光電傳感器是什么 又有什么工作原理 應用在什么地方

• 2018年5月25日 WuZhiCong來源：互聯網 643 37
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光電傳感器是什么 又有什么工作原理 應用在什么地方

光電傳感器的應用在生活中越來越廣了，在現代社會的日常生活和生產自動化中是隨處可見，但是我們很多非行業人士還是不太知道光電傳感器是什么?光電傳感器原理及應用是什么?那就隨著小編一起來看看吧!

光電傳感器簡介

光電傳感器是各種光電檢測系統中實現光電轉換的關鍵元件，它是把光信號(紅外、可見及紫外光輻射)轉變成為電信號的器件。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等;也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態的識別等。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。

光電傳感器工作原理

光電傳感器在一般情況下，有三部分構成，它們分為：發送器、接收器和檢測電路。

發送器對準目標發射光束，發射的光束一般來源于半導體光源，發光二極管(LED)、激光二極管及紅外發射二極管。光束不間斷地發射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。原文地址：

此外，光電開關的結構元件中還有發射板和光導纖維。

光電傳感器的結構

光電傳感器通常由三部分構成，它們分別為：發送器、接收器和檢測電路。

發射器帶一個校準鏡頭，將光聚焦射向接收器，接收器出電纜將這套裝置接到一個真空管放大器上。在金屬圓筒內有一個小的白熾燈做為光源，這些小而堅固的白熾燈傳感器就是如今光電傳感器的雛形。

接收器有光電二極管、光電三極管及光電池組成。光敏二極管是現在最常見的傳感器。光電傳感器光敏二極管的外型與一般二極管一樣，只是它的管殼上開有一個嵌著玻璃的窗口，以便于光線射入，為增加受光面積，PN結的面積做得較大，光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態下，并與負載電阻相串聯，當無光照時，它與普通二極管一樣，反向電流很小稱為光敏二極管的暗電流;當有光照時，載流子被激發，產生電子-空穴，稱為光電載流子。

此外，光電傳感器的結構元件中還有發射板和光導纖維。角反射板是結構牢固的發射裝置，它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準確地從反射板中返回。它可以在與光軸0到25的范圍改變發射角，使光束幾乎是從一根發射線，經過反射后，仍從這根反射線返回。

光電傳感器的應用

1、煙塵濁度監測儀

煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。如果煙道濁度增加，光源發出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達光檢測器的光減少，因而光檢測器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。

2、產品計數器

產品在傳送帶上運行時，不斷地遮擋光源到光電傳感器的光路，使光電脈沖電路產生一個個電脈沖信號。產品每遮光一次，光電傳感器電路便產生一個脈沖信號，因此，輸出的脈沖數即代表產品的數目，該脈沖經計數電路計數并由顯示電路顯示出來。

3、測量轉速

在電動機的旋轉軸上涂上黑白兩種顏色，轉動時，反射光與不反射光交替出現，光電傳感器相應地間斷接收光的反射信號，并輸出間斷的電信號，再經放大器及整形電路放大整形輸出方波信號，最后由電子數字顯示器輸出電機的轉速。

4、光電式煙霧報警器

沒有煙霧時，發光二極管發出的光線直線傳播，光電三極管沒有接收信號。沒有輸出，有煙霧時，發光二極管發出的光線被煙霧顆粒折射，使三極管接受到光線，有信號輸出，發出報警。

5、光電池在光電檢測和自動控制方面的應用

由于光電池工作時不需要外加電壓;光電轉換效率高，光譜范圍寬，頻率特性好，噪聲低等，它已廣泛地用于光電讀出、光電耦合、光柵測距、激光準直、電影還音、紫外光監視器和燃氣輪機的熄火保護裝置等。

6、條形碼掃描筆

光電傳感器也應用于條形碼掃描筆上，完成對條形碼信息的識別。

光電傳感器分類

光電傳感器根據結構的不同可以分為以下三種類型：

1、放大器分離型

放大器分離型是將放大器與傳感器分離，并采用專用集成電路和混合安裝工藝制成，由

于傳感器具有超小型和多品種的特點，而放大器的功能較多。

2、放大器內藏型

放大器內藏型是將放大器與傳感一體化，采用專用集成電路和表面安裝工藝制成，使用直流電源工作。

3、電源內藏型

電源內藏型是將放大器、傳感器與電源裝置一體化，采用專用集成電路和表面安裝工藝制成。

然而根據檢測方式有可以分為四種類型

1、對射型光電傳感器

由發射器和接收器組成，結構上是兩者相互分離的，在光束被中斷的情況下會產生一個開關信號變化，典型的方式是位于同一軸線上的光電開關可以相互分開達50米。

2、反光板型光電開關

正常情況下，發光器發出的光被反光板反射回來被收光器收到;一旦光路被檢測物擋住，收光器收不到光時，光電開關就動作，輸出一個開關控制信號。

3、擴散反射型光電開關

它的檢測頭里也裝有一個發光器和一個收光器，但前方沒有反光板。正常情況下發光器發出的光收光器是找不到的。當檢測物通過時擋住了光，并把光部分反射回來，收光器就收到信號，輸出一個開關信號。

4、槽型光電傳感器

槽式光電開關比較安全可靠的適合檢測高速變化，分辨透明與半透明物體。

5、光纖式光電開

光纖式光電開關采用塑料或玻璃光纖傳感器來引導光線，以實現被檢測物體不在相近區域的檢測。通常光纖傳感器分為對射式和漫反射式。

光電傳感器的應用案例

1、應用于激光武器

由于光電傳感器對紅外輻射，或可見光，或對二者都特別靈敏，因而就更加容易成為激光攻擊的目標。此外，電子系統及傳感器本身還極易受到激光產生的熱噪聲和電磁噪聲的干擾而無法正常工作。戰場上的激光武器攻擊光電傳感器的方式主要有以下幾種：用適當能量的激光束將傳感器“致盲”，使其無法探測或繼續跟蹤已經探測到的目標。或者，如果傳感器正在導引武器飛向目標，則致盲將使其失去目標。綜上所述，由于傳感器在戰場上發揮的作用越來越重要，同時又很容易遭受激光攻擊，它們已成為低能激光武器的首選目標。

2、應用于自動抄表系統

隨著微電子技術、傳感器技術、計算機技術及現代通訊技術的發展，可以利用光電傳感器來研制自動抄表系統。電能表的鋁盤受電渦流和磁場的作用下產生的轉矩驅動而旋轉。采用光電傳感器則可將鋁盤的轉數轉換成脈沖數。如：在旋轉的光亮的鋁盤上局部涂黑，再配以反射式光電發射接收對管，則當鋁盤旋轉時，在局部涂黑處便產生脈沖，并可將鋁盤的轉數采樣轉換為相應的脈沖數，并經光電耦合隔離電路，送至CPU的T0端口進行計數處理。采用光電耦合隔離器可有效地防止干擾信號進入微機。再結合其它傳輸方式便可以形成自動抄表系統。

3、應用于監控煙塵污染

光電傳感器是一種小型電子設備，它可以檢測出其接收到的光強的變化，通過把光強度的變化轉換成電信號的變化實現控制功能。由于光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點，因此在工業自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用，而我們可以利用光電傳感器的特性來檢測煙塵的情況，因而光電傳感器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。

光電傳感器以其強大的功能和廣泛的應用領域，在生活中起著至關重要的作用，我們平時在生活中也可以多加留意就會發現光電傳感器的身影。

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