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自制簡(jiǎn)易實(shí)用的光電傳感器 含電路原理圖與實(shí)物圖

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ID:237961 發(fā)表于 2017-10-12 15:06 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
這是本人剛參加工作時(shí)的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例,電路非常簡(jiǎn)單,但很實(shí)用,當(dāng)然是在檢測(cè)要求不高的場(chǎng)合下�,F(xiàn)在拿來(lái)與大家分享。(主要是換點(diǎn)黑幣下載單片機(jī)資料,請(qǐng)大神勿噴�。。。┍緛�(lái)想著直接貼上,讓大方便看,但是電路圖上不去,只好上傳了。

自制光電傳感器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
本電路由光控比較電路(2只光敏電阻,LM358等)、繼電器驅(qū)動(dòng)電路(2只9014,2只5V繼電器等)等部分組成。(先秀秀電路)
1.001.jpg
手工焊接后的版面:
1.002.jpg
一、光敏電阻的工作原理及其特性
光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。在半導(dǎo)體光敏材料的兩端裝上電極引線,將其封在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成了光敏電阻。光敏電阻的特性和參數(shù)如下:
  • 暗電阻光敏電阻置于室溫、全暗條件下的穩(wěn)定電阻值稱為暗電阻,此時(shí)流過(guò)電阻的電流稱為暗電流。
  • 亮電阻,光敏電阻置于室溫和一定光照條件下測(cè)得穩(wěn)定電阻稱為亮電阻,此時(shí)流過(guò)電阻的電流稱為亮電流。
  • 伏安特性,光敏電阻兩端所加的電壓和流過(guò)光敏電阻的電流間的關(guān)系稱為伏安特性。(光敏電阻在使用時(shí)應(yīng)限制兩端電壓,以免超過(guò)功耗造成損壞)
  • 光電特性,光敏電阻兩極間電壓固定不變時(shí),光照度與亮電流間的關(guān)系稱為光電特性。光敏電阻的光電特性呈非線性,這是光敏電阻的主要缺點(diǎn)之一。
二、雙運(yùn)放LM358概述(因?yàn)橹谱麟娐窌r(shí)手頭正好有358就用了,本電路使用普通比較器就應(yīng)該可以了比如393等)
LM358內(nèi)部包括兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器,適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用,也適用于雙電源工作模式,在推薦的工作條件下,電源電流與電源電壓無(wú)關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模組,音頻放大器、工業(yè)控制、DC增益部件和其他所有可單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。(十分強(qiáng)大吧)LM358的電源電壓范圍:?jiǎn)坞娫矗?-30V);雙電源(正負(fù)1.5-正負(fù)15V)。下面介紹下LM358管腳作用:1腳,OUTPUT A;2腳,INPUT A(-);3腳,INPUT A(+); 4腳,VEE/GND; 5腳,INPUT B(+);6,腳INPUT B(-);7腳,OUTPUT B; 8腳,VCC。
三、電路原理及特點(diǎn)概述
1.電路原理,光敏電阻RG1、RG2安裝在檢測(cè)位置上,用來(lái)檢測(cè)光源。RG1、RG2分別接在運(yùn)放的反向輸入端用作比較放大,經(jīng)過(guò)放大的信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)晶體管VT1、VT2,控制繼電器K1、K2再利用繼電器觸點(diǎn)得到想要的開(kāi)關(guān)信號(hào)。當(dāng)有光線同時(shí)照到光敏電阻RG1、RG2時(shí),其阻值下降,使得兩個(gè)運(yùn)放的反向輸入端電位低于同向輸入端的電位,兩個(gè)運(yùn)放均輸出高電平,使晶體管VT1、VT2導(dǎo)通,驅(qū)動(dòng)繼電器K1、K2吸合。