《模块光学量检测下》PPT课件

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1、机、电类《传感器与检测技术项目教程》模块八、光学量检测课件统一书号：ISBN978-7-111-48817-0课程配套网站www.sensor-measurement.net或www.liangsen.net2015年2月第1版（作者：梁森、黄杭美、王明霄、王侃夫）8/21/20211本模块介绍“光学量”的基本概念、各种光电元件，例如：紫外光电管、光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管、光电池，介绍各种光电元件的应用。还介绍了光导纤维传感器及其应用。内容简介今天是：8/21/20218/21/20212模块八

2、、光学量检测（下）目录进入进入（上）知识链接光学量的基本概念（上）项目一、光电元件及应用电路（中、下）项目二、光电传感器的应用拓展阅读光导纤维传感器及应用現在時間是：11:52进入8/21/20213光幕应用（续）高度测量8/21/20214光幕应用（续）三维尺寸检测宽度测量长度测量高度测量8/21/20215光幕应用（续）木材外形截面积检测8/21/20216光幕应用（续）孔的检测8/21/20217光幕应用（续）光幕用于自动收费系统的车辆检测8/21/20218光幕应用（续）锻压机床的安全区域设置及

3、入侵报警8/21/20219光幕应用（续）安全区示警8/21/202110光幕应用（续）手的安全区保护8/21/202111二、带材的边缘位置宽度的测量图8-37光敏二极管线阵在带材宽度检测中的应用1－平行光源（光幕）2－狭缝3－被测钢板带材4－光敏二极管阵列宽度L=x0+x3+x48/21/202112三、光电式带材跑偏检测器在带材生产线上，由于带材横向厚度及压辊压力不均等原因，导致带材边缘或纵向标志线与加工机械的中心线不平行或不重合，从而发生带材横向运行偏差，称为“跑偏”。需要以带材边缘纵向为基准，

4、实行边缘位置控制，称为“纠偏”。光电传感器带材走偏时,边缘经常与传送机械发生碰撞,易出现卷边,造成废品。8/21/202113图8-38光电式边缘位置检测纠偏原理图a）原理示意图b）光电检测装置c）测量电路1－被测带材2－开卷电动机3－卷取辊4－伺服液压缸5－活塞6－滑台7－光电边缘位置检测传感器8－LED光源9－扩束透镜10－平行光束透镜11－汇聚透镜12－测量光电池13－温度补偿光电池14－遮光罩15－跑偏指示（见下页放大图）8/21/202114带材左偏时，Uo3如何变化？图8-388/21/20

5、2115光幕用于纠偏光幕可检测出带材在卷曲过程中的偏移，经控制器和执行机构使带材向正确的方向运动（纠偏）。8/21/202116光电式带材跑偏测控系统指标带钢最大传送速度：10m/s纠偏最大动态范围：±100mm纠偏误差：±0.5mm跑偏检测传感器响应时间：≤100μs液压比例伺服阀响应时间：≤50ms伺服液压缸最大驱动速度：20mm/s电液伺服最大推力：6×104N（可按需要配置液压系统）环境工作温度：-20～70℃在带钢纠偏装置中，边缘位置检测传感器的位置固定不动，开卷机的开卷辊可左右移动。在伺服液

6、压缸的推动下，开卷机构（包括减速箱和开卷辊等）沿着导轨作垂直于带材行进方向的纠偏运动。8/21/202117光电式带材跑偏的光电检测装置.1－带材2－边缘位置检测传感器3－电源及信号线连接座8/21/202118带材纠偏系统光电传感器带材液压伺服系统8/21/202119带材纠偏系统（续）8/21/202120拓展阅读光导纤维传感器及应用光导纤维简称光纤，是以特别的工艺拉成的细丝。光纤透明、纤细，虽比头发丝还细，却具有能把光封闭在其中并沿轴向进行传播的特征。目前好的光纤的损耗已优于0.1dB/km。由光

7、源、光纤及接收器组成的传感器称为光纤传感器。光纤传感器具有抗电磁干扰能力强、防雷电击、防燃防爆、绝缘性好、柔韧性好、耐高温、重量轻等特点。不存在一次仪表与二次仪表之间接地的麻烦，所以特别适合在狭小的空间、强电磁干扰和高电压环境或在潮湿的环境中工作。下课回目录8/21/202121光的全反射演示图8-41光纤的损耗1－折射2－全反射3－散射8/21/202122各种装饰性光导纤维8/21/202123传导光线用的光导纤维8/21/202124光纤的拉制8/21/202125“光导纤维内窥镜”可实现探头36

8、0°全方位旋转。耐磨，耐腐蚀，探头装有高亮度多组LED照明光源，可以用于管道检测或医学检测。8/21/202126一、光纤的基本概念当一束光线以一定的入射角θ1从介质1射到介质2的分界面上时,一部分能量反射回原介质；另一部分能量则透过分界面,在另一介质内传播。1.光的全反射8/21/202127光线的在两种介质界面的反射与折射图8-39光线的在两种介质界面的反射与折射a）θ1＞θc时的情况b）θ1=θc时的情况c）θ1＜θc时的情况光线沿着