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光电传感器的发展及其应用.doc

光电传感器的发展及其应用.doc

上传者: 史jia佳 2017-10-18 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《光电传感器的发展及其应用doc》,可适用于综合领域,主题内容包含光电传感器的发展及其应用匝一堑撞应光电传感器的发展及其应用颜晓河,董玲娇,苏绍兴(温州职业技术学院,浙江温州)摘要:从简介光电传感器的基本原理入手,符等。

光电传感器的发展及其应用匝一堑撞应光电传感器的发展及其应用颜晓河,董玲娇,苏绍兴(温州职业技术学院,浙江温州)摘要:从简介光电传感器的基本原理入手,分析了国内外研究的现状和发展方向,并描述了光电传感器的应用前号关键词:光电传感器:光电元件信号中国分类号:TP文献标识码:A文章编号:()OTheDevelopmentandApplicationofPhotoelectricalSensorYANXiaohe,DONGLingjiao,SUShaoxing(WenzhouVocationalandTechnicalCollege,Wenzhou,,China)Abstract:Startingwithintroducingthebasicprincipleofphotoelectricalsensor,thisarticleanalysesresearchfulactualityofChinaandtheabroad,anddevelopingdirection,anddescribestheapplicationofphotoelectricalsensorKeywords:Photoelectricalsensor,Photoelectricalelement,Signal引言光电传感器ll』于反麻速度快,能实现非接触测量,而且精度高,分辨力商,可靠性好,加之半导体光敏器件具自'体积小,重帚轻,功耗低,便于集成等优点,冈而广泛麻用于军事,宇航,通信,检测与T业自动化控制等多种领域中,』,}H=界上光电传感领域的发展可分为大方向:原理性石升究与应剧不发随着光电技术的日趋成熟,埘光电传感器实用化的,f:发成为整个领域发展的热点和关键光电传感器光电传感器一般由光源,光学通路和光电元件部分组成其基原理是以光电效应为基础,把被测帚的变化转换成光信引变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信光电效廊是指用光}{=}i射某一物体,可以看作足一连串带有一定能请为fl勺光了轰击在这个物体上,此时光能就传递给电,并且是一个光了的仝邹能帚一次一地被一个电了所吸收,电子得到光了传递的能=最后其状收稿日期:作者简介:颜晓}(一),殳,浙江瑞宜人,助教,武汉人学:职硕主要从事『U气『了l程系统究新技术应用Equ蕾悬固{蕾mlMItforE【ec枷cI蛐删鲫懒m渤嘲瓣i态就会发生变化,从…J使受:兆照射的物体产十IlJ的电效麻通常把光电效分为类:()光线作用卜能他电了逸出物体表ift的现缘称为外光电效,光电管,光电倍增管等()任光线作用下能使物体i'l~j电阻牢变『勺现象称为内光电效,fn』光敏电阻,光敏f体管等()在光线作用卜,物体产一定方向电势的象称为光牛伏特效应,如光电池等国内外光电传感器的研究现状和发展方向,国内外光电传感器的研究现状山光电传感的J川涉及的领域II常泛,其研究和不发ItI界上jI起了西度重,围史是竞研究不发并引起激烈的竞从最卡』J的I,~ZJ{{十车事逐渐发展剑事,i(IVI与我们的L息息十甘关,J该说现代化的生离小光电传感f『勺参与,如传良机,饥,描仪,打机,午席"门,液『lI示器,度,分光汁,午和医疗渗断仪等等H牛枚举美田足讲究乜感}}:{起步最早,水平最高家之,在和民用