自动套色系统中误差色标检测光电传感器的设计与实现

第36卷第6期光电工程V ol.36, No.6 2009年6月Opto-Electronic Engineering June, 2009 文章编号：1003-501X(2009)06-0141-05

自动套色系统中误差色标检测

光电传感器的设计与实现

李娜娜1, 2，安志勇1，陈广秋1

( 1. 长春理工大学，长春 130022；

2. 中国科学院光电研究院，北京 100080 )

摘要：针对在凹版印刷中表征套印误差信息的色标信号检测问题。本文依据各颜色画面相对背景色对光能吸收不同的光学原理，利用半透半反光玻片的异面性和光电池光电转换功能，设计和实现了一种色标检测光电传感器。

针对光电池光电转换输出信号较弱且非数字性的问题，进行了信号调理。实验结果和现场应用表明，该光电传感器具有结构简单、检测距离远((10±2) mm)、光斑半径小(Φ1.5 mm)、灵敏度高、响应速度快(0.2 ms)、性能稳定可靠等优点。

关键词：光电传感器；色标信号检测；套印误差；光能吸收；光电池

中图分类号：TP212.14 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1003-501X.2009.06.028

Design and Implementation of Photoelectric Sensor for Detecting Color

Code Used in Automatic Register Controller

LI Na-na1,2，AN Zhi-yong1，CHEN Guang-qiu1

( 1. Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China;

2. Photo-electronic Research School, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China )

Abstract: For the sake of solving the color mark detecting problem of overprinting error information in gravure printing, an optical module of detecting color marks is designed and realized based on the principle that the reflected light energy absorption is different when various colored bars are irradiated by a white light source. In addition, a sort of glass slice with one face possessing semitransparent capacity, the half reflectivity and the function of a photocell’s photovoltaic conversion are utilized. As a result of weakness and non-digital of output signal, an output signal is magnified and transformed. The experiment result shows that the sensor has many good features, such as an uncomplicated structure, far detecting distance((10±2) mm), little facula radius(Φ1.5 mm), high sensitivity, fast response speed(0.2 ms), high stability and reliability, etc.

Key words: photoelectric sensor; color mark detecting; overprinting error; light energy absorption; photocell

0 引言

凹版印刷机采用凹版滚筒印刷方式，在塑料薄膜(例如BOPP膜)上印刷各种颜色的彩色图案。由于采用凹版滚筒印刷方式，其印刷品具有色泽鲜艳、清晰明快、形象逼真与立体感强等优点，是其它印刷方式无法比拟的，所以在国内外得到广泛应用。这种方法是将需要印刷的成品图案雕刻在每个印刷版辊上，图案有多少种颜色，原材料就需要经过多少次的版辊压印，最后得到需要的产品。这种印刷方式要求同一幅收稿日期：2008-11-27；收到修改稿日期：2009-03-20

基金项目：国家863高技术研究发展计划资助项目(2007AA706132)

作者简介：李娜娜(1978-)，女(汉族)，吉林长春人。工程师，博士研究生，主要从事光电测控技术及仪器的研究。

E-mail: lindali_2004@https://www.360docs.net/doc/0f10609461.html,。

光电工程 2009年6月

142图案在各个套印版辊的套印位置严格同步。然而由于塑料薄膜易受温、湿度的影响而导致变形和伸缩特性发生变化，此时即使套色调节机构制造得非常精确，各部分动作非常协调准确，但如果印刷机的自动化程度不高，仍然难以避免在印刷过程中出现跑偏现象，导致原材料浪费、产品质量得不到保证。作为凹版印刷机主要配套之一的自动套色控制系统则实时有效地解决了这一问题，而如何把色彩光信号转换为模拟电信号，并把模拟电信号转换为套色控制系统识别的数字信号显得至关重要。因此，研制一种决定套色控制系统性能的误差色标检测光电传感器具有十分重要的意义[1-2]。本文基于不同颜色背景对光能吸收不同的原理，从光路和电路两部分完成了误差色标检测光电传感装置的研究与设计。

1 色标检测原理

1.1 凹版印刷机工作原理

凹版印刷机印刷过程如图1所示。

印刷版辊MS x (x=1, 2, …, n )、压印胶辊MR x (x=1, 2, …, n )、误差修正辊CR x (x=1, 2, …, n )和色标检测光电传感器S x (x=1, 2, …, n -1)组成了印刷单元。在印刷过程中要求同一幅图像在各个印刷单元位置同步。实际印刷过程中印刷机线速度大，张力难以恒定，再加上导辊和压辊的相对滑动，承印材料的弹性收缩，各个印刷单元受热交换器冷热风的影响，承印物体材料会产生细微伸缩，导致图像套印位置的偏差[2-4]。这种偏差具有连续性，对印刷品的质量影响极大。由于印刷极线速度大，人工很难调整这种偏差，作为凹版印刷机主要辅助控制系统之一的彩色自动套色控制系统能有效地解决这一问题。设计误差色标检测光电传感器准确有效检测表征套印误差信息的色标信号，是自动套色控制系统功能实现的关键问题。 1.2 误差色标检测原理

光电传感器色标检测原理如下：在印刷过程中，每色印刷都会在印料的边缘印上以供套色用的色标，如图2所示，该色标线(MARK 线)水平长10 mm ，宽1 mm ，每个相邻色的MARK 线在套印精确时应互相平行，且间距为20 mm [5]。当MARK 线通过光电传感器的双通道光斑时，会引起反射光强弱的变化，光电转换器件将这种变化转换成输出电压的变化，电信号经信号调理电路形成相应的脉冲信号，即实现了色标

MS2 MS1 MS3MS4 MS5 MS6

CR2

MS: Printing cylinder ；MR: Press cylinder ；CR: Error amendent cylinder ；S: Color mark detecting photo-electronic sensor

