖（2）光電倍增管由于真空光電管的靈敏度較低，因此人們便研制了光電倍增管，其工作原理如圖。

（a）結(jié)構(gòu)（b）電路圖6-27光電倍增管的結(jié)構(gòu)和電路2．光電管特性（1）光電特性表示當光電管的陽極電壓一定時，陽極電流與入射在陰極上光通量之間的關(guān)系。（2）伏安特性當入射光的頻譜及光通量一定時，陽極與陰極之間的電壓同光電流的關(guān)系叫伏安特性。

（3）光譜特性由于光陰極對光譜有選擇性，因此光電管對光譜也有選擇性。保持光通量和陽極電壓不變，陽極電流與光波長之間的關(guān)系叫光電管的光譜特性。光電管尚有溫度特性、疲勞特性、慣性特性、暗電流和衰老特性等，使用時應根據(jù)產(chǎn)品說明書和有關(guān)手冊合理選用。任務實施1．光電管在電影放映機上的應用圖6-28影片聲音重放工作原理圖

影片放音時，光源、膠片的聲跡和光電管的位置安放在同一條直線上，光源發(fā)出的光束通過影片邊緣上的聲跡射入光電管中。由于聲跡寬度的起伏變化，進入光電管的光線強弱也發(fā)生相應的變化，光電流也就隨著發(fā)生變化。光電流的這種變化，經(jīng)放大器放大后送入揚聲器，就能把變化的電流還原成聲音，在銀幕放映畫面的同時重放出聲音。2．路燈光電控制器圖6-29路燈光電控制器電路圖

如圖所示，電路主要由光電轉(zhuǎn)換級、運放滯后比較級、驅(qū)動級等組成。白天當光電管VT1的光電陰極受到較強的光照時，光電管產(chǎn)生光電流，使得場效應管VT2柵極上的正電壓增高，漏源電流增大，這時在運放IC的反相輸入端的電壓約為+3.1V，所以運放輸出為負電壓，VD7、VD3截止，繼電器K不工作，其觸點K1為常開觸點，因此路燈不亮；到了傍晚時分，環(huán)境光線

漸弱，光電管VT1的光電流減小，使得VT2的柵極電壓和漏極電流減小，這時運放IC反相輸入端的電壓為負電壓，輸出端約有+13V的電壓輸出，因此VD7導通，VD3隨之導通飽和，K工作，K1閉合，路燈點亮。項目小結(jié)

本項目重點介紹光敏傳感器、光電池和光電管等幾種傳感器。光敏傳感器包括光敏電阻和光敏晶體管，以光電導效應為基礎(chǔ)工作的。光敏電阻是涂于玻璃底板上的一薄層半導體物質(zhì),半導體的兩端裝有金屬電極,金屬電極與引出線端相連接,光敏電阻就通過引出線端接入電路。常用的光敏電阻是由硫化鎘（CdS）制成，另外還有硫化鋁、硫化

鉛、硫化鉍、硒化鎘、硫化鉈等材料。光電晶體管與普通晶體管相似，其中光敏三極管比光敏二極管靈敏度高。光電池也稱太陽能電池，是電能量傳感器。光電池有硒、硫化鉈、硫化鎘、鍺、硅、砷化鎵等幾種。其中硅光電池性能穩(wěn)定、光譜范圍寬、頻率特性好、傳遞效率高，目前最受重視。硒光電池的光譜峰值在人眼的視覺范圍內(nèi)，所以多用于分析儀器。

光電管以外光電效應為基礎(chǔ)工作。有光電管和光電倍增管兩種。是在一個真空泡內(nèi)裝有兩個電極：光電陰極和光電陽極。光電陰極通常是用逸出功小的光敏材料徐敷在玻璃泡內(nèi)壁上做成，其感光面對準光的照射孔。當光線照射到光敏材料上，便有電子逸出，這些電子被具有正電位的陽極所吸引，在光電管內(nèi)形成空間電子流，在外電路就產(chǎn)生電流。主要的特性有：光電特性、伏安特性、光譜特性。知識拓展1．光電開關(guān)

利用光敏電阻，以光源為媒介，控制電路的通斷，這樣的開關(guān)，就是光電開關(guān)。安防系統(tǒng)中常見的光電開關(guān)煙霧報警器，工業(yè)中經(jīng)常用它來記數(shù)機械臂的運動次數(shù)。

光電開關(guān)的重要功能：（1）能夠處理光的強度變化：（2）利用光學元件，在傳播媒介中間使光束發(fā)生變化；

（3）利用光束來反射物體；使光束發(fā)射經(jīng)過長距離后瞬間返回。光電開關(guān)組成：發(fā)射器、接收器和檢測電路。1）分類根據(jù)光線的走向，光電開關(guān)可分為對射型、漫反射型、鏡面反射型三種。（1）對射型光電開關(guān)