领域九勺应用发展得I分迅速事J,ittJ方,研究和发要包括:水卜探洲,航{测,饮辅射检测等美国也是最~ljJT:电传感器州于民用领域的国家『』u运用光电传感搽监洲电力系统n勺电流,温度等重婴参数,榆测『^J类卡ff食I^的细闫和病毒等美国的纳公一Jj=}}J有世皱健仝的光电传感器产品线,超过l种产包括一工或放大器分离,限of不关外或小传感,精常榆测或长距离检测传感器,检测距离长达Iil并且拥有行业内最齐的标准光纤和定制光纤产ul大部分产品防护等级达到NEMAP干lPLI奉IN瞅再围高度重并投入大帚:经费":展光电传感器的研究与不发I纪年代,Ill尔芝,U电气等家公J利研宄机构,研究lJ『发山多种只有一流水半的民用光电传感器,U的电搽产晶以价格适Il质好响磬全球欧同n勺人介业利公一J也极参与了光电传感的研发和『场竞争我喇划光电传感器石升究的起步时与吲lsi}liI筹远甘f』,已有上百个单化在这…域不展f作,丰婴灶在光电度传感器,压力汁,流量计,液化计,电流计等领域进行『大黾的研究,取得了}I工I'项科研成果,有的达到世界先进水FH与发达田家十H比,我国的研究水平还有小的舞,卜表脱商品化和产业化力面,大多数品种仍处十验研制阶段,还无法投入批帚牛产和稗化应用光电传感器的发展方向生产的发展方向()使光电千|感器从论研究向生产一条龙n勺产业化模式快迷发展,止f主创新利国际合作相结合的跨越式发展道路,使我国成为界传感器的l:,犬围()光电传感器产l口结构仝咖,协洲,持续发展品品fl『l要向高技术,高附加值倾斜,尤其要填补"空"品种(),上产格局向专业化发展IJ生产传感器fJ类少而精,日一生产某一成J{j领域需要的某一类传感器系列产,,以获得较高的场有率,择传感器企业的专业化合作牛产()光电传感擀大生产技术向自动化发展光电传感器的门类,品种繁多,所州的敏感材料荇异,决定,传感器制造技术的多样性币复杂性纵舰,'光电传感器艺线的概况,多数艺已实现单机自动化,世距离生产过程全自动化尚仔晰多困难,有待今J广泛采CAD,CAM先上』f『勺自动化装和厂业机器人予以突破()企业的重点技术改造应加强从依赖引进技l术,【进技术的消化吸收自创新的方向转移()企业经营耍JjU快从国内巾场为主向围内与国外两个r}『场相结合的国际化方向跨越发展()企,j构将向"大,中,小并举","集幽化,专业化生产共存"的格局发展研究的发展方向光电化感及相关技术的迅速发展,满足了并类挣制装置及系统的岛要求,使得并领域的自动化稃越来越高,『占J时光电传感器的重要性小断提【目",光电传感器研究的上要方向是:()多J}j途【IJ一干【Il光电传感器仅能针埘种物革,而且能够刈多种物早=进行同时测帚()新传感材料,传感技术等的升发()在恶国日想劣条件(曲温,r爪等)低成本化感器(连接,奠装等)的不芨麻Hj:()光电传感器Lj其它微技术结合I'l,OT~:TA学技术的发光电传感器的应用应用概述光电元件作敏感兀件n勺光电传感器,其种类繁多,刚途广泛按光电传感器的输出旱性质n分为两类:()把被洲转换成连续变化fI,O光电流而制成fI,O光电洲景仪器,可用来测且光的强度以及物体fiD泓度,透光能力,移搜表血状态等物罩例如:洲早光抽l的照度it',光电高温汁,光电比色汁和浊度汁,预防火灾的光电报警器,构成检被』JuT零件的卣,长度,椭圆度及表面半H糙度等自动检测装和仪器,其敏感元件均用光电元件半体光电,己件小仪民用T业领域}得到广泛的J,用,事上有它重要的地化例如用硫化铅光敏电阻可做成红外仪讹仪,红外线照相仪及红外线导航系统等()把被测旱:转换成继续变化的光电流利刚光电元件受)匕照或无光照射时有或尢电信lj输的特性制成n勺种光电自动犍晋光电,什用作不火式光电转换元件例如电算机的光电输入器,不天武洲度调节装置及转速测节数式光电测迷仪等应用举例测量I件表面的缺陷用光电传感器测工件表面缺陷的r作原如图l所,激光管l发m的光束经过透镜和变为',行光束,再山透