图1 凹版印刷机印刷流程图

Fig.1 Flow chart of gravure printing process

P r i n t e d m a t e r i a l a d v a n c e d

i r e c t i o n

D e s

i g

图2

印料边缘套色用色标

Fig.2

Overprinting error color marks of material edge

MARK line

Photo-electronic sensor (a)Match

(b)Lead (c) Lag

图3 光电传感器色标检测原理图

Fig.3 Color mark detecting principle map of photo-electronic sensor

第36卷第6期李娜娜等：自动套色系统中误差色标检测光电传感器的设计与实现

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信号的检测和微处理器识别脉冲电信号的转换。以第二个印刷单元为例，当第一色印刷的MARK 线与第二色印刷的MARK 线通过光电传感器时产生的MARK 线脉冲信号分别定义为T1和T2。若T1和T2同时产生，说明两条MARK 线之间的距离为20 mm ，此时没有套印误差(匹配)；若T1脉冲超前或滞后T2脉冲信号，则表示两条MARK 线之间的距离不是20 mm ，此时有套印误差。检测原理如图3所示。

2 色标检测光电传感器的设计与实现

如图4所示，点光源经凸透镜形成平行光，平行光照射到半透半反光玻片的全透射面，使平行光完全透射。透射的平行光再经过一个凸透镜聚焦，焦点落在色标信号上，不同颜色对光的吸收能力不同，从而反射回的光能量也会不同。反射光经透镜形成反射平行光，反射平行光再照到半透半反光玻片的全反射面，使其完全反射，并被光电转换器件接收。不同颜色MARK 线的反射光信号经光电转换器件就可以转换为不同幅度的电压信号。再通过信号调理电路(主要有隔直滤波、信号放大和电压比较和光藕隔离输出)，就可产生被微处理器识别的脉冲信号。

光电传感器由两大模块组成：用于色标光信号检测和光电转换的光路模块；用于光电转换器件输出信号调理的电路模块。 2.1 光路模块设计与实现

光路模块设计主要进行双透镜和半透半反光玻片功能设计、点光源测试选型以及光电池性能测试，原理如图5所示。透镜1把点光源发射光形成平行光，使光源信号在光路通道中得以传输。透镜2实现色标照射聚焦光斑的形成，同时把色标反射光转换成传输平行光。为实现光源信号在正向路径直线传输，同时又能让色标反射平行光反向路径变向传输，采用了半透半反光玻片，其全透射面面向透镜1，使光源平行光完全透射；而全反射面面向透镜2，对反射光进行90°角的变向反射，实现反射光到光电转换器件接收面的输送。为此，半透半反光玻片的位置要严格与平行面成45°夹角。

2.2 点光源与光电转换器件的选取

由于套色系统对MARK 线的信号的实时性要求较高，而光源的性能直接影响光电传感器转换时间，因此，光源的选择十分重要。可采用的点光源主要有小白炽灯泡、发光二极等。因白炽小灯泡易发热、寿命短、聚焦差等缺点，系统的耐用性和可靠性得不到保障。最后我们选用NSPW500BS 型号的白光二极管，此种型号的二极管具有焦点处亮度高、无散光、响应时间短等优越性能，通过测试判断可以满足系统对实时性的要求。

本系统选用的光电池型号为2CR42(无栅)，为了测试其灵敏度是否满足要求，设计了静态测试电路如

图4 色标检测光电传感器总体设计原理框图

Fig.4 Overall design principle frame of color mark

detecting photo-electronic sensor

图5 光路设计原理图

Fig.5 Principle of optical path design

光电工程 2009年6月

144图6所示。

测试方法：取一印刷物的MARK 线放在光电传感器光眼焦点处，测试薄膜背景和各色标。同时从电路上断开光电池，用毫伏表测量光电池的开路电压，用毫安表测量发光二极管的电流。调节电位器W1改变发光二极管的工作电流，测试光电池输出电压的变化。色标检测光电传感器目的是检测各色标的所在位置，只关心各色标相对背景色对光能吸收的差异，而不需鉴别各色标的具体颜色。现以5色为例，印刷品色标背景色一般为白色，实验数据如表1和图7所示。

测试结果表明，除黑色、白色和银白外，其他各色之间对光能量的吸收差异不大，但相对背景色而言，对光能的吸收差异较明显。选限流电阻为220 ?，使发光二级管工作于电流为30 mA 额定状态下，光电池在各色标相对背景色的开路压差如表2所示。

数据表明，即使与背景色相接近的银白色，压差也达到了6 mV 。因此，该光电池灵敏度完全满足系统要求。

2.3 电路模块设计

光电池产生的电压信号经C 1隔直后[6]的电平范围为几毫伏到几十毫伏，因此必须对它进行放大。信号调理电路如图8所示，在信号放大电路中，光电池输出信号经过RC 隔直滤波送入运放OP07，经过放大可达几伏电压。放大后的信号经LM339比较器，比较电平根据现场的实际情况可在-5～+5 V 之间调整，然后用74LS14整形，输出TTL 脉冲波形，再进行光电隔离，送入CPU 实现后续误差处理。由于CPU 所处理的是两路脉冲的前沿误差，所以脉宽对误差的处理几乎没有影响。

图6 光电池静态测试电路图

Fig.6 Circuit diagram of photocell static testing

10 20 30 40 50 60 70 80

100

120140160180200220P h o t o c e l l o p e n -c i r c u i t v o l t a g e /m V

Light source circuit loop current /mA

图7 光电池灵敏度测试实验数据图

Fig.7 Testing data chart of photocell sensitivity

表1 光电池灵敏度测试实验数据

Table 1 Testing data of photocell sensitivity mV

Resister /? 495 375 270 220 177 152 116 102 84 73 63 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80 Black 109 122 130 144 154 159 166 170 175 181 190 Blue

115 132 140 153 162 167 171 176 185 192 195 Red 116 132 143 156 163 169 172 179 186 195 199 Yellow 119 134 145 158 164 169 175 180 189 195 204 Silver 130 145 163 167 173 183 185 190 198 206 210 Color-code color

Background color (white)

136 152 168 173 182 187 190 194 201 209 215

表2 光电池在各色标相对背景色的开路压差数据表

Table 2 Photocell open voltage output data table of different colors and background color mV Color-code color Black Blue Red Yellow Silver Photocell open voltage

29 20 17 15 6

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结束语

色标检测光电传感器有效地解决了表征套印误差信息的色标检测问题，是彩色印刷自动套色控制系统得以稳定运行的可靠保障。文中设计的色标检测光电传感器已应用到长春市乾利彩色印刷包装有限公司的九色凹版印刷机的彩色印刷自动套色控制系统中。现场应用表明，该系统具有灵敏度高、响应速度快、抗背景光干扰能力强、工作可靠和使用寿命长等诸多优点。主要技术指标：1) 工作电源：± 5 V ；2) 检测距离：(10±2) mm ；3) 光斑尺寸：Φ1.5 mm ；4) 响应时间：0.2 ms ；5) 输出电压：高电平等于5 V ；低电平＜0.5 V 。此光电传感器为彩色印刷自动套色控制系统提供稳定可靠的套印误差信息，大大地提高了印刷机的印刷速度，自动套色控制系套印误差可控制在±0.1 mm 范围内，提高了产品质量。参考文献：

