數(shù)字式光電傳感器介紹

　  數(shù)字式光電傳感器

　　(1)光電轉(zhuǎn)速傳感器

　　光電式轉(zhuǎn)速計(jì)將轉(zhuǎn)速的變化變換成光通量的變化，再經(jīng)光電元件轉(zhuǎn)換成電量的變化。根據(jù)其工作方式可分為反射型和直射型兩類。

　　反射型光電轉(zhuǎn)速計(jì)的工作原理如下圖(a)所示。金屬箔或反射紙帶沿被測(cè)軸1的圓周方向按均勻間隔貼成黑白反射面。光源3發(fā)射的光線經(jīng)過(guò)透鏡2成為均勻的平行光，照射到半透明膜片6上。部分光線透過(guò)膜片，部分光線被反射，經(jīng)聚光鏡7照射到被測(cè)軸上。該軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，反射光經(jīng)聚焦透鏡5聚焦后，照射在光電元件4上產(chǎn)生光電流。由于軸1上有黑白間隔，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將獲得與轉(zhuǎn)速及黑白間隔數(shù)有關(guān)的光脈沖，使光電元件產(chǎn)生相應(yīng)的電脈沖。當(dāng)間隔數(shù)一定時(shí)，電脈沖數(shù)便與轉(zhuǎn)速成正比，電脈沖送至數(shù)字測(cè)量電路，即可計(jì)數(shù)和顯示。

　　直射型光電轉(zhuǎn)速計(jì)的工作原理如上圖(b)所示。轉(zhuǎn)軸1上裝有帶孔的圓盤，圓盤的一邊設(shè)置光源3，另一邊設(shè)置光電元件4。圓盤隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)光線通過(guò)小孔時(shí)，光電元件產(chǎn)生一個(gè)電脈沖。轉(zhuǎn)軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，光電元件就輸出一列與轉(zhuǎn)速及圓盤上的孔數(shù)成正比的電脈沖數(shù)。在孔數(shù)一定時(shí)，脈沖數(shù)就和轉(zhuǎn)速成正比。電脈沖輸入測(cè)量電路后，被放大和整形，再送入頻率計(jì)顯示，也可專門設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)和顯示。

　　(2)天幕靶

　　天幕靶主要用于對(duì)飛行器(如彈丸)飛行速度的測(cè)量。

　　天幕靶是利用天空自然光，通過(guò)光學(xué)鏡頭和光學(xué)狹縫來(lái)給岀一個(gè)限定的光幕，天幕以外的天空自然光是無(wú)法入射到光電元件上的，如下圖所示。

   天幕靶由兩個(gè)靶組成，因而在彈道上兩點(diǎn)P1和P2處，形成兩個(gè)楔性天幕

　　光學(xué)鏡頭把天幕入射光通量聚集后，投射到光電元件上。平時(shí)天空背景亮度變化不大，光電管上接收的光通量變化也不大，光電管無(wú)突變信號(hào)輸出。當(dāng)彈丸通過(guò)天幕時(shí)，天幕入射光通量產(chǎn)生突變，經(jīng)過(guò)光學(xué)鏡頭聚焦在光電管上的光照也發(fā)生突變，使光電管有一脈沖信號(hào)輸出。經(jīng)過(guò)放大整形，通過(guò)引出線給計(jì)時(shí)儀器一個(gè)啟停信號(hào)，即可測(cè)出彈丸通過(guò)P1和P2間所需的時(shí)間以∆t。由于P1和P2間距離是給定的，因而可算出這段距離內(nèi)彈丸的平均速度。

　　天幕靶特別適用于高角測(cè)速，但不能在夜間使用，若加防護(hù)可在雨天和雪天使用。