光学气泡传感器

出处：维库电子市场网发布于：2024-07-18 16:54:55 | 271 次阅读

　　超声波气泡传感器中的超声波在一侧产生超声波，并通过管道将其传输到对面的换能器，该换能器始终如一地接收和识别信号强度。
　　液体和气泡之间超声波的传输是不同的。因此，当气泡通过时，超声波会因为气泡而被反射，因此接收到的信号会很弱。这就是超声波气泡传感器识别管内气泡的方式。
　　光电气泡传感器还支持中的流体和气泡进行非侵入性检测。它有一个永久开口，适合大多数标准管尺寸，允许管子位于光学传感器的发送器和接收器组件之间。当穿过管子的光束被管内的气泡阻挡时，达到阈值，传感器的输出相应地切换。
　　这篇文章描述了一个简单的光学气泡传感器的设计理念，用于检测充满液体的透明塑料管中的空气和气泡。传感器的检测灵敏度可以适应各种操作条件的需要，也可用于湿/干报警通知。

　　该设计的核心部分是常用的红外对射型传感器，也称为红外槽/叉形传感器。

　　光电的光发射器和接收器封装在单独的外壳中，并彼此相对安装。光从发射器部分发送，并被接收器部分拾取。
　　如果气泡能够破坏管内的流，则当气泡中断流体流动并清除光发射器和接收器之间的路径（直到被管内的流体阻塞）时，对射型传感器输出的状态会发生变化。

　　请注意，有效光束的直径是均匀的，并且松散地等于光发射器和接收器部件的直径。只要气泡至少与有效光束一样大，当气泡产生（并且流体破裂）红外光束时，输出就会翻转。

　　气泡传感器电路设计为每当来自红外对射式传感器的红外发射器的不可见红外光束落在红外探测器上时，就会呈现逻辑电平数字输出。为此，仅使用常用的廉价电子元件。

　　这是电路图（这是互联网上随处可见的非常流行的红外断束探测器设计的变体）。

　　以下气泡传感器的工作原理与上图所示的设计类似，但它是一个具有覆盖滞后的自适应比较器电路。该电路经过定制，每当气泡传感器光断路器检测到气泡时，都会产生数字低电平输出。

　　在该电路中，100KΩ电阻R5设置迟滞电平。
　　请注意，比较器用于区分两个不同的信号电平。但是，比较阈值处的噪声或信号变化将导致多次转换。迟滞设置了上限和下限阈值，以消除由噪声引起的多重跃迁。
　　当输出处于逻辑高电平（5V）时，R5与R3并联。这会将更多电流驱动到R4中，从而提高阈值电压。因此，输入信号必须驱动至阈值上限电压以上，才能使输出转换为逻辑低电平（0V）状态。
　　同样，当输出处于逻辑低电平（0V）时，R5与R4并联。这将电流降低到R4，从而降低阈值电压。因此，输入信号必须驱动至阈值下限电压以下，以使输出转换为逻辑高电平（5V）状态。
　　在这种情况下，当IC1A的输入电压（Pin2）升至2.02V以上时，其输出将变为逻辑低电平（L），当输入电压降至2.98V以下时，输出将变为逻辑高电平（H）。
　　通过调整电阻值，可以根据应用要求精确设置阈值。但与任何实验一样，需要一定程度的试验和错误才能获得实际的组件值。

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