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光電檢測器的應用

[日期:2018-03-20T23:11:47] 來源:  作者:湖北 王玉龍 [字體: ]

 

  光電檢測器的應用十分廣泛,下面列舉幾例。
  
  (1)光電開關
  
  光電開關可以是一種無觸點開關,這可從圖3來理解,當發光二極管D發的光被從槽隙式光電檢測器的凹槽中通過的物體遮擋時,光敏三極管U的內阻瞬時突然增大,與它相連的PNP型控制三極管Q基極因為高電平而截止,串聯在Q發射極回路的負載L將會斷電停止工作。
  
  由于光電開關可以沒有接觸點,故沒有機械磨損,不會產生電火花。具有安全可靠壽命長的優點。
  
  (2)光電計數器
  
  如果將圖3中的控制三極管Q拿掉,在光敏三極管的集電極接入計數器的信號輸入端(見圖4),那情況就是:當被檢物從光發射器與光接收器之間通過時→發射光被遮擋→光敏三極管U的內阻突然增大(可看作截止)→集電極為高電平→計數器的輸入端輸入一個正脈沖,從而被計數一個。如果被計數的物體不斷通過,則它們通過的總個數將被計數,并在計數器的顯示屏上顯示出來。
  
  (3)超速檢測
  
  現在交管部門對行駛車輛超速固定點的監控拍攝,通常使用的是反射型光電檢測。其基本原理是:架設在道路中央上方橫桿上的光發射器向道路某段距離以一定頻率(即以一定的時間間隔)發射不可見光波(假定車輛是向固定監控拍攝點的方向行進),光波經進入該段距離內的車輛反射后被光接收器所接收。在雷達顯示屏上就會顯示一個光點,當光發射器再發射下一束光波時,該車已經向前走了一段距離,下一個反光點到達屏后,后一個光點與前一個光點就會有一小段距離。如果車速較快,后一個反光點與前一個反光點的距離就會相對較大(這個距離實際反映了車速)。當這個距離超過某值(即超過某限定車速)時,就會啟動照相設備對該車輛進行抓拍。‘顯然,這個距離越大,對應的車速就越高。
  
  (4)徑賽運動員比賽成績的確定
  
  在體育賽事的徑賽中,以往是以運動員的胸部碰觸終點拉的紅線來排定成績的。有心人可能注意到現在省級及以上級別的徑賽中的終點再也看不到終點有拉的紅線。那么運動員的比賽成績是如何排定的呢?原來,運動員在起跑器上的起跑時刻,在運動員起跑瞬間就通過起跑器上的通訊設備傳到了終點的計時器,于是計時器立即開始計時,在運動員路過通過終點地面線的一剎那,運動員側面(光電檢測發出的光與運動員運動方向垂直)將會把光發射器發出的光反射回光接收器,光接收器接收到反射光后,迅速發出一個脈沖信號,使計時器停止計時,同時運動員的奔跑時間(即成績)也被顯示屏顯示并被記錄下來。
  
  (5)醫用內窺鏡
  
  在醫療診斷中,醫用內窺鏡是一種常用的檢測儀器。比如,檢查病人的胃鏡(內窺鏡的一種),就在光纖軟管的前端安裝有一個高亮度發光小燈泡,當光纖軟管插入病人胃內部后,小燈泡將小燈泡附近的胃壁照亮,其反射光通過光纖傳回操作醫生旁邊的光電接收器,并轉化為圖像在顯示屏上顯示。操作醫生通過控制胃鏡外面的控制柄,還可以使光纖軟管的前端(即小燈泡)位置發生移動,以便檢查胃內部的不同部位。醫生只需看顯示屏上顯示就能知道病人胃的內部是否發生病變。從而為下一步診療提供資料。
  
  (6)旅客行包的安全檢測
  
  眾所周知,旅客在乘坐火車、飛機等大型交通工具時,都要將所攜帶的行李包裹放入箱式安檢門的傳送帶上,進行違禁品的安全檢查。其原理是:在行李包裹通過箱式安檢門時,箱內的光發射器發出不可見光對旅客攜帶的行李包裹進行掃描,這些被行李包裹內物品連續反射回去的光被光接收器接收后,會被不停連續轉換成電信號,這些電信號通過顯示屏可看到行李包裹內物品生成的圖像。如果是違禁品,報警器會同時發出報警聲,并啟動照像設備對該圖像進行抓拍,以便進一步審查。

光電檢測器的應用電路


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