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U i

图8 信号调理电路

Fig.8 Signal conditioning circuit

颜色识别

第1章绪论 1.1论文的背景颜色识别兴起的时间较晚，但在实时检测系统及自动控制方面具有重要意义，单片机及微机的引入提高了颜色识别的速度及智能化程度。国内与国外尚存在较大差距，识别的精度，灵敏度，颜色范围，快速性成为颜色识别的主要问题。深入研究传统颜色识别系统十分必要，同时对国外先进的颜色识别仪器进行了解，可以在某种程度上给我们以启示。 1.2颜色识别的应用及意义颜色识别在现代生产中的应用越来越广泛，无论是遥感技术，工业过程控制，材料分拣识别，图像处理，产品质检，机器人视觉系统，还是某些模糊的探测系统都需要对颜色进行探测，而颜色传感器的飞速发展，生产过程中长期由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被颜色传感器所替代。为这上述应用的自动化实现提供了可能。1.3 颜色识别的国内外研究现状及发展前景颜色识别是新兴的测控技术，普通的工业应用如材料分拣，商标识别等已广泛应用。但高精密的颜色识别技术仍掌握在少数发达国家如美国,日本手中。我国在机器人视觉系统方面已取得了举世瞩目的成就，但在摄取数码影像，高分辨率的颜色识别方面仍缺乏自主研发的能力。随着颜色传感器的广泛应用，颜色识别技术已成为仪器自动化，智能化的重要组成部分，发展前景十分广阔。 1.4 论文的构成及研究内容本文首先在对传统的颜色识别技术的了解下，研究了以下内容： 1. 颜色识别的基本原理及常识。 2. 色敏传感器的介绍及识别颜色的原理，并对现在市面上使用的颜色传感器进行分类。 3. 识别单色光的识别系统的精密放大器的模拟电路仿真及单通道A/D转换。 4. 识别全色光的识别系统的I-V变换设计及三通道数据采集显示的设计与仿真。 5. 自设计的利用电压比较器识别颜色的基本原理及相应仿真。 6. TCS230介绍及设计基于TCS230与51单片机的颜色识别系统与仿真。

光电传感器在生活中的应用-

光电传感器在生活中的应用 ——CCD图像传感器摘要：在科学技术高速发展的现代社会中，人类已经入瞬息万变的信息时代，人们在日常生活，生产过程中，主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输，来实现制动控制，自动调节，目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。由于微电子技术，光电半导体技术，光导纤维技术以及光栅技术的发展，使得光电传感器的应用与日俱增。这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点，在自动检测技术中得到了广泛应用，它一种是以光电效应为理论基础，由光电材料构成的器件。光电传感器由于反应速度快，能实现非接触测量，而且精度高、分辨力高、可靠性好，加之半导体光敏器件具有体积小、重量轻、功耗低、便于集成等优点，因而广泛应用于军事、宇航、通信、检测与工业自动化控制等多种领域中。当前，世界上光电传感领域的发展可分为两大方向：原理性研究与应用开发。随着光电技术的日趋成熟，对光电传感器实用化的开发成为整个领域发展的热点和关键。关键字：光电传感器；CCD图像传感器正文一、CCD的工作方式 ?CCD和传统底片相比，CCD 更接近于人眼对视觉的工作方式。只不过，人眼的视网膜是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞，分工合作组成视觉感应。 CCD经过长达35年的发展，大致的形状和运作方式都已经定型。 CCD 的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。 ?CCD(Charge Coupled Devices，CCD)由大量独立光敏元件组成，每个光敏元件也叫—个像素。这些光敏元件通常是按矩阵排列的，光线透过镜头照射到光电二极管上，并被转换成电荷。每个元件上的电荷量取决于它所受到的光照强度，图像光信号转换为电信号。当CCD工作时，CCD将各个像素的信息经过模傲转换器处理后变成数字信号，数字信号以一一定格式压缩后存入缓存内，然后图像数据根据不间的需要以数字信号和视频信号的方式输出。

RAL色标标准

RAL标准

RAL色号对照表数字"1"开头的 1000 Green beige 米绿色 1001 Beige 米色，淡黄或灰黄1002 Sand yellow 沙黄色 1003 Signal yellow 信号黄 1004 Goldenyellow 金黄色 1005 Honey yellow 蜜黄色 1006 Maize yellow 玉米黄 1007 Daffodil yellow 灰黄色 1011 Brown beige 米褐色 1012 Lemon yellow 柠檬黄 1013 Oyster white 近于白色的浅灰1014 Ivory 象牙色 1015 Light ivory 亮象牙色 1016 Sulfur yellow 硫磺色 1017 Saffron yellow 深黄色 1018 Zinc yellow 绿黄色 1019 Grey beige 米灰色 1020 Olive yellow 橄榄黄 1021 Rape yellow 油菜黄 1023 Traffic yellow 交通黄 1024 Ochre yellow 赭黄色 1026 Luminous yellow 亮黄色1027 Curry 咖喱色 1028 Melon yellow 浅橙黄 1032 Broom yellow 金雀花黄1033 Dahlia yellow 大丽花黄1034 Pastel yellow 粉黄色 1035 Pearl beige 米珍珠色 1036 Pearl gold 金黄珍珠 1037 Sun yellow 日光黄数字“2”开头的 2000 Yellow orange 黄橙色 2001 Red orange 橘红