镜把半行光束聚焦在T件的表面上,形成宽约mm的细长光带光栏用于控制光通如果件表曲有缺』fj(粗糙,裂纹等),则会f』』起光束偏转或敞射,这些光被n光电一一'撞术应用池接收,【』『J可转换成电信Id输出测量转速如图所为用光电传感器洲转诬的T作原在电动机的旋转轴E涂I两种颜色,lU动机转动时,反射光Llj反射光立锌观,光电元件)'Jl~I'uJ断接收光的反射信',ji:输出『HJ惭的电信号,耳经放人器及形电路放大形输山l,J'波信图工件表面测量原理图转速测量原理弓',最后llI电j数宁显示器输电机的转速烟尘浊度连续检测仪"Il图所不为吸收式烟浊度检测仪框图白炽}行j匕源通过烟筒山光榆测器接收,转换成随浊度变化l,向相应电信I',运箅放大器接收此信,运算放大器输出的浊度信'超出规定值时,多谐振荡器f作,其信Ij经放大推动喇I叭发出报警信弓光电式数字转速表光电数宁转速表如图所永,发光极管发出的恒定光侧制成随i~,tfuJ变化的制光同样绎光电图烟尘法度检测仪新技术应用光源调速盘工!调制盘小结可以预见,随着自动化技术的迅速发展,光电传感器在军用和民用上的应用将越来越广泛,同时也有利地推动其在其他技术领域的发展与进步,有理由相信光电传感器技术产生较快的发展时,必将为信息技术领域及其他技术领域的新发展,新上止步带来新的动力与活力图光电数字转速表参考文献:元件接收,放大整形电路放大枢形,输出整齐的脉冲信号,转速可由该脉冲信号的频率来决定会捷机电检测技术M北京:中国人民大学出版社,余瑞芬传感器原理M北京:航字T业出版社,(上接第页)图振动射流执行器显微镜照片于流动控制是个重大转折这类微系统使我们能够实现实时分布控制使交互式操纵湍流边界层中的成为可能,从而可以有效降低表面摩擦阻力例如战斗机在进行大迎角机动的过程中,机身前体的分离漩涡对其机动性和稳定性有很大的影响文献埘大迎角下机身前体分离漩涡的控制也是一个研究方向义献,传统的方法主要是在对分离漩涡影响比较敏感的机头设置同形式的微吹吸气小孔,使机身前体的背部分离漩涡形成稳定的埘称形式以提高飞机在大迎角机动时的稳定性,或者非对称形式以产,土附力J】的侧向力传统的方法能根据流动的实际变化情况采取相应的控制形式,属于被动的流动控制,u』果能够利用微传感器阵列对机身前体的流动特征进行监测,将处结果反馈给执行器单元,山执行器划流动实施控制,那么就可以提高战斗机在大迎角机动时的稳定性和机动性,增强其在空战中的生存力介绍了两种应用于流动控制的MEMS器件,并采用体砗腐蚀工艺进行了实际加工,从制作丁艺上验证了其可行性,为此类器件的进一步研究提供了参考参考文献:ChihMingHoYuChongTaiMiroElectroMechanicalSystem(MEMS)andFluidFlows【JFluidMechaniCS,,:ChihMingHoYuChongTaiReview:MEMSandItsApplicationsforFlowControlJFluidEng,,l():ChihMingHoYuChongTaiMEMSDevicesforFlowControlRAIM一一lFluidDynamicsConfereoce,th,SnowmasSVillage,CO,JuneJIIly,,陈U海,汪殿民,朱福龙等微型柔性剪切』世力传感器的制作研究J传感器技术,,():MillerR,BurrG,TaiYC,etaElectromagnetieMEMSscanningmirroI'SforholographicdatastorageZ,InTechDigProcSolidStateSensActuatorWorkshop,HiItonHeadIsland,SC,,ChihMingHoYuChongTai微电子机械系统合流体流动lJ力学进展,,():{S"琵r

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