當(dāng)光線只照到RG1上時(shí),運(yùn)放A1的反向輸入端電位低于同相輸入端電位,A1輸出高電平,VT1導(dǎo)通,K1吸合,K2保持不動(dòng)。當(dāng)光線只照到RG2上時(shí)運(yùn)放A2的反向輸入端電位低于同相輸入端電位,A2輸出高電平,VT2導(dǎo)通,K2吸合,K1保持不動(dòng)。如果RG1、RG2都不受光線照射,則A1、A2均輸出低電平VT1、VT2均不導(dǎo)通,K1、K2保持不動(dòng)。信號(hào)經(jīng)K1、K2常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)后供給控制系統(tǒng)。只有K1、K2都動(dòng)作控制系統(tǒng)才能得信號(hào)。(此部分電路圖中未表示)電路中RP1調(diào)整光敏電阻RG1、RG2的平衡值,以消除其阻值的不對(duì)稱性;RP2用來(lái)設(shè)定比較器的參考電壓。為方便觀察繼電器是否工作兩只LED用作指示燈。這里大家可能有疑問(wèn)電路為啥要用2只光敏電阻,原因是被檢測(cè)的物體為長(zhǎng)條形狀(在我們單位稱之為傳遞夾具條),通過(guò)傳送帶送到指定工位,很容易產(chǎn)生一端已經(jīng)到達(dá)指定工位另一端卻還沒(méi)到達(dá)指定工位(東北話叫擺斜偏了),所以通過(guò)2只光敏電阻分別檢測(cè)夾具條兩端,只有兩端光敏電阻都被遮擋住電路才能通過(guò)2只繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)輸出信號(hào)。(電路本身也支持單光敏電阻單繼電器輸出)至于為什么使用繼電器輸出信號(hào)只是習(xí)慣問(wèn)題,如需要檢測(cè)到位信號(hào)響應(yīng)時(shí)間特別快的話繼電器就不適用了。(本公司到位信號(hào)一般都采用繼電器輸出開(kāi)關(guān)信號(hào))
2.此傳感器特點(diǎn)有:
(1)對(duì)檢測(cè)物體的限制很少 。由于以檢測(cè)物體引起的遮光和反射為檢測(cè)原理,所以不象接近傳感器等將檢測(cè)物體限定在金屬,它可對(duì)玻璃.塑料.木材.液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測(cè)。(我們公司需要檢測(cè)的夾具條就是樹(shù)脂的,嘿嘿�。�
(2)響應(yīng)時(shí)間短。光本身為高速,并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成,所以不包含機(jī)械性工作時(shí)間,響應(yīng)時(shí)間非常短。(當(dāng)然后面的驅(qū)動(dòng)電路就不能使用繼電器了哦)
(3)分辨率高。能通過(guò)高級(jí)設(shè)計(jì)技術(shù)使投光光束集中在小光點(diǎn),或通過(guò)構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng),來(lái)實(shí)現(xiàn)高分辨率。也可進(jìn)行小物體的檢測(cè)和高精度的位置檢測(cè)。
(4)可實(shí)現(xiàn)非接觸的檢測(cè)。可以無(wú)需機(jī)械性地接觸檢測(cè)物體實(shí)現(xiàn)檢測(cè),因此不會(huì)對(duì)檢測(cè)物體和傳感器造成損傷。因此,傳感器能長(zhǎng)期使用。
(5)便于調(diào)整。在投射可視光的類型中,投光光束是眼睛可見(jiàn)的,便于對(duì)檢測(cè)物體的位置進(jìn)行調(diào)整。
(6)容易制作,傳感器的結(jié)構(gòu)和原理簡(jiǎn)單,容易制作。(本人用面包板手工焊接一上午做了2個(gè),當(dāng)然如果有條件或需要大量使用制作PCB版會(huì)更快更好更小型化更經(jīng)濟(jì))
(7)形式靈活,電路的驅(qū)動(dòng)部分如經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單改動(dòng)(如:繼電器更改為高速光耦等)就可以輸出電壓信號(hào),響應(yīng)時(shí)間也可以變短
(8)成本低廉,手工制作此傳感器不超過(guò)50元,并且是雙端感應(yīng),一個(gè)頂倆�。。ū局磺袊@著降低成本的思想)
請(qǐng)大家多多指教!