光电传感器论文

光电传感器物理与电子工程学院电子信息科学与技术（应用技术）2011级李俊学号20110520164 指导老师伊斯刚摘要：由于微电子技术，光电半导体技术，光导纤维技术以及光栅技术的发展，使得光电传感器的应用与日俱增。这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点，在自动检测技术中得到了广泛应用，它一种是以光电效应为理论基础，由光电材料构成的器件。关键字：光电效应；光电元件；光电特性；传感器应用 1 理论基础——光电效应光电效应一般有外光电效应、光导效应、光生伏特效应。光照在照在光电材料上，材料表面的电子吸收的能量，若电子吸收的能量足够大是，电子会克服束缚脱离材料表面而进入外界空间，从而改变光电子材料的导电性，这种现象成为外光电效应根据爱因斯坦的光电子效应，光子是运动着的粒子流，每种光子的能量为hv(v为光波频率，h为普朗克常数，h＝6.63*10-34 J/HZ)，由此可见不同频率的光子具有不同的能量，光波频率越高，光子能量越大。假设光子的全部能量交给光子，电子能量将会增加，增加的能量一部分用于克服正离子的束缚，另一部分转换成电子能量。根据能量守恒定律：1/2mv2=hv-A 式中，m为电子质量,v为电子逸出的初速度,A微电子所做的功。 2 光电元件及特性 2.1 光电管光电管的种类繁多，典型的产品有真空光电管和充气光电管,外形成半圆筒形金属片制成的阴极K和位于阴极轴心的金属丝制成的阳极A封装在抽成真空的

玻壳内，当入射光照射在阴极上时，单个光子就把它的全部能量传递给阴极材料中的一个自由电子，从而使自由电子的能量增加h。当电子获得的能量大于阴极材料的逸出功A时，它就可以克服金属表面束缚而逸出，形成电子发射。这种电子称为光电子，光电子逸出金属表面后的初始动能为1/2mv2 光电管正常工作时，阳极电位高于阴极。在人射光频率大于“红限”的前提下，从阴极表面逸出的光电子被具有正电位的阳极所吸引，在光电管内形成空间电子流，称为光电流。此时若光强增大，轰击阴极的光子数增多，单位时间内发射的光电子数也就增多，光电流变大。光电管的光电特性如图1所示，从图中可知，在光通量不太大时，光电特性基本是一条直线。图1光电管的光 2.2 光电倍增管由于真空光电管的灵敏度低，因此人们研制了具有放大光电流能力的光电倍增管。光电倍增管也有一个阴极K和一个阳极A，与光电管不同的是在它的阴极和阳极间设置了若干个二次发射电极，D1、D2、D3…它们称为第一倍增电极、第二倍增电极、…，倍增电极通常为10～15级。光电倍增管工作时，相邻电极之间保持一定电位差，其中阴极电位最低，各倍增电极电位逐级升高，阳极电位最高。当入射光照射阴极K时，从阴极逸出的光电子被第一倍增电极D1加速，以高速轰击D1 ，引起二次电子发射，一个入射的光电子可以产生多个二次电子，D1发射出的二次电子又被D1、D2问的电场加速，射向D2并再次产生二次电子发射……，这样逐级产生的二次电子发射，使电子数量迅速增加，这些电子最后到达阳极，形成较大的阳极电流。若倍增电极有n级，各级的倍增率为σ，则光电倍增管的倍增率可以认为是σN ，因此，光电倍增管有极高的灵敏度。在输出电流小于1mA的情况下，它的光电特性在很宽的范围内具有良好的线性关系。光电倍增管的这个特点，使它多用于微光测量。

光电传感器论文86094

光电传感器关键字：光电效应光电元件光电特性传感器分类传感器应用摘要：在科学技术高速发展的现代社会中，人类已经入瞬息万变的信息时代，人们在日常生活，生产过程中，主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输，来实现制动控制，自动调节，目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。由于微电子技术，光电半导体技术，光导纤维技术以及光栅技术的发展，使得光电传感器的应用与日俱增。这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单, 形式灵活多样等优点，在自动检测技术中得到了广泛应用，它一种是以光电效应为理论基础，由光电材料构成的器件。正文：一、理论基础——光电效应光电效应一般有外光电效应、光导效应、光生伏特效应。光照在照在光电材料上，材料表面的电子吸收的能量，若电子吸收的能量足够大是，电子会克服束缚脱离材料表面而进入外界空间，从而改变光电子材料的导电性，这种现象成为外光电效应根据爱因斯坦的光电子效应，光子是运动着的粒子流，每种光子的能量为hv（v 为光波频率，h 为普朗克常数，h＝6.63*10-34 J/HZ），由此可见不同频率的光子具有不同的能量，光波频率越高，光子能量越大。假设光子的全部能量交给光子，电子能量将会增加，增加的能量一部分用于克服正离子的束缚，另一部分转换成电子能量。根据能量守恒定律： 12 m h - A 2 式中，m为电子质量,v 为电子逸出的初速度,A 微电子所做的功。由上式可知，要使光电子逸出阴极表面的必要条件是h>A。由于不同材料具有不同的逸出功，因此对每一种阴极材料，入射光都有一个确定的频率限，当入射光的频率低于此频率限时，不论光强hc多大，都不会产生光电子发射，此频率限称为“红限”。相应的波长为K A式中，c为光速，A为逸出功。当受到光照射时，吸收电子能量，其电阻率降低的导电现象称为光导效应。它属于内光电效应。当光照在半导体上是，若电子的能量大与半导体禁带的能级宽度，则电子从价带跃迁到导带，形成电子，同时，价带留下相应的空穴。电子、空穴仍留在半导体内，并参与导电在外电场作用下形成的电流。除金属外，多数绝缘体和半导体都有光电效应，半导体尤为显著，根据光导效应制造的光电元件有固有入射光频率，当光照在光电阻上，其导电性增强，电阻值下降。光强度愈强，其阻值愈小，若停止光照，其阻值

电阻色标识别方法

电阻器的识别和检测—色标色标法是指不同颜色表示元件不同参数的方法。在电阻器上，不同的颜色代表不同的标称值和偏差色标法可以分为：色环法和色点法。其中，最常用的是色环法。色环电阻器中，根据色环的环数多少，又分为四色环表示法和五色环表示法。下图（a）是用四色环表示标称阻值和允许偏差，其中，前三条色环表示此电阻的标称阻值，最后一条表示它的偏差。如图（b）中色环颜色依次黄、紫、橙、金，则此电阻器标称阻值为，偏差。如图（c）电阻器的色环颜色依次为：蓝、灰、金、无色（即只有三条色环），则电阻器标称阻值为：。下图（a）是五色环表示法，精密电阻器是用五条色环表示标称阻值和允许偏差，通常五色环电阻识别方法与四色环电阻一样，只是比四色环电阻器多一位有效数字。图（b）中电阻器的色环颜色依次是：棕、紫、绿、银、棕，其标称阻值为：，偏差为。判断色环电阻的第一条色环的方法 1.对于未安装的电阻，可以用万用表测量一下电阻器的阻值，再根据所读阻值看色环，读出标称阻值。 2.对于已装配在电路板上的电阻，可用以下方法进行判断：（1）四色环电阻为普通型电阻器，从标称阻值系列表可知，其只有三种系列，允许偏

