如何制作一個光電傳感器？

自制光電傳感器的設(shè)計與應(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)動電路（2只9014，2只5V繼電器等）等部分組成。（先秀秀電路）

手工焊接后的版面：

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，此時流過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得穩(wěn)定電阻稱為亮電阻，此時流過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。（光敏電阻在使用時應(yīng)限制兩端電壓，以免超過功耗造成損壞）

光電特性，光敏電阻兩極間電壓固定不變時，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之一。

二、雙運放LM358概述（因為制作電路時手頭正好有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)部包括兩個獨立的、高增益、內(nèi)部頻率補償?shù)碾p運算放大器，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算放大器的場合。（十分強大吧）LM358的電源電壓范圍：單電源（3-30V）;雙電源（正負1.5-正負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、電路原理及特點概述

1.電路原理，光敏電阻RG1、RG2安裝在檢測位置上，用來檢測光源。RG1、RG2分別接在運放的反向輸入端用作比較放大，經(jīng)過放大的信號分別驅(qū)動晶體管VT1、VT2，控制繼電器K1、K2再利用繼電器觸點得到想要的開關(guān)信號。當有光線同時照到光敏電阻RG1、RG2時，其阻值下降，使得兩個運放的反向輸入端電位低于同向輸入端的電位，兩個運放均輸出高電平，使晶體管VT1、VT2導通，驅(qū)動繼電器K1、K2吸合。當光線只照到RG1上時，運放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導通，K1吸合，K2保持不動。當光線只照到RG2上時運放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導通，K2吸合，K1保持不動。如果RG1、RG2都不受光線照射，則A1、A2均輸出低電平VT1、VT2均不導通，K1、K2保持不動。信號經(jīng)K1、K2常開觸點串聯(lián)后供給控制系統(tǒng)。只有K1、K2都動作控制系統(tǒng)才能得信號。（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稱性；RP2用來設(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電路為啥要用2只光敏電阻，原因是被檢測的物體為長條形狀（在我們單位稱之為傳遞夾具條），通過傳送帶送到指定工位，很容易產(chǎn)生一端已經(jīng)到達指定工位另一端卻還沒到達指定工位（東北話叫擺斜偏了），所以通過2只光敏電阻分別檢測夾具條兩端，只有兩端光敏電阻都被遮擋住電路才能通過2只繼電器常開觸點輸出信號。（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只是習慣問題，如需要檢測到位信號響應(yīng)時間特別快的話繼電器就不適用了。（本公司到位信號一般都采用繼電器輸出開關(guān)信號）

2.此傳感器特點有：

（1）對檢測物體的限制很少 。由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理，所以不象接近傳感器等將檢測物體限定在金屬，它可對玻璃。塑料。木材。液體等幾乎所有物體進行檢測。（我們公司需要檢測的夾具條就是樹脂的，嘿嘿?。?/p>

（2）響應(yīng)時間短。光本身為高速，并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成，所以不包含機械性工作時間，響應(yīng)時間非常短。（當然后面的驅(qū)動電路就不能使用繼電器了哦）

（3）分辨率高。能通過高級設(shè)計技術(shù)使投光光束集中在小光點，或通過構(gòu)成特殊的受光光學系統(tǒng)，來實現(xiàn)高分辨率。也可進行小物體的檢測和高精度的位置檢測。

（4）可實現(xiàn)非接觸的檢測?？梢詿o需機械性地接觸檢測物體實現(xiàn)檢測，因此不會對檢測物體和傳感器造成損傷。因此，傳感器能長期使用。

（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的，便于對檢測物體的位置進行調(diào)整。

（6）容易制作，傳感器的結(jié)構(gòu)和原理簡單，容易制作。（本人用面包板手工焊接一上午做了2個，當然如果有條件或需要大量使用制作PCB版會更快更好更小型化更經(jīng)濟）

（7）形式靈活，電路的驅(qū)動部分如經(jīng)過簡單改動（如：繼電器更改為高速光耦等）就可以輸出電壓信號，響應(yīng)時間也可以變短

（8）成本低廉，手工制作此傳感器不超過50元，并且是雙端感應(yīng)，一個頂倆?。。ū局磺袊@著降低成本的思想）

請大家多多指教！