光電傳感器的應用和發展

宋睿 易禎華

摘 要：傳感器是一種感測傳輸裝置，能夠通過自身感知把信息傳遞出去。國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規定的被測量件并按照一定的規律（數學函數法則）轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成”。光電傳感器是當前設備最為重要的一種感應裝置，在許多設備中都有應用。光電傳感器就像人們的感應細胞組織一樣，傳感器的發展與應用使得物體有了嗅覺、感覺一樣，使得物體活了起來。文章通過參考大量，淺析光電傳感器的應用與發展。

關鍵詞：光電傳感器；應用；發展；光電效應

引言

光電傳感器的研究與應用是當前科技時代最為重要的一項技術，光電式傳感器是基于光電效應，在受到可見光波的照射后，感應光波，然后將這種光波信號轉換成電流信號傳輸出去。光電傳感器在眾多技術設備中都有應用，應用范圍十分廣泛，能夠滿足信息的傳遞、收發、存儲、顯示、記錄和控制等多種需求。傳感器通過不同的感應原理可以分為多種感應裝置，光電傳感器是感應傳感器中的一種。光電傳感器具有感應精度高、傳輸速度快、非接觸等眾多優點，因此光電傳感器是感應傳感器中應用最為廣泛、應用最多的一種感應裝置。

1 光電傳感器概述

光電傳感器又稱為光傳感器，光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優點，光電傳感器的可測數據眾多，而且組裝結構也較為簡單，形式靈活多樣，因此，光電式傳感器在眾多設備中應用非常廣泛。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，它是把可見光波信號轉變成為電信號的器件。光電式傳感器是以光電器件作為轉換元件的傳感器。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。新的光電器件不斷涌現，尤其是CCD圖像傳感器的誕生，為光電傳感器的進一步應用開創了新的一頁光電感應器是通過可見光波照射到我提的表面，引起物體發生電性質變化，從而傳輸信號的，其實是自然界的一種能量轉換，把光能量轉換成電能量的轉換過程，這類轉換效應被統稱為光電效應。

2 光電傳感器的應用

光電傳感器作為感應傳感器中應用最為廣泛的一種感應裝置，因此被眾多設備使用，光電傳感器的應用主要有以下幾種。

2.1 煙塵濁度監測儀

煙塵濁度檢測儀是檢測工業煙塵污染的重要工具，能夠防止工業煙塵對于大氣的污染。煙塵濁度檢測儀能夠針對煙塵源進行檢測，自動顯示和自動超標報警。工業煙塵排放通道每時段的光傳輸大小變化都不一樣，因此，煙塵濁度檢測儀就是通過這種光的傳輸變化來感知工業煙塵排放。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。

2.2 條形碼掃描筆

條形碼掃描儀在超市或商場中應用最多，主要是通過掃描筆頭在條形碼上移動時，通過對條形碼上黑白線條的顏色吸收來來傳輸信號，條形碼上的黑白線條會對發光二極管呈現不同的發射光，二極管把這種發射光在發射到發光三極管中，發光三極管會產生電流，從而形成電流信號，在經過計算機識別來完成對信息的識別。

2.3 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。

2.4 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。

2.5 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。

3 光電傳感器的發展

光電傳感器在當前應用十分廣泛，但其實它也經歷了長時間的發展。美國一家咨詢公司的報告顯示，2007年全球的光電傳感器市場值為500億美元，到2001年它的價值達到了近610億美元，這種發展的速度是十分迅速的。其中美國、中國、日本和加拿大是需求最多的地區，中國是光電傳感器市場增長最快的地區。據統計，光電傳感器在汽車上的應用增長速度最快，其次是遠程控制設備。近幾年來，光電傳感的技術發展最為迅速，人們對其需求也越來越大，要求也越來越高。光電傳感器已經由最初的笨重型，遲緩型向著小型化、智能化和系統化法相發展。在我國，由于國家的支持，政府的鼓勵，光電傳感器已經形成了自我研發，自我生產和自我應用為一體的統一流程，我們已經做到了自給自足，不需要再引進國外的光電傳感技術，我們的光電傳感器在世界也得到了基本認可，但是我們還需要不斷努力，不斷改進我國光電傳感器的技術，完善光管傳感器在設備中的應用，因為雖然我們能夠自行研制光電傳感器，但是不可否認我國的光電傳感器還與國外的有一定差距，所以還需要不斷進行改善，爭取早日超越國外的先進光電傳感器技術。

4 結束語

光電傳感器作為一種新型的傳感裝置，在眾多設備中都有應用。光電傳感器具有檢測距離長、對檢測物體的限制少、響應時間短、分辨率高、可實現非接觸的檢測、可實現顏色判別、便于調整等眾多優點，因此我們可以預見其在未來傳感裝置中有著良好的市場。因此我們必須加緊研究完善這種光電傳感器技術，為我國的核心競爭力貢獻自己的一份力量。

參考文獻

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作者簡介：宋睿（1986，9-），男，四川成都人，本科，學士學位，四川航天職業技術學院，技師，研究方向：電子電路技術、自動化控制、測控系統、電子信號處理等。

易禎華（1973，1-），男，四川瀘州人，本科，四川航天職業技術學院，技師，研究方向：電子電路技術、自動化控制、測控系統、電子信號處理等。