差为±5%、±10%、±20%，所对应的色环为：金色、银色、无色。而金色、银色、无色这三种颜色没有有效数字，所以，金色、银色、无色作为四色环电阻器的偏差色环，即为最后一条色环（金色，银色除作偏差色环外，可作为乘数）。（2）五色环电阻器为精密型电阻器，一般常用棕色或红色作为偏差色环。如出现头尾同为棕色或红色环时，要判断第一条色环则要通过方法（3）、（4）。（3）第一条色环比较靠近电阻器一端引脚。（4）表示电阻器标称阻值的那四条环之间的间隔距离一般为等距离，而表示偏差的色环（即最后一条色环）一般与第四条色环的间隔比较大，以此判断哪一条为最后一条色环。如图所示。在识别色环电阻器时，要注意以下几点： 1.色环表中的标称阻值单位为。 2.当允许偏差为±20%时，表示允许偏差的这条色环为电阻器本色，此时，四条色环的电阻器便只有三条了，一定要注意这一点。 3.对于一些功率大的色环电阻器，在其外表将显示出它的功率，图示色环电阻表面上的数字2表示为此电阻的功率为2W。

光电传感器的原理及应用

光电传感器的原理及应用作者:2011级应用物理向舟望摘要:光电传感器，基于光电效应的传感器，在受到可见光照射后即产生光电效应，将光信号转换成电信号输出。它除能测量光强之外，还能利用光线的透射、遮挡、反射、干涉等测量多种物理量，如尺寸、位移、速度、温度等，因而是一种应用极广泛的重要敏感器件。关键词:光电传感器、光电效应、敏感器件。正文引言：在科学技术高速发展的现代社会中，人类已经入瞬息万变的信息时代，人们在日常生活，生产过程中，主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输，来实现制动控制，自动调节，目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。由于微电子技术，光电半导体技术，光导纤维技术以及光栅技术的发展，使得光电传感器的应用与日俱增。这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点，在自动检测技术中得到了广泛应用。原理： 1、光电效应光电效应一般有外光电效应、光导效应、光生伏特效应。光照在照在光电材料上，材料表面的电子吸收的能量，若电子吸收的能量足够大是，电子会克服束缚脱离材料表面而进入外界空间，从而改变光电子材料的导电性，这种现象成为外光电效应根据爱因斯坦的光电子效应，光子是运动着的粒子流，每种光子的能量为hv(v 为光波频率，h 为普朗克常数，h ＝6.63*10-34 J/HZ)，由此可见不同频率的光子具有不同的能量，光波频率越高，光子能量越大。假设光子的全部能量交给光子，电子能量将会增加，增加的能量一部分用于克服正离子的束缚，另一部分转换成电子能量。根据能量守恒定律：式中，m 为电子质量,v 为电子逸出的初速度,A 微电子所做的功。 A -h m 2 12νν=

光电传感器的设计

光电传感器的设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

光电传感器的设计题目：光电传感器的设计院（系）：信息工程学院专业：光电信息科学与工程姓名：褚飞亚学号： 20 指导教师：张洋洋 2016年6月27号

摘要随着信息技术的迅猛发展，传感器的应用技术也在飞速发展，新的应用技术呈现出爆炸式的发展。传感器作为作为测控系统中对象信息的入口，作为捕获信息的主要工具，在现代化事业中的重要性已被人们所认识。光电传感器的应用技术为信息科学的一个分支，俗称“电眼”。它是将传统光学技术与现代微电子技术以及计算机技术机密结合的纽带，是获取光信息或借助光提取其他信息的重要手段。现如今汽车成为大多数人必不可少的东西。经常开车的朋友们，应该都有过这样的苦恼每次开车到了单位或者小区大门口都要等门卫来开门或者等其按动电动门的开关,既费时间又费人力,如果巧妙地利用光电传感器就可以实现光控大门。所以借此次课程设计来设计一个光控大门，即把光敏电阻装在大门上并且在汽车灯光能照到的地方,把带动大门的电动机接在干簧管的电路中,那么夜间汽车开到大门前,灯光照射到光敏电阻时,干簧继电器就可以自动接通电动机电路,电动机就能带动大门打开。这样就解决了上述的问题。

目录 1、设计要求...............................................错误!未定义书签。功能与用途 ............................................................................................. 错误!未定义书签。指标要求 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 2、光电传感器介绍及工作原理 ...............错误!未定义书签。、光电传感器 ......................................................................................... 错误!未定义书签。工作原理 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 3、方案设计...............................................错误!未定义书签。 4、元件选择和电路设计 ...........................错误!未定义书签。元件选择 ................................................................................................. 错误!未定义书签。电路设计 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 5、总结.......................................................错误!未定义书签。参考文献.....................................................错误!未定义书签。

通用质量检验标准

通用质量检验标准 Revised as of 23 November 2020

通用质量检验标准 1.目的在顾客未提出特别要求时，明确本公司生产产品应达到的质量水平及检验标准，明确原辅材料进货、产品储存运输应达到的质量水平。 2.范围本标准适用于本公司原材料采购、产品生产（含生产工序委外加工）、储存和运输等过程的质量控制，适用于顾客没有特别规定的产品生产质量控制与检验，适用于营业部门与顾客沟通、进行业务洽谈时参考，适用于生产技术部在生产过程中进行工序生产质量控制，适用于生产技术部和品质部对工序产品或成品进行检验，适用于全质办和品质部对采购、产品生产、储存和运输等过程进行巡查或抽检。本标准不涉及公司生产设备及其所需的备件采购、备件委外加工。 3.定义质量标准——原辅材料进货[下载自管理资源吧]和投入生产要求的质量项目、生产产品要求的质量项目、储存和运输产品要求的质量项目、部门或车间工序人员工作过程的操作项目，应达到的水平。检验标准——质管人员、检验人员在进行原辅材料和产品质量判定时，在进行现场巡查或抽查时，所依照的质量标准、有关的条款或数值。产品————在生产过程中指成品或半成品，在储存与交付阶段指进入成品仓库的成品。半成品———指生产过程中各工序加工后的工序产品，但成型加工工序后的产品除外。 4.引用文件 GB13024-91箱纸板GB13023-91瓦楞原纸 QB1011-91单面涂布白板纸ZBY32024-90白卡纸 GB/T10335-1995铜版纸 GB7705-1987平版装潢印刷品GB/T17497-1988柔性版装潢印刷品