由發(fā)射器和接收器組成，結(jié)構(gòu)上是兩者相互分離的，在光束被中斷的情況下會產(chǎn)生一個開關(guān)信號變化，典型的方式是位于同一軸線上的光電開關(guān)可以相互分開達50米。特征：辨別不透明的反光物體；有效距離大，因為光束跨越感應距離的時間僅一次；不易受干擾，可以可靠合適的使用在野外或者有灰塵的環(huán)境中；裝置的消耗高，兩個單元都必須敷設(shè)電纜。圖6-30對射型光電開關(guān)原理圖（2）漫反射型光電開關(guān)當開關(guān)發(fā)射光束時，目標產(chǎn)生漫反射，發(fā)射器和接收器構(gòu)成單個的標準部件，當有足夠的組合光返回接收器時，開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化，作用距離的典型值一直到3米。特征：有效作用距離是由目標的反射能力決定，由目標表面性質(zhì)和和顏色決定；較小的裝配開支，當開關(guān)由單個元件組成時，通常是可以達到粗定位；采用背景抑制功能調(diào)節(jié)測量距離；采用背景抑制功能調(diào)節(jié)測量距離；對目標上的灰塵敏感和對目標變化了的反射性能敏感。圖6-31漫反射型光電開關(guān)原理圖（3）鏡面反射型光電開關(guān)由發(fā)射器和接收器構(gòu)成的情況是一種標準配置，從發(fā)射器發(fā)出的光束在對面的反射鏡被反射，即返回接收器，當光束被中斷時會產(chǎn)生一個開關(guān)信號的變化。光的通過時間是兩倍的信號持續(xù)時間，有效作用距離從0.1米至20米。

特征：辨別不透明的物體；借助反射鏡部件，形成高的有效距離范圍；不易受干擾，可以可靠合適的使用在野外或者有灰塵的環(huán)境中。圖6-32鏡面射型光電開關(guān)原理圖2）使用注意事項（1）紅外線傳感器屬漫反射型的產(chǎn)品，所采用的標準檢測體為平面的白色畫紙。（2）紅外線光電開關(guān)在環(huán)境照度高的情況下都能穩(wěn)定工作，但原則上應回避將傳感器光軸正對太陽光等強光源。（3）對射式光電開關(guān)最小可檢測寬度為該種光電開關(guān)透鏡寬度的80%。

（4）當使用感性負載（如燈、電動機等）時，其瞬態(tài)沖擊電流較大，可能劣化或損壞交流二線的光電開關(guān)，在這種情況下，請將負載經(jīng)過交流繼電器來轉(zhuǎn)換使用。（5）紅外線光電開關(guān)的透鏡可用擦鏡紙擦拭，禁用稀釋溶劑等化學品，以免永久損壞塑料鏡。（6）針對用戶的現(xiàn)場實際要求，在一些較為惡劣的條件下，如灰塵較多的場合，所生產(chǎn)的光電

開關(guān)在靈敏度的選擇上增加了50%，以適應在長期使用中延長光電開關(guān)維護周期的要求。（7）產(chǎn)品均為SMD(表面貼裝器件)工藝生產(chǎn)制造，并經(jīng)嚴格的測試合格后才出廠，在一般情況下使用均不會出現(xiàn)損壞。為了避免意外性發(fā)生，請用戶在接通電源前檢查接線是否正確，核定電壓是否為額定值。應用舉例：從圖可以看出光電開關(guān)的各種應用。其中，（a）為光電開關(guān)用于對材料的定位剪切控制；（b）為用光電開關(guān)來控制液面位的上下限值，當液面位高于或低于上下極限液面位時，光電開關(guān)控制電路可使閥門打開或關(guān)閉，使液面位的高度保持在上下限之間；（c）為利用物體對光的遮擋作用，檢測物體的通過個數(shù)，或物體是否存在；（d）為利用光的直線傳播性，檢驗產(chǎn)品是否等高排列；（e）為將光電開關(guān)用在流水生產(chǎn)線上，來檢測產(chǎn)品的個數(shù)；（f）為用光電開關(guān)檢測液面位的高低。2．電荷耦合器件電荷耦合器件（ChargeCoupleDevice，簡稱CCD），它將光敏二極管陣列和讀出移位寄存器集成為一體，構(gòu)成具有自掃描功能的圖象傳感器。是一種金屬氧化物半導體（MOS）集成電路器件，它以電荷作為信號,基本功能是進行電荷的存儲和電荷的轉(zhuǎn)移輸出。廣泛應用于自動控制和自動測量,尤其適用于圖像識別技術(shù)。1）CCD圖像傳感器的分類（1）面陣CCD：把光敏元件排列成矩陣形式，傳輸讀出結(jié)構(gòu)有不同類型，如幀轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)、行間轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)。允許拍攝者在任何快門速度下一次曝光拍攝移動物體。（2）線陣CCD：由一列MOS光敏元件和一列移位寄存器并列構(gòu)成。用一排像素掃描過圖片，做三次曝光——分別對應于紅、綠、藍三色濾鏡，正如名稱所表示的，線性傳感器是捕捉一維圖像。初期應用于廣告界拍攝靜態(tài)圖像，線性陣列，處理高分辨率的圖像時，受局限于非移動的連續(xù)光照的物體。（3）三線CCD：在三線傳感器中，三排并行的像素分別覆蓋RGB濾鏡，當捕捉彩色圖片時，完整的彩色圖片由多排的像素來組合成。三線CCD傳感器多用于高端數(shù)碼相機，以產(chǎn)生高的分辨率和光譜色階。（4）交織傳輸CCD：這種傳感器利用單獨的陣列攝取圖像和電量轉(zhuǎn)化，允許在拍攝下一圖像時在讀取當前圖像。交織傳輸CCD通常用于低端

