Jiance00

　　在光的感應(yīng)和檢測(cè)中，盡量保持光不擴(kuò)散.光能不損失是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，對(duì)傳感器的精度有很大的影響。因此，光纖傳感器.激光傳感器和CMOS可見光傳感器等精度較高的光電傳感器相繼開發(fā)，成為未來幾年的熱門光電傳感器。

　　光電傳感器通常由三部分組成：發(fā)送端.接收端和檢測(cè)電路通常用于檢測(cè)物體是否存在。當(dāng)物體通過時(shí)，輸出信號(hào)為1，無物體通過時(shí)，輸出為0.

　　光傳感器的原理：物體的變化會(huì)導(dǎo)致光化，然后將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行控制。

　　解讀光電傳感器核心工作原理的三種光電效應(yīng)

　　沒有光電效應(yīng)，就沒有光電傳感器。

　　光電元件是光電傳感器的核心，如光敏電阻.光敏二極管.光敏三極管和其他光電元件可以將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以檢測(cè)物體的功能。其工作原理是光電效應(yīng)：

　　光電效應(yīng)是物理學(xué)中一個(gè)重要而神奇的現(xiàn)象。在光的照射下，某些物質(zhì)中的電子會(huì)被光子激發(fā)形成電流，即光生電。

　　光電效應(yīng)分為外部光電效應(yīng)和內(nèi)部光電效應(yīng)，其中內(nèi)部光電效應(yīng)分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。光電導(dǎo)效應(yīng)需要給電路增加電壓，而光生伏特不需要。這三種光電效應(yīng)的區(qū)別很簡(jiǎn)單，即在光的作用下，它們的電子變化是不同的。

　　①在光的作用下，物體的伏安特性發(fā)生了變化，如光電管、光電倍增管等。

　　外光電效應(yīng)

　?、谖展饽芎螅娮硬灰莩?，物體電阻率發(fā)生明顯變化，如光敏電阻、光敏晶體管等。

　　光電導(dǎo)效應(yīng)

　?、畚展饽芎?，電子不會(huì)逸出，在物體內(nèi)部自建場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生光電壓，這是光生伏效應(yīng)，如光敏二極管、三極管和光電池。

　　光伏特效

　　通過上述光電元件，我們可以將測(cè)量物的光變化轉(zhuǎn)化為電變化。

　　例如，以光電管(外光電效應(yīng))為接收器，可用于自動(dòng)控制和自動(dòng)計(jì)數(shù).自動(dòng)報(bào)警.自動(dòng)跟蹤等。當(dāng)光照在光電管上時(shí)，光電管電路產(chǎn)生光流，通過放大器放大，磁化電磁鐵，然后吸收電纜;當(dāng)光電管上沒有光時(shí)，光電管電路中沒有電流，電磁鐵與電纜分離。

　　另一個(gè)例子是最常見的光敏二極管(光電導(dǎo)率效應(yīng))。光電傳感器光敏二極管的外觀與普通二極管相同，但其管殼上有一個(gè)嵌入玻璃的窗口，以便于光線射入，以增加光線面積，PN結(jié)的面積很大。無光時(shí)，其反向電流很小，電路截止;有光時(shí)，激發(fā)載流子，產(chǎn)生光電載流子，電路連接。

　　一般來說，光電效應(yīng)使光電傳感器具有感知光變化的能力，并將光信號(hào)變化轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用程序。

　　光電傳感器檢測(cè)方法有四種結(jié)構(gòu)類型

　　光電傳感器精度高.反應(yīng)快.非接觸.靈活.檢測(cè)距離遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于檢測(cè)和控制中。.光信號(hào)強(qiáng)弱.光的顏色和其他參數(shù)，然后控制，常見的開關(guān)控制.自動(dòng)計(jì)件.顏色分類等。

　　光電傳感器根據(jù)檢測(cè)方法的不同可分為漫反射型.反射板型.對(duì)射型和距離型，不同類型對(duì)應(yīng)不同結(jié)構(gòu)的光電傳感器。

　　①漫反射型：漫反射型光電開關(guān)

　　當(dāng)開關(guān)發(fā)射光束時(shí)，目標(biāo)產(chǎn)生漫反射，當(dāng)有足夠的組合光返回接收器時(shí)，開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化。

　　漫反射型安裝最簡(jiǎn)單方便，但作用距離最短，檢測(cè)最不穩(wěn)定。

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　　反射板反射光電開關(guān)將發(fā)光器和收光器安裝在同一裝置中，并在其前面安裝一個(gè)反射板，利用反射原理完成光電控制。正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光被反射板反射并被收光器接收;一旦光路被檢測(cè)對(duì)象堵塞，收光器無法接收光線，光電開關(guān)將移動(dòng)并輸出開關(guān)控制信號(hào)。

　　反射板光電傳感器可檢測(cè)透明物體和高亮度物體，距離長(zhǎng)，安裝方便，檢測(cè)穩(wěn)定。但當(dāng)反射器有灰塵時(shí)，檢測(cè)精度就會(huì)降低。

