談談光電傳感器技術及其應用

楊巨富

【摘要】傳感器是新技術革命和信息社會的重要技術基礎，傳感器技術是實現(xiàn)測試與自動控制的重要環(huán)節(jié)，而測試技術與自動控制水平的高低，是衡量一個國家科學技術現(xiàn)代化程度的重要標志，隨著科技的迅速發(fā)展，傳感器作為新技術革命和信息社會的重要技術基礎，是實現(xiàn)測試與自動控制的重要環(huán)節(jié)，傳感器的應用也越來越廣泛。

【關鍵詞】光電傳感器 技術 應用

【中圖分類號】TP212.1 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）13-0287-01

一、光電傳感器的組成

光電傳感器由光電傳感器的發(fā)射源、檢測電路、傳送途徑和光電傳感器的接受器組成。發(fā)射源是將一束光發(fā)射出來，發(fā)射光束一般來源于半導體光源、紅外線二極管或二極管的激光發(fā)射（LED）。通過發(fā)射源不間斷地發(fā)射不同寬度的脈沖光源，將不同寬度的脈沖信號通過傳送途徑傳到控制系統(tǒng)，由光電傳感器的接受器接收。光電感應器的接收器一般由光電二極管或光電三極管組成，光圈或透鏡能濾出接收器中的有效信號并進行信號識別。槽式光電傳感器是將信號接收器和光源發(fā)射器組放在一個槽式的開關里面，發(fā)射光源會自動發(fā)出一束紅外光，這些發(fā)射光源在沒有阻礙的情況下能很好地被光源接收器接受。如果被檢測的物體通過放在有光源接受器時，光電傳感器就通過檢測被測物與光源之間的遮擋關系來實現(xiàn)檢測。由此可知，光電傳感器的光源很重要，如果沒有一個固定的光源就很難被檢測到物體的通過。因此需要設計一個固定的光源，光源不穩(wěn)定會直接影響被測物體的光感效應，光電傳感器的檢測性就會被影響，進而直接影響檢測的準確性。

二、光電傳感器的相關優(yōu)勢特征

1.反應精確速度快

光電傳感器在自動化生產(chǎn)線中的應用具有高精度、反應快的特點，能夠?qū)Ω黜椛a(chǎn)目標物進行有效快速的瞄準檢測。與傳統(tǒng)機械材質(zhì)構(gòu)成的各類傳感器相比較，光電傳感器內(nèi)部構(gòu)造是有各種先進電子材料組成的，具有更快的傳輸效率。光電技術是現(xiàn)代自動化發(fā)展領域廣泛應用的一種新型技術，能夠推動企業(yè)自動化生產(chǎn)的智能發(fā)展，實現(xiàn)對生產(chǎn)線的全過程控制管理，幫助企業(yè)獲取收集到完善可靠的各項數(shù)據(jù)信息，從而不斷提高企業(yè)的自動化管理水平。

2.檢測適用范圍廣

隨著科學技術的不斷創(chuàng)新發(fā)展，光電傳感技術得到了進一步完善。當前，光電傳感器被廣泛應用在各個領域生產(chǎn)線的檢測距離與種類工作方面。與傳統(tǒng)應用的傳感器相比較，光電傳感器在生產(chǎn)線的中應用能夠有效完成更遠距離對象檢測工作，拓寬整個生產(chǎn)線的檢測范圍。此外，光電傳感器在生產(chǎn)線檢測工作中的應用不會受到外界因素的干擾，能夠展開對各類材質(zhì)物體對象的科學檢測分析工作，具有更加完善的檢測功能。因此，光電傳感器適用在更為廣泛的工業(yè)范圍內(nèi)，能夠不受過多的限制。

