自動(dòng)控制中光電傳感器的實(shí)踐研究

鄭展

摘? ?要：當(dāng)下，最常用的傳感器類型是光電傳感器。光電傳感器作為一種檢測(cè)控制器件，具有應(yīng)用領(lǐng)域廣、能將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)等諸多優(yōu)點(diǎn)。鑒于此，對(duì)廣電傳感器的原理進(jìn)行分析，然后分析其優(yōu)勢(shì)，最后詳細(xì)闡述在自動(dòng)控制中光電傳感器的有效應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：光電傳感器;自動(dòng)控制;應(yīng)用

光電傳感技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化控制和感應(yīng)類機(jī)器中有著廣泛的應(yīng)用，涉及視覺檢測(cè)、精密測(cè)量、定位傳感，其基于光電器件，對(duì)光照強(qiáng)度、光照度、氣體成分等進(jìn)行檢測(cè)，也可以檢測(cè)能轉(zhuǎn)化為其余的非電量，如表面粗糙度、零件直徑、位移等。特別是在生物制藥行業(yè)，在無(wú)菌操作環(huán)境下，其非接觸性、響應(yīng)快、性能可靠的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在液位探測(cè)、液相檢測(cè)、目檢儀、貼簽機(jī)、液體分裝、實(shí)驗(yàn)精密儀器等特殊工藝環(huán)境中。工業(yè)裝備智能化的發(fā)展促使傳感器類的實(shí)踐應(yīng)用不斷進(jìn)步。光電傳感器是基于光電效應(yīng)，在某種物質(zhì)上，當(dāng)光源照射的時(shí)候，其物質(zhì)電子吸收光子能量就會(huì)有電效應(yīng)現(xiàn)象出現(xiàn)。通過轉(zhuǎn)化，其光信號(hào)會(huì)直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。其原理是：基于信號(hào)的發(fā)射，接收實(shí)際的指令，如果存在阻擋的問題，就會(huì)有對(duì)應(yīng)的指令工作出現(xiàn)。

1? ? 光電傳感器的特點(diǎn)

（1）擁有較高的精確度。從實(shí)際的分析來看，光電傳感器能夠通過技術(shù)精準(zhǔn)地分析數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)精確度的提升。在使用采光處理機(jī)制后，可以實(shí)現(xiàn)分辨率的大幅度提升。基于長(zhǎng)遠(yuǎn)的分析，能夠提高檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)性，也可以促使后續(xù)工作有序開展。

（2）檢測(cè)物體條件較少。首先，被檢測(cè)物體實(shí)際的限制度較小。不同檢測(cè)物體，其基本的組成性質(zhì)有所差別，最終使光電傳感器的使用也必定存在差異。物體的不同，還需要利用發(fā)射器的光線通路進(jìn)行遮擋處理，這樣就可以快速地反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)控制開關(guān)信號(hào)的傳輸。另外，基于特定環(huán)境的對(duì)應(yīng)分析，傳感器的不同，其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)也存在差異，從而精準(zhǔn)檢測(cè)被檢測(cè)物體，所以其擁有較為寬泛的適用范圍。

（3）使用壽命較長(zhǎng)。光電傳感器之下的檢測(cè)物體和原本的檢測(cè)程序，最大的差異在于光電技術(shù)的使用以及對(duì)應(yīng)的措施的運(yùn)行。這樣就可以防范被檢測(cè)物體同檢測(cè)裝置之間出現(xiàn)機(jī)械接觸，從而延長(zhǎng)使用壽命，也能通過操作性的提升，擴(kuò)大實(shí)際應(yīng)用范圍。

（4）受檢測(cè)距離限制小。在實(shí)際的檢測(cè)中，超聲波檢測(cè)、磁性檢測(cè)等對(duì)于檢測(cè)距離都存在局限性。一旦不可避免地拉長(zhǎng)距離，就會(huì)帶來限制，但是光電傳感器能夠確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。

2? ? 光電傳感器的種類

2.1? 對(duì)射式的光電傳感器

對(duì)射式的光電傳感器主要由發(fā)射器和接收器組成，通過發(fā)射器發(fā)出的具有一定頻率的信號(hào)，經(jīng)過一定距離之后由接收器進(jìn)行接收。如果被測(cè)物體擋住此光路，接收器就會(huì)根據(jù)其信號(hào)接收情況做出反應(yīng)，進(jìn)行相應(yīng)的開關(guān)控制信號(hào)的輸出。此種傳感器在具有較為嚴(yán)重的粉塵污染以及室外環(huán)境中都比較適用。

2.2? 漫反射式傳感器

漫反射式傳感器與上述對(duì)射式傳感器類似，只是缺少反光板。這樣就使得被測(cè)物體擋住光路之后，檢測(cè)對(duì)象會(huì)將發(fā)射器發(fā)出的光線進(jìn)行折射，使接收器可以接收到光信號(hào)，然后將相應(yīng)的開關(guān)控制信號(hào)進(jìn)行傳輸，適合在自動(dòng)沖水系統(tǒng)中應(yīng)用。

2.3? 反射式傳感器

反射式傳感器在同一個(gè)接頭裝置中裝有海油發(fā)射器、反光板以及接收器，適合在光電板反射式的光電開關(guān)中應(yīng)用。如果出現(xiàn)被測(cè)物體擋住傳