光電傳感器在物理實驗中的應用例析

鄔春桂+梁漢金

摘 要 光電開關（又稱光電門） 是一種光電耦合器件，它是由一個元件和光電接收元件組合而成的轉換器件。它的特點是小型、高速、非接觸，且容易與其他電路結合。本文首先介紹光電傳感器的基本原理，并對其特性進行研究，通過示例來說明其在物理實驗中的應用。

關鍵詞 光電門 現代技術 傳感器 物理實驗

中圖分類號：G427 文獻標識碼：A

在現代技術中，傳感器是指一些能夠感受力、溫度、光、聲、化學成分等非電學量，并能把它們按照一定的規律轉換為電壓等電學量，或轉換為電路通斷的元器件。非電學量轉換為電學量以后，可以很方便地進行測量、傳輸、處理和控制。傳感器在生活、生產和科技領域有著非常廣泛的應用。

光電開關（又稱光電門） 是一種光電耦合器件，它是由一個元件（如發光二極管） 和光電接收元件組合而成的轉換器件。光電開關的發光和接收元件都封裝在一個金屬或塑料外殼內，它的發光元件和接收元件的光軸是重合的。當不透明物體經過它們之間時，會阻斷光路，使接收元件接收不到來自發光元件的光，起到控制作用。光電開關的特點是小型、高速、非接觸，且容易與其他電路結合。

高考大綱中對傳感器內容要求是簡單的應用，特別光電傳感器是近年高考實驗題的新動態，07年廣東卷、09年全國卷均有涉及，所以要引起重視。

1光電門在測量速度實驗中的應用

光電開關用于氣墊導軌上測量速度的原理如下： 氣墊導軌上裝有如圖1 所示的擋光片，未擋光時光電門接收器輸出為低電位，滑塊經過光電門時，由于接收器被擋光片擋光，其輸出為高電位，當滑塊在氣墊導軌上做勻速運動時，接收器的輸出波形如圖1所示。……