精密光電轉換器的原理及使用

精密光電轉換器的原理及使用

光電轉換器可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光秒表檢定儀的夾具動作誤差、穿過的速度等；也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態的識別等。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。

光電傳感器的組成

光電傳感器在一般情況下，有三部分構成，它們分為：發送器、接收器和檢測電路。

發送器對準目標發射光束，發射的光束一般來源于半導體光源，發光二極管(LED)、激光二極管及紅外發射二極管。光束不間斷地發射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。

光電傳感器工作原理

光電元件是光電傳感器中最重要的組成部分，它的核心工作原理是不同類型的光電效應。根據波粒二象性，光是由光速運動的光子所組成， 當物體受到光線照射時，其內部的電子吸收了光子的能量后改變狀態，自身的電性質也會發生改變，這樣的現象稱為光電效應。

光/電轉換器的工作原理將反光靶貼在秒表檢定儀夾具的打頭上，使光/電轉換器的光束對準光靶，當信號使夾具打頭啟動秒表時，光敏管受光的強弱產生相應變化的電信號經過適當的電子線路輸出一個幅度較大的方波信號接到時間計數器上開始計時，等下一個停止信號到來時即停止計時，這樣就完成了一個時間間隔的檢定（光/電轉換器除普通光源外還有紅外光源的）。光/電轉換器的工作原理機/電轉換器的基本原理是產生一個電脈沖信號，脈沖寬度即為夾具兩次動作的時間間隔。

光電傳感器的應用案例

1、應用于激光

由于光電傳感器對紅外輻射，或可見光，或對二者都特別靈敏，因而就更加容易成為激光攻擊的目標。此外，電子系統及傳感器本身還極易受到激光產生的熱噪聲和電磁噪聲的干擾而無法正常工作。戰場上的激光攻擊光電傳感器的方式主要有以下幾種：用適當能量的激光束將傳感器“致盲”，使其無法探測或繼續跟蹤已經探測到的目標。或者，如果傳感器正在導引飛向目標，則致盲將使其失去目標。

2、應用于自動抄表系統

隨著微電子技術、傳感器技術、計算機技術及現代通訊技術的發展，可以利用光電傳感器來研制自動抄表系統。電能表的鋁盤受電渦流和磁場的作用下產生的轉矩驅動而旋轉。采用光電傳感器則可將鋁盤的轉數轉換成脈沖數。如：在旋轉的光亮的鋁盤上局部涂黑，再配以反射式光電發射接收對管，則當鋁盤旋轉時，在局部涂黑處便產生脈沖，并可將鋁盤的轉數采樣轉換為相應的脈沖數，并經光電耦合隔離電路，送至CPU的T0端口進行計數處理。采用光電耦合隔離器可有效地防止干擾信號進入微機。

3、用戶測秒表夾具的誤差

SYN5301C型精密光電轉換器可用于計量行業，用于測量秒表檢定儀夾具的動作誤差。一般夾具是純機械動作，無法用設備測出機械誤差值，只能用光電信號轉成電信號，接入時間間隔測量儀進行測量。

電前準備

a)                      根據裝箱單檢查儀器及附件是否齊備完好，如果發現包裝箱嚴重破損，可與廠家聯系，直至儀器通過性能測試。

b)                      將儀器從包裝箱中取出，平放于操作臺或機柜。

c)                      連接好激光源和電源適配器，光電探測器和電源適配器。

d)                      將光電探測器的bnc接到標準時間間隔測量儀上。

 通電工作

a)                      將電源插頭插入交流220V 帶有接地線的電源插座中，使電源線緊密連在電源插座上； 

b)                      通電后將激光源輸出的紅光和激光探測器的接收端口對齊；

c)                      將夾具放在紅光經過地方，調整到只要夾具動作就可以遮擋紅光為止；

d)                      然后將標準時間間隔測量儀設置為單通道下降沿觸發，是夾具動作就可以測試出時間間隔準確度。

光電傳感器的使用

SYN5301C型精密光電轉換器在使用過程中的三個接口，分別為：電源接口、感光接口以及脈沖輸出接口，電源接口為5V直流電源輸入，感光接口在使用時朝向光源發生方向，脈沖接口通過SMA轉BNC連接線與時間間隔測試儀的相連接；在測試夾具時選擇單通道測量，觸發起始選擇下降沿，結束選擇下降沿，時間間隔顯示值即夾具兩次動作所用的時間長。

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