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光电检测器的应用

来源:  作者:湖北 王玉龙

  光电检测器的应用十分广泛,下面列举几例。
  
  (1)光电开关
  
  光电开关可以是一种无触点开关,这可从图3来理解,当发光二极管D发的光被从槽隙式光电检测器的凹槽中通过的物体遮挡时,光敏三极管U的内阻瞬时突然增大,与它相连的PNP型控制三极管Q基极因为高电平而截止,串联在Q发射极回路的负载L将会断电停止工作。
  
  由于光电开关可以没有接触点,故没有机械磨损,不会产生电火花。具有安全可靠寿命长的优点。
  
  (2)光电计数器
  
  如果将图3中的控制三极管Q拿掉,在光敏三极管的集电极接入计数器的信号输入端(见图4),那情况就是:当被检物从光发射器与光接收器之间通过时→发射光被遮挡→光敏三极管U的内阻突然增大(可看作截止)→集电极为高电平→计数器的输入端输入一个正脉冲,从而被计数一个。如果被计数的物体不断通过,则它们通过的总个数将被计数,并在计数器的显示屏上显示出来。
  
  (3)超速检测
  
  现在交管部门对行驶车辆超速固定点的监控拍摄,通常使用的是反射型光电检测。其基本原理是:架设在道路中央上方横杆上的光发射器向道路某段距离以一定频率(即以一定的时间间隔)发射不可见光波(假定车辆是向固定监控拍摄点的方向行进),光波经进入该段距离内的车辆反射后被光接收器所接收。在雷达显示屏上就会显示一个光点,当光发射器再发射下一束光波时,该车已经向前走了一段距离,下一个反光点到达屏后,后一个光点与前一个光点就会有一小段距离。如果车速较快,后一个反光点与前一个反光点的距离就会相对较大(这个距离实际反映了车速)。当这个距离超过某值(即超过某限定车速)时,就会启动照相设备对该车辆进行抓拍。‘显然,这个距离越大,对应的车速就越高。
  
  (4)径赛运动员比赛成绩的确定
  
  在体育赛事的径赛中,以往是以运动员的胸部碰触终点拉的红线来排定成绩的。有心人可能注意到现在省级及以上级别的径赛中的终点再也看不到终点有拉的红线。那么运动员的比赛成绩是如何排定的呢?原来,运动员在起跑器上的起跑时刻,在运动员起跑瞬间就通过起跑器上的通讯设备传到了终点的计时器,于是计时器立即开始计时,在运动员路过通过终点地面线的一刹那,运动员侧面(光电检测发出的光与运动员运动方向垂直)将会把光发射器发出的光反射回光接收器,光接收器接收到反射光后,迅速发出一个脉冲信号,使计时器停止计时,同时运动员的奔跑时间(即成绩)也被显示屏显示并被记录下来。
  
  (5)医用内窥镜
  
  在医疗诊断中,医用内窥镜是一种常用的检测仪器。比如,检查病人的胃镜(内窥镜的一种),就在光纤软管的前端安装有一个高亮度发光小灯泡,当光纤软管插入病人胃内部后,小灯泡将小灯泡附近的胃壁照亮,其反射光通过光纤传回操作医生旁边的光电接收器,并转化为图像在显示屏上显示。操作医生通过控制胃镜外面的控制柄,还可以使光纤软管的前端(即小灯泡)位置发生移动,以便检查胃内部的不同部位。医生只需看显示屏上显示就能知道病人胃的内部是否发生病变。从而为下一步诊疗提供资料。
  
  (6)旅客行包的安全检测
  
  众所周知,旅客在乘坐火车、飞机等大型交通工具时,都要将所携带的行李包裹放入箱式安检门的传送带上,进行违禁品的安全检查。其原理是:在行李包裹通过箱式安检门时,箱内的光发射器发出不可见光对旅客携带的行李包裹进行扫描,这些被行李包裹内物品连续反射回去的光被光接收器接收后,会被不停连续转换成电信号,这些电信号通过显示屏可看到行李包裹内物品生成的图像。如果是违禁品,报警器会同时发出报警声,并启动照像设备对该图像进行抓拍,以便进一步审查。

光电检测器的应用电路


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