GB/T6544-1999瓦楞纸板GB6543-86瓦楞纸箱 GB2828-1987逐批检查计数及抽样表 GB/T6545-1998瓦楞纸板耐破强度的测定方法 GB/T6546-1998瓦楞纸板边压强度的测定方法 GB/T6547-1998瓦楞纸板厚度的测定方法 GB/T6548-1998瓦楞纸板粘合强度的测定方法 5.内容原辅材料质量标准 5.1.1原纸进货质量标准 a)箱纸板——根据GB13024-91箱纸板结合我公司实际情况，将箱纸板分为4级：高档箱纸板（一等）、普通箱纸板（二等）、普通箱纸板（三等）、挂面纸（四等）。进货检验必检项目为定量、紧度、耐破指数、横向环压指数、水份，具体技术指标见表一。 b)瓦楞原纸——根据GB13023-91瓦楞原纸结合我公司实际情况，将瓦楞原纸分为3级：高强瓦楞纸（一等）、普通瓦楞纸纸（二等）、普通瓦楞纸纸（三等）。进货检验必检项目为定量、紧度、横向环压指数、纵向裂断长、水份，具体技术指标见表二。 c)单面涂布白板纸——按QB1011-91单面涂布白板纸对厚度、定量、白度、横向耐折、横向挺度、水份进行检测，并按技术指标进行判定，见附表三。 d)白卡纸——按ZBY32024-90白卡纸对厚度、定量、白度、横向挺度、水份进行检测，并按技术指标进行判定，见表四。 e)铜版纸——符合GB/T10335-1995铜版纸。 f)对原纸纸色的要求：在现有生产工艺流程中、在规定的原纸库存期间、在成品库存期间、在搬运装车发货期间，不会产生明显的原纸变色（在800mm距离观察）。 g)各种原纸须符合环保要求，由供方提供定期型式试验的检测报告，每年至少1次。原纸进货检验抽样及判定抽样方式：

基于光电传感器自动循迹小车设计

基于光电传感器自动循迹小车设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

摘要制作自动寻迹小车所涉及的专业知识包括控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等诸多学科。为了使小车能够快速稳定的行驶，设计制作了小车控制系统。在整个小车控制系统中，如何准确地识别路径及实时地对智能车的速度和方向进行控制是整个控制系统的关键。由于此小车能够自动寻迹,加速,减速.故又被称作为智能车.本智能车控制系统设计以MC9S12XS128微控制器为核心，通过两排光电传感器检测小车的位置和运动方向来获取轨道信息，根据轨道信息判断出相应的轨道类型，并分配不同的速度给硬件电路加以控制，完成了在变负荷条件下对速度的快速稳定调节。红外对射传感器用于检测智能车的速度，以脉宽调制控制方式（PWM）控制电机和舵机以达到控制智能车的行驶速度和偏转方向。软件是在CodeWarrior 的环境下用C语言编写的，用PID控制算法调节驱动电机的转速和舵机的方向，完成对模型车运动速度和运动方向的闭环控制。智能车能够准确迅速地识别特定的轨道，并沿着引导线以较高的速度稳定行驶。整个智能车系统涉及车模机械结构的改装、传感器电路设计及控制算法等多个方面。经过多次反复的测试，最终确定了现有的智能车模型和各项控制参数。关键词： MC9S12XS128；PID；PWM；光电传感器；智能车

ABSTRACT Making automatic tracing car involved the professional knowledge including control, pattern recognition, sensing technology, automobile electronics, electrical, computer, machinery and so on many subjects. According to the technical requirements of the contest, we design the intelligent vehicle control system. In the entire control system of the smart car, how to accurately identify the road and real-time control the speed and direction of the Smart Car is the key to the whole control system. Because this car can automatic tracing, accelerate, slowing down. So it is also known as intelligent car this intelligent vehicle control system design take the MC9S12XS128 micro controller as a core, examines car's position and the heading through two row of photoelectric sensors gains the racecourse information, judges the corresponding racecourse type according to the racecourse information, and assigned the different speed to control for the hardware circuit, has completed in changes under the load condition to the speed fast stable adjustment. The infrared correlation sensor uses in examining the intelligent vehicle's speed, (PWM) controls the electrical machinery and the servo by the pulse-duration modulation control mode achieves the control intelligence vehicle's moving velocity and the deflection direction. The software is under the CodeWarrior environment with the C language compilation, actuates electrical machinery's rotational speed and servo's direction with the PID control algorithm adjustment, completes to the model vehicle velocity of movement and the heading closed-loop control. The intelligent vehicle can distinguish the specific racecourse rapidly accurately, and along inlet line by the high speed control travel. The entire intelligent vehicle system involves the vehicle mold mechanism the re-equipping, the sensor circuit design and the control algorithm and so on many aspects. After the repeated test, has determined the existing intelligent vehicle model and each controlled variable finally many times. Keywords： MC9S12XS128; PID；PWM；photoelectric sensor; smart car