數(shù)碼相機、攝像機和拍攝動畫的廣播拍攝機。（5）全幅面CCD：此種CCD具有更多電量處理能力，更好動態(tài)范圍，低噪音和傳輸光學分辨率，全幅面CCD允許即時拍攝全彩圖片。全幅面CCD由并行浮點寄存器、串行浮點寄存器和信號輸出放大器組成。全幅面CCD曝光是由機械快門或閘門控制去保存圖像，并行寄存器用于測光和讀取測光值。圖像投射到作投影幕的并行

陣列上。此元件接收圖像信息并把它分成離散的由數(shù)目決定量化的元素。這些信息流就會由并行寄存器流向串行寄存器。此過程反復執(zhí)行，直到所有的信息傳輸完畢。接著，系統(tǒng)進行精確的圖像重組。2）CCD圖像傳感器的特性參數(shù)（1）電荷

轉(zhuǎn)移效率：CCD以電荷作為信號，把一次轉(zhuǎn)移后，到達下一個勢阱中的電荷與原來勢阱中的電荷之比稱為電荷轉(zhuǎn)移效率。（2）分辨率：CCD圖象傳感器的分辨率用調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)MTF表征。當光強以正弦變化的圖像作用在傳感器上時，電信號幅度隨光像空間頻率的變化為調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)MTF。（3）暗電流：暗電流起因于熱激發(fā)產(chǎn)生的電子－空穴對，是缺陷產(chǎn)生的主要原因。CCD器件暗電流越小越好。（4）靈敏度：圖像傳感器的靈敏度是指單位發(fā)射照度下，單位時間、單位面積發(fā)射的電量，即3）CCD圖像傳感器應用（1）線陣CCD器件檢測工件尺寸從光源出發(fā)的光，經(jīng)過透鏡變成平行光后，投射到工件上。在工件的另一端放置一個線陣CCD器件，因此光通過器件成像于CCD器件上，CCD器件輸出信號經(jīng)過處理，得到一系列的脈沖，根據(jù)脈沖數(shù)可得工件的直徑數(shù)值。圖6-33線陣CCD器件檢測工件尺寸原理圖（2）文字圖像識別系統(tǒng)郵政編碼識別系統(tǒng)。寫有郵政編碼的信封放在傳送帶上，傳感器光敏元的排列方向與信封的運動方向垂直，光學鏡頭將編碼的數(shù)字聚焦到光敏元上。當信封運動時，傳感器以逐行掃描的方式把數(shù)字依次讀出。圖6-34郵政編碼識別系統(tǒng)

光電耦合器是集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，其有兩路光信號，分別用來發(fā)射光線和接收光線。將光電耦合器固定在炮筒上，當干擾彈飛過炮筒時，發(fā)射光線照射到干擾彈的表面，在該表面發(fā)生反射，反射光的一部分被光電耦合器中的探測器接收，產(chǎn)生光電流，因其強度與檢測距離和被檢測物體的表面反射率有關(guān)，產(chǎn)生變化的電信號。即可測出干擾彈飛過光電耦合器的時間t，而已知干擾彈的長度為l，就可利用公式=l/t計算出速度v。3．光纖傳感器

光導纖維是用比頭發(fā)絲還細的石英玻璃制成的，每根光纖由圓柱形的內(nèi)芯和包層組成。內(nèi)芯的折射率略大于包層的折射率。工作