3.非接觸性

光電傳感器的核心部分就是電子材質(zhì)部件，電子材質(zhì)的運用能夠確保傳感器避免與檢測對象發(fā)生接觸，這樣一來能夠最大程度降低對檢測物體的損傷。光電傳感器的非接觸檢測特點除了能夠?qū)崿F(xiàn)對檢測物體對象的安全保護工作，還可以有效延長設備的使用壽命，確保企業(yè)在最低成本下創(chuàng)造出最大的經(jīng)濟效益。因此，光電傳感器適用在對產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量高的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)線中。

4.顏色辨別力

光電傳感器具備了較強的顏色辨別力，通過依據(jù)波長實現(xiàn)對生產(chǎn)線中物件顏色的有效辨別工作。光電傳感器在自動化生產(chǎn)線中的應用，能夠在最短時間針對檢測目標物體的光吸收以及反射進行感應，然后結(jié)合檢測獲取到的相關數(shù)據(jù)，展開對不同加工物件產(chǎn)品的不同色彩科學準確辨別工作，綜合判斷出加工物件是否存在質(zhì)量問題。

三、光電傳感器技術的應用

1.光電隔離器

光電隔離器是一種只允許單向光通過的無源光電器件，可以限制光的傳輸方向，使光只能朝著一個方向傳輸，對其他方向的光實施有效隔離，能夠有效提高光波信號的傳輸效果。光電隔離器主要由發(fā)光二級管和光敏晶體管構(gòu)成，發(fā)光二級管輻射的光能傳輸?shù)焦饷艟w管上，光敏晶體管接收反射信號后作出信息判斷和信號的轉(zhuǎn)換并以電信號的方式輸送出來，以多種形式實現(xiàn)對光路中光源方向的限制。我們常見的光電隔離器是發(fā)光二級管—光敏三極管，但是我們在生活中也可能會用到發(fā)光二級管—光敏晶閘管或者發(fā)光二極管—光敏電阻。

2.條形碼掃描筆

在我們的日常生活當中，經(jīng)常會看到或者使用條形碼。條形碼是按照一定的編碼規(guī)則排列的圖形標識符號，可以隱性傳遞名稱、產(chǎn)地、日期、類別等信息。條形碼掃描筆是一款非常便捷的識別條形碼隱性信息的工具。工作人員可以用掃描筆筆頭掃描物體上的條形碼，條形碼里面安裝的發(fā)光二極管的光線會被條形碼的黑色線條吸收，形成光線的隔離，條形碼掃描筆內(nèi)安裝的光敏三極管就無法收到發(fā)光二極管反射的光線，處于截止的工作狀態(tài)。反之，掃描到白色線條的時候，光敏三極管的基極就會接收到發(fā)光二極管反射的光線，從而產(chǎn)生光電流，使得光敏三極管處于導通的工作狀態(tài)。在整個條形碼掃描過程中，光敏三極管先把發(fā)光二極管反射的光線轉(zhuǎn)換成電脈沖信號，再借助計算機完成信息的識別和處理工作。

3.光電式緯線探測器

光電式緯線探測器是利用光電傳感器技術來檢測噴氣織機緯線狀況的探測器。當噴氣織機工作的時候，不斷前進的緯線會反射紅外發(fā)射管的紅外光，一旦光電池接收到這種反射信號，則表明噴氣織機的工作性能正常；反之，則說明緯線已經(jīng)出現(xiàn)斷裂。因此，利用光電池的輸出信號，就可以檢測機器運轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)，實現(xiàn)對生產(chǎn)流程的自動化和智能化控制。

四、結(jié)語

光電傳感器作為一種新型的傳感器，由于它具有精度高、反應快、非接觸等優(yōu)點，而且可測參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式多種多樣，體積小，己經(jīng)獲得了廣泛的應用和具有廣泛的市場。目前，全世界光電傳感器市場呈現(xiàn)日漸發(fā)展的趨勢，各國將竟相加速新一代光電傳感器的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，競爭日益激烈，新技術的發(fā)展將重新定義未來的光電傳感器市場，所以我們必須重視新的光電傳感器技術，加強我國在傳感器技術方而的核心竟爭力。

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