工业国际标准色标色卡

ral工业国际标准色标色卡色号-颜色-中文颜色名标准对照 ral1000 米绿色ral1001 米灰黄 ral1002 沙黄色 ral1003 信号黄 ral1004 金黄色 ral1005 蜜黄色 ral1006 玉米黄 ral1007 灰黄色 ral1011 米褐色ral1012 柠檬黄 ral1013 浅灰 ral1014 象牙色 ral1015 亮象牙 ral1016 硫磺色 ral1017 深黄色 ral1018 绿黄色 ral1019 米灰色ral1020 橄榄黄 ral1021 油菜黄 ral1023 交通黄 ral1024 赭黄色 ral1027 咖喱色 ral1028 浅橙黄 ral1032 金雀花黄 ral1033 大丽花黄ral1034 粉黄色 ral2000 黄橙色 ral2001 橘红 ral2002 朱红 ral2003 淡橙 ral2004 纯橙 ral2008 浅红橙 ral2009 交通橙ral2010 信号橙 ral2011 深橙色 ral2012 鲑鱼橙 ral3000 火焰红 ral3001 信号红 ral3002 胭脂红 ral3003 宝石红 ral3004 紫红色ral3005 葡萄酒红 ral3007 黑红色 ral3009 氧化红 ral3011 红玄武土 ral3012 米红色 ral3013 番茄红 ral3014 古粉红色 ral3015 淡粉红色ral3016 珊瑚红色 ral3017 玫瑰色 ral3018 草莓红 ral3020 交通红 ral3022 鲑鱼粉红 ral3027 悬钩子红 ral3031 戈亚红色 ral4001 丁香红ral4002 紫红色 ral4003 石南紫 ral4004 酒红紫 ral4005 丁香蓝 ral4006 交通紫 ral4007 紫红蓝色 ral4008 信号紫罗兰 ral4009 崧蓝紫色ral5000 紫蓝色 ral5001 蓝绿色 ral5002 群青蓝 ral5003 蓝宝石蓝 ral5004 蓝黑色 ral5005 信号蓝 ral5007 亮蓝色 ral5008 灰蓝色ral5009 天青蓝 ral5010 龙胆蓝 ral5011 钢蓝色 ral5012 淡蓝色 ral5013 钴蓝色 ral5014 鸽蓝色 ral5015 天蓝色

光电传感器特性分析

光电传感器特性分析摘要：随着科技的发展，人类越来越注重信息和自动化，在日常的生产学习过程中，人们常常要进行自动筛选、自动传送，而为了实现这些，光电传感发挥了不可磨灭的作用。光敏传感器的物理基础是光电效应，即光敏材料的电学特性因受到光的照射而发生变化。关键词：光电效应、光电传感器、光敏材料一、理论基础——光电效应光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类。外光电效应是指在光照射下，电子逸出物体表面的外发射的现象，也称光电发射效应，基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。内光电效应是指入射的光强改变物质导电率的物理现象，称为光电导效应，大多数光电控制应用的传感器，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等都属于内光电效应类传感器。 1.外光电效应光照在照在光电材料上，材料表面的电子吸收的能量，若电子吸收的能量足够大，电子会克服束缚逸出表面，从而改变光电子材料的导电性，这种现象成为外光电效应。根据爱因斯坦的光电子效应，光子是运动着的粒子流，每种光子的能量为hv(v 为光波频率，h 为普朗克常数)，由此可见不同频率的光子具有不同的能量，光波频率越高，光子能量越大。假设光子的全部能量交给光子，电子能量将会增加，增加的能量一部分用于克服正离子的束缚，另一部分转换成电子能量。根据能量守恒定律：式中，m 为电子质量,v 为电子逸出的初速度,w 为逸出功。由上式可知，要使光电子逸出阴极表面的必要条件是hv>w 。由于不同材料具有不同的逸出功，因此对每一种阴极材料，入射光都有一个确定的频率限，当入射光的频率低于此频率限时，不论光强多大，都不会产生光电子发射，此频率限称为“红限”。相应的波长为式中，c 为光速，w 为逸出功。 2.内光电效应当光照射到半导体表面时,由于半导体中的电子吸收了光子的能量,使电子从半导体表面逸出至周围空间的现象叫外光电效应。利用这种现象可以制成阴极射线管、光电倍增管和摄像管的光阴极等。半导体材料的价带与导带间有一个带隙,其能量间隔为Eg 。一般情况下,价带中的电子不会自发地跃迁到导带,所以半导体 w hv -=2mv 2 1 w hc K = λ

色标检测传感器E18-F10NK

简介： E18-F10NK 是一种集发射与接收于一体的色标传感器，类型为：NPN 常开型输出。单色光源经过调制后发出，被检测物反射后，经接收头对进行解调输出。有效的避免了环境可见光的干扰。双透镜的使用，延长了传感器的检测距离。另外在实际使用中，还可以通过传感器尾部的电位器旋钮改变传感器的探测范围。本色标传感器，具有探测距离远、不受可见光干扰、易于装配、使用方便等特点，可以被应用于物品定位、颜色识别等用途，可以用作广告卷帘灯箱、包装机、切割机等多种生活化工产品上。色标传感器就其原理来说并不是检测颜色，它是通过检测色标对光束的反射或吸收量与周围材料相比的不同而实现检测的。所以，颜色的识别要严格与照射在目标上的光谱成分相对应。在单色光源中，绿光LED（565mm）和红光LED（660mm）各有所长。绿光在很宽的颜色范围内比红光源灵敏度高。红光LED 对有限的颜色组合有响应，但它的检测距离比绿光LED 远。通常红光源传感器的检测距离是绿光源传感器的6～8倍。电气特性： z 红色：VCC ；绿色：GND ；黄色：OUT 。 z 工作电压：5VDC z 工作电流：10-15mA z 感应距离：3-10CM z Sensing range: 3-10cm z Sensing object: Translucency, opaque 备注：请不要将引线接错，否则将会烧掉传感器

z Supply voltage: DC5V z Output operation: Normally open(O) z Output: DC three-wire system(NPN) 机械特性： z 颜色：橙黄色 z 直径:18mm z 长度:45mm z 引线长度:40cm z Diameter: 18mm, Length: 45mm z Appearance: Threaded cylindrical z Material: Plastic 应用案例： 1、广告卷帘灯箱 2、膜切机、包装机等 3、机器人、智能车黑白线检测等等。特别说明：由于E18-F10NK 是5V 的色标传感器，有些用户需要用在12V 或者是24V 的场合，如PLC 控制等。在这种应用场合中，我们可以通过一个5V 的小继电器，对输出电平进行转换，如上图所示。 E18-F10NK 传感器的最大驱动电流在100mA，可以直接驱动小型继电器。传感器内部原理图