完整的Word格式文檔51黑下載地址:
本電路由光控比較電路.doc (293.5 KB, 下載次數(shù): 124)




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ID:1 發(fā)表于 2017-10-13 03:44 | 顯示全部樓層
好資料,51黑有你更精彩!!!
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ID:155764 發(fā)表于 2017-10-13 13:14 | 顯示全部樓層
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ID:243232 發(fā)表于 2017-10-26 19:58 | 顯示全部樓層
學(xué)習(xí)了,作為新學(xué)徒贊一個(gè)
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ID:243125 發(fā)表于 2017-11-8 17:24 | 顯示全部樓層
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ID:298780 發(fā)表于 2018-3-29 14:57 | 顯示全部樓層
好東東,讓大家分享是一種高尚品德!
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ID:345591 發(fā)表于 2018-6-5 17:49 | 顯示全部樓層
設(shè)計(jì)的這個(gè)光電傳感器可以干嘛用的
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ID:237961 發(fā)表于 2018-6-11 08:46 | 顯示全部樓層
薔薇苑 發(fā)表于 2018-6-5 17:49
設(shè)計(jì)的這個(gè)光電傳感器可以干嘛用的

傳感器用處太多了,在工控設(shè)備和產(chǎn)品生產(chǎn)制造中有太多的應(yīng)用,如計(jì)數(shù),到位信號(hào),等等舉不勝舉。現(xiàn)在現(xiàn)成的傳感器元器件也很多,如果想要了解應(yīng)用可以百度下。
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ID:357855 發(fā)表于 2018-6-24 17:58 | 顯示全部樓層
好,給贊給贊
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ID:363188 發(fā)表于 2018-7-2 16:00 來(lái)自手機(jī) | 顯示全部樓層
你好樓主
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ID:407465 發(fā)表于 2018-10-12 20:58 | 顯示全部樓層
感覺(jué)很厲害但是我為什么下載不了
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ID:421277 發(fā)表于 2018-11-5 19:28 | 顯示全部樓層
很好很有幫助
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ID:311157 發(fā)表于 2018-11-7 08:43 | 顯示全部樓層
已經(jīng)下載,想問(wèn)一下lz,光敏電阻的型號(hào)和參數(shù)有要求嗎?
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ID:421910 發(fā)表于 2018-11-10 14:15 | 顯示全部樓層
這個(gè)傳感器可以和c51連接嘛??我想用它做一個(gè)智能窗簾,單寫(xiě)代碼感覺(jué)怪怪的
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ID:293844 發(fā)表于 2018-12-17 11:52 | 顯示全部樓層
做個(gè)光電感應(yīng)測(cè)距器不知能不能成功
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ID:512926 發(fā)表于 2019-5-23 18:46 | 顯示全部樓層
我做了一個(gè)怎么燈一直都亮的
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ID:24021 發(fā)表于 2019-9-29 17:06 | 顯示全部樓層
請(qǐng)問(wèn)能共享protel的原理圖嗎
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ID:491875 發(fā)表于 2019-9-30 15:22 | 顯示全部樓層
這個(gè)電路的設(shè)計(jì)初衷不知道是什么目的?繼電器的目的是什么?當(dāng)然,如果作為一個(gè)光控窗口電壓比較器使用倒有些意義。
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ID:618258 發(fā)表于 2019-9-30 16:04 | 顯示全部樓層
你好,資料有很多問(wèn)題啊
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ID:591128 發(fā)表于 2019-11-1 09:36 | 顯示全部樓層
有沒(méi)有用CNY70這個(gè)型號(hào)的光電傳感器制作的電路原理圖
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ID:633044 發(fā)表于 2019-11-1 12:15 | 顯示全部樓層
我也對(duì)此產(chǎn)品的用途表示極大興趣,并表示自己一無(wú)所知。
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ID:661146 發(fā)表于 2019-12-11 00:06 | 顯示全部樓層
贊一個(gè)  好東西哦   主要是做繼電器使用
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ID:649163 發(fā)表于 2020-6-9 21:38 | 顯示全部樓層
可以,好。
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ID:28260 發(fā)表于 2022-10-1 10:37 | 顯示全部樓層
好東西,學(xué)習(xí)了
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ID:163247 發(fā)表于 2023-5-4 13:07 | 顯示全部樓層
讓大家分享是一種高尚品德!
好東西,學(xué)習(xí)了.
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