目前,光電傳感器廣泛應(yīng)用于軍事、航天、通信、智能家居、智能交通、安全、發(fā)光二極管照明、玩具、檢測和工業(yè)自動(dòng)化控制等領(lǐng)域。未來,它將滲透到人類生活的方方面面。接下來,讓我們介紹光電傳感器在生活中的應(yīng)用。
條形碼掃描筆中的光電傳感器。
當(dāng)掃描筆頭在條形碼上移動(dòng)時(shí),如果遇到黑線,發(fā)光二極管的光會(huì)被黑線吸收,光敏三極管無法接收反射光,阻抗高,處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)遇到白色間隔時(shí),發(fā)光二極管發(fā)出的光會(huì)反射到光敏三極管的基極,光敏三極管會(huì)產(chǎn)生光電流并導(dǎo)通。整個(gè)條形碼掃描后,光敏三極管將條形碼變形成電脈沖信號(hào),放大整形后形成脈沖列,然后通過計(jì)算機(jī)處理完成條形碼信息的識(shí)別。
光電傳感器在紙幣計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)功能。
光電傳感器是點(diǎn)鈔機(jī)的一個(gè)重要組成部分。點(diǎn)鈔機(jī)的計(jì)數(shù)器采用非接觸式紅外光電檢測技術(shù),具有結(jié)構(gòu)簡單,精度高,響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。
紙幣計(jì)數(shù)器采用兩組紅外光電傳感器。每個(gè)傳感器由紅外發(fā)光二極管和接收紅外光的光敏三極管組成,兩者之間有適當(dāng)?shù)木嚯x。
當(dāng)沒有紙幣通過時(shí),接收管通過光線,輸出為0。當(dāng)紙幣瞬間通過時(shí),紅外線被遮擋,接收管的光通量不足,輸出為1。紙幣通過后,接收管接收到紅外光導(dǎo)通。這樣,這部分電路的輸出端就會(huì)產(chǎn)生脈沖信號(hào)。這些信號(hào)通過后續(xù)電路整形放大后輸入單片機(jī),單片機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī),并相應(yīng)完成計(jì)數(shù)和顯示。點(diǎn)鈔機(jī)使用兩組光電傳感器的原因是檢測紙幣的完整性,避免殘留硬幣的計(jì)入。
用光電傳感器檢測紙幣的計(jì)數(shù)情況,實(shí)現(xiàn)紙幣數(shù)量的累積,然后用液晶和外部顯示部分直觀地向用戶顯示紙幣數(shù)量,發(fā)生異常時(shí)自動(dòng)向用戶報(bào)警。
光電傳感器用于自動(dòng)抄表系統(tǒng)。
隨著微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展,光電傳感器可以用來開發(fā)自動(dòng)抄表系統(tǒng)。電能表的鋁板由渦流和磁場驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。使用光電傳感器,鋁板的轉(zhuǎn)數(shù)可以轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)。例如,在旋轉(zhuǎn)明亮的鋁板上局部涂黑,然后用反射光電發(fā)射接收對(duì)管,當(dāng)鋁板旋轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)在局部涂黑處產(chǎn)生脈沖,鋁板的轉(zhuǎn)數(shù)可以采樣轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖數(shù),通過光電耦合隔離電路送到CPU的T0端口進(jìn)行計(jì)數(shù)處理。使用光電耦合隔離器可以有效防止干擾信號(hào)進(jìn)入微機(jī)。結(jié)合其他傳輸方式,可以形成自動(dòng)抄表系統(tǒng)。
光電色質(zhì)檢測。
包裝材料的光電色質(zhì)檢測原理。如果包裝物品規(guī)定底色為白色,由于質(zhì)量差,有會(huì)變黃。產(chǎn)品包裝前,光電會(huì)檢測顏色。當(dāng)物品變黃時(shí),會(huì)有相對(duì)電壓差的輸出。打開電磁閥,用壓縮空氣吹出變黃的物品。
彩色塑料包裝制袋塑料薄膜的位置控制。
成卷塑料薄膜上印有商標(biāo)和文字,并有定位色標(biāo)。包裝時(shí)要求商標(biāo)和文字定位準(zhǔn)確,圖案不能在中間切斷。膜上商標(biāo)的位置由光電系統(tǒng)檢測,放大后控制電磁離合器。當(dāng)膜上色標(biāo)簽(不透光的小面積,一般為黑色)未達(dá)到定位色標(biāo)簽位置時(shí),光電系統(tǒng)可以通過膜吸收電磁離合器,因?yàn)橥豆馄鞯墓饩€可以通過膜吸收電,膜可以繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)膜上的色標(biāo)達(dá)到定位色標(biāo)的位置時(shí),由于投光被色標(biāo)擋住而發(fā)出到位信號(hào)。該信號(hào)通過光電轉(zhuǎn)換和放大后,電磁離合器斷電并脫離,膜將準(zhǔn)確停在該位置,切斷后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)薄膜上的色標(biāo)未有到達(dá)光電管時(shí),光電繼電器線圈沒有電流通過,伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)薄膜繼續(xù)前進(jìn)。當(dāng)色標(biāo)到達(dá)光電管位置時(shí),光電繼電器線圈有電流,伺服電機(jī)立即停止,因此薄膜停止在該位置。切斷動(dòng)作完成后,伺服電機(jī)將繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
光電傳感器利用光電的變量,如自動(dòng)扶梯、自動(dòng)門、防盜警衛(wèi)、自動(dòng)照明、料位控制等。未來,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和普及,光電傳感器的應(yīng)用將滲透到人類生活的方方面面。