数字式光电传感器介绍

　  数字式光电传感器

　　(1)光电转速传感器

　　光电式转速计将转速的变化变换成光通量的变化，再经光电元件转换成电量的变化。根据其工作方式可分为反射型和直射型两类。

　　反射型光电转速计的工作原理如下图(a)所示。金属箔或反射纸带沿被测轴1的圆周方向按均匀间隔贴成黑白反射面。光源3发射的光线经过透镜2成为均匀的平行光，照射到半透明膜片6上。部分光线透过膜片，部分光线被反射，经聚光镜7照射到被测轴上。该轴旋转时，反射光经聚焦透镜5聚焦后，照射在光电元件4上产生光电流。由于轴1上有黑白间隔，转动时将获得与转速及黑白间隔数有关的光脉冲，使光电元件产生相应的电脉冲。当间隔数一定时，电脉冲数便与转速成正比，电脉冲送至数字测量电路，即可计数和显示。

　　直射型光电转速计的工作原理如上图(b)所示。转轴1上装有带孔的圆盘，圆盘的一边设置光源3，另一边设置光电元件4。圆盘随轴转动，当光线通过小孔时，光电元件产生一个电脉冲。转轴连续转动，光电元件就输出一列与转速及圆盘上的孔数成正比的电脉冲数。在孔数一定时，脉冲数就和转速成正比。电脉冲输入测量电路后，被放大和整形，再送入频率计显示，也可专门设计一个计数器进行计数和显示。

　　(2)天幕靶

　　天幕靶主要用于对飞行器(如弹丸)飞行速度的测量。

　　天幕靶是利用天空自然光，通过光学镜头和光学狭缝来给岀一个限定的光幕，天幕以外的天空自然光是无法入射到光电元件上的，如下图所示。

   天幕靶由两个靶组成，因而在弹道上两点P1和P2处，形成两个楔性天幕

　　光学镜头把天幕入射光通量聚集后，投射到光电元件上。平时天空背景亮度变化不大，光电管上接收的光通量变化也不大，光电管无突变信号输出。当弹丸通过天幕时，天幕入射光通量产生突变，经过光学镜头聚焦在光电管上的光照也发生突变，使光电管有一脉冲信号输出。经过放大整形，通过引出线给计时仪器一个启停信号，即可测出弹丸通过P1和P2间所需的时间以∆t。由于P1和P2间距离是给定的，因而可算出这段距离内弹丸的平均速度。

　　天幕靶特别适用于高角测速，但不能在夜间使用，若加防护可在雨天和雪天使用。