　　③對(duì)射型：對(duì)射型光電傳感器

　　對(duì)射分離光電開關(guān)由一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器組成。如果發(fā)光器與收光器分距離可以增加，因此其檢測(cè)距離可以達(dá)到幾米甚至幾十米。使用時(shí)，將發(fā)光器和收光器分別安裝在檢測(cè)對(duì)象通過路徑的兩側(cè)。當(dāng)檢測(cè)對(duì)象通過時(shí)，它們會(huì)阻止光路，收光器會(huì)動(dòng)作輸出開關(guān)控制信號(hào)。

　　對(duì)射光電傳感器檢測(cè)精度最高，距離也可以很遠(yuǎn)，但安裝不方便，占用空間大，不能檢測(cè)透明、體積小的物體。

　?、芫嚯x型：擴(kuò)散反射光電開關(guān)

　　擴(kuò)散反射光電開關(guān)，其檢測(cè)頭配有發(fā)光器和收光器，但前面沒有反射器。通常，發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的。當(dāng)檢測(cè)對(duì)象通過時(shí)，它阻擋光并反射光部分，收光器接收光信號(hào)并輸出開關(guān)信號(hào)。

　　距離光電傳感器的發(fā)射器是點(diǎn)發(fā)射，但接收器是表面接收，因此它允許被測(cè)物體有更大的偏轉(zhuǎn)角度。

　　什么意思?

　　從以上原理圖中，我們可以發(fā)現(xiàn)距離光電傳感器設(shè)置的檢測(cè)距離是一定的，因此我們可以設(shè)置一個(gè)固定的發(fā)射光-反射光角。當(dāng)檢測(cè)對(duì)象通過時(shí)，檢測(cè)到的反射光與被檢測(cè)對(duì)象返回的反射光之間的角度肯定與我們?cè)O(shè)定的角度不一致，這有助于傳感器檢測(cè)到對(duì)象的存在。也就是說，除了設(shè)定的角度被判定為無對(duì)象外，所有其他角度都將被判定為有對(duì)象。被測(cè)對(duì)象的偏轉(zhuǎn)角度較大，可以大大提高傳感器的準(zhǔn)確性和靈敏度。

　　光電傳感器廣泛應(yīng)用于五種應(yīng)用示例

　　接下來，我們將列種常見的光電傳感器應(yīng)用，從現(xiàn)實(shí)生活中更好地理解光電傳感器。

　　1.光電煙霧報(bào)警器

　　當(dāng)沒有煙霧時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)出的光直線傳輸，而光電三極管沒有接收信號(hào)。當(dāng)沒有輸出和煙霧時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)出的光被煙霧顆粒折射，使三極管接收光、信號(hào)輸出和報(bào)警。

　　2.光電轉(zhuǎn)速表

　　在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上涂上黑白兩種顏色。旋轉(zhuǎn)時(shí)，反射光和非反射光交替出現(xiàn)。光電傳感器間歇接收光的反射信號(hào)，輸出間歇電信號(hào)，然后通過放大器和整形電路放大整形輸出方波信號(hào)，最后通過電子數(shù)字顯示器輸出電機(jī)轉(zhuǎn)速。

　　3.產(chǎn)品計(jì)數(shù)器

　　當(dāng)產(chǎn)品在傳送帶上運(yùn)行時(shí)，不斷阻擋光源到光電傳感器的光路，使光電脈沖電路產(chǎn)生電脈沖信號(hào)。每次產(chǎn)品被屏蔽，光電傳感器電路都會(huì)產(chǎn)生脈沖信號(hào)。因此，輸出的脈沖數(shù)代表產(chǎn)品的數(shù)量，脈沖通過計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)，并通過顯示電路顯示。

　　4.光電檢測(cè)和自動(dòng)控制

　　光電池的基本原理與光敏二極管相同，但其基本結(jié)構(gòu)和制造工藝并不完全相同。由于光電池工作時(shí)不需要額外的電壓;光電轉(zhuǎn)換效率高、光譜范圍廣、頻率特性好、噪聲低，廣泛應(yīng)用于光電讀取.光電耦合.光柵測(cè)距.激光準(zhǔn)直.電影還音.燃?xì)廨啓C(jī)的紫外光監(jiān)測(cè)器和熄火保護(hù)裝置。

　　5.光電傳感器在汽車上的應(yīng)用

　　光電傳感器還能為汽車提供更舒適的顯示質(zhì)量體驗(yàn)，使汽車顯示設(shè)備在任何環(huán)境光下都能達(dá)到完全的背光效果。

　　包括車載娛樂/導(dǎo)航/導(dǎo)航/DVD系統(tǒng)背光控制.后座娛樂用顯示器背光控制.儀表組背光控制(速度計(jì)/轉(zhuǎn)速計(jì)).光傳感器可以完成自動(dòng)后視鏡亮度控制。

　　除上述應(yīng)用外，高壓大電流測(cè)量光電傳感器.繼電保護(hù).煙塵濁度監(jiān)測(cè)也得到了廣泛的應(yīng)用。