光电传感器特性分析

离子的束缚，另一部分转换成电子能量。根据能量守恒定律：式中，m 为电子质量,v 为电子逸出的初速度,w 为逸出功。由上式可知，要使光电子逸出阴极表面的必要条件是hv>w 。由于不同材料具有不同的逸出功，因此对每一种阴极材料，入射光都有一个确定的频率限，当入射光的频率低于此频率限时，不论光强多大，都不会产生光电子发射，此频率限称为“红限”。相应的波长为式中，c 为光速，w 为逸出功。 2.内光电效应当光照射到半导体表面时,由于半导体中的电子吸收了光子的能量,使电子从半导体表面逸出至周围空间的现象叫外光电效应。利用这种现象可以制成阴极射线管、光电倍增管和摄像管的光阴极等。半导体材料的价带与导带间有一个带隙,其能量间隔为Eg 。一般情况下,价带中的电子不会自发地跃迁到导带,所以半导体材料的导电性远不如导体。但如果通过某种方式给价带中的电子提供能量,就可以将其激发到导带中,形成载流子,增加导电性。光照就是一种激励方式。当入射光的能量hν≥Eg（ Eg 为带隙间隔)时,价带中的电子就会吸收光子的能量,跃迁到导带,而在价带中留下一个空穴,形成一对可以导电的电子——空穴对。这里的电子并未逸出形成光电子,但显然存在着由于光照而产生的电效应。因此,这种光电效应就是一种内光电效应。从理论和实验结果分析,要使价带中的电子跃迁到导带,也存在一 w hv -=2mv 21 w hc K = λ

光电传感器介绍

光电式传感器 1.概述光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号（红外、可见及紫外光辐射）转变成为电信号的器件。光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。近年来，新的光电器件不断涌现，特别是CCD图像传感器的诞生，为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。 2.物理特性 2.1外光电效应 2.1.1光子假设 1887年，赫兹发现光电效应，爱因斯坦第一个成功解释光电效应。爱因斯坦根据普朗克量子假说而进一步提出的光量子，即光子概念，对光电效应研究做出了决定性的贡献。爱因斯坦光子假说的核心思想是：表面上看起来连续的光波是量子化的。单色光由大量不连续的光子组成。若单色光频率为n，那么每个光子的能量为E＝hv, 动量为。由爱因斯坦光子假说发展成现代光子论(photon theory)的两个基本点是：

(1) 光是由一颗一颗的光子组成的光子流。每个光子的能量为E = hv，动量为。由N个光子组成的光子流，能量为N hv。 (2) 光与物质相互作用，即是每个光子与物质中的微观粒子相互作用。根据能量守恒定律，约束得最不紧的电子在离开金属面时具有最大的初动能，所以对于电子应有： 2.2 内光电效应光电传感器通常是指能敏感到由紫外线到红外线光的光能量，并能将光能转化成电信号的器件。其工作原理是基于一些物质的光电效应。光电效应：当具有一定能量E的光子投射到某些物质的表面时，具有辐射能量的微粒将透过受光的表面层，赋予这些物质的电子以附加能量，或者改变物质的电阻大小，或者使其产生电动势，导致与其相连接的闭合回路中电流的变化，从而实现了光—电转换过程。在光线作用下能使物体电阻率改变的称为内光电效应。属于内光电效应的光电转换元件有光敏电阻以及由光敏电阻制成的光导管等。 2.2.1光电导效应光照变化引起半导体材料电导变化的现象称光电导效应（又称为光电效应、光敏效应），即光电导效应是光照射到某些物体上后，引起其电性能变化的一类光致电改变现象的总称。当光照射到半导体材料时，材料吸收光子的能量，使非传导态电子变为传导态电子，引起载流子浓度增大，因而导致材料电导率增大。在光线作用下，对于半导体材料吸收了入射光子能量，若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度，就激发出电子-空穴对，使载流子浓度增加，半导体的导电性增加，阻值减低，这种现象称为光电导效应。光敏电阻就是基于这种效应的光电器件。

光电式传感器

光电式传感器光电式传感器的工作原理光电传感器是将光信号转换为电信号的一种传感器，其工作原理基于光电效应，通常由光源、光路、光电元件构成。所谓光电效应，是指当光照射到某种物质时，该物质的导电特性发生变化的一种物理现象。光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现的，一般情况下，它有三部分组成，可分为发送器、接收器和检测电路。投光器发出的光束被物体阻断或部分反射，受光器最终做出判断，发射器发射光束一般来源于半导体的光源——发光二极管和激光二极管，光束不间断的发射或改变脉冲宽度，接收器有光电二极管或光电三极管组成，在接收器前面装有光学元件——透镜或光圈，在其后面检测电路，滤出有效信号和应用信号，实现控制。光电式传感器的分类光电式传感器按照光电效应可分为三类：（1）在光线作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应，如光电管、光电倍增管等;（2）在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象称为内光电效应，如光敏电阻、光敏晶体管等;（3）在光线作用下，物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应，如光电池等。按光电式传感器信号形式可分为：模拟式光电传感器：位移式光电传感器；数字式光电传感器：转速传感器、光栅式传感器等。通常，光电传感器还包括光纤传感器、固体图像传感器。光电传感器的应用可归纳为四种基本形式：直射式（辐射式）、吸收式、遮光式、反射式。光电式传感器的测量的物理量及范围光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起 1

光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。光电传感器的敏感波长在可见光（0．38～0．76um）附近，包括红外线（0．76～1000um）和紫外线波长（0．005～0．4um）。光电传感器的优缺点检测距离长。在对射型中保留10m以上的检测距离等，便能实现其他检测手段。对检测物体的限制少。由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理，所以不像接近传感器等将检测物体限定在金属，它可对玻璃.塑料.木材.液体等几乎所有物体进行检测。响应时间短。光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，所以不包含机械性工作时间。分辨率高。能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点，或通过构成特殊的受光光学系统，来实现高分辨率。也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。可实现非接触的检测。可以无须机械性地接触检测物体实现检测，因此不会对检测物体和传感器造成损伤。因此，传感器能长期使用。可实现颜色判别。通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合而有所差异。利用这种性质，可对检测物体的颜色进行检测。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此，光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。其缺点是在某些应用方面，光学器件和电子器件价格较贵，并且对测量的环境要求较高。但随着薄膜工艺、平面工艺和大规模继承电路技术的发展，产品的成本大为降低。由于计算机应用于测量系统和控制系统时，也必须由传感器提供准确可靠的信息，如果传感器的水平与计算机的水平不能相适应，那么电子计算机便不能充分发挥应有的作用。如果传感器不能灵敏地感受被测量或不能把感受到的被测量精确地转换成信号。其他仪表和装置精度再高也无意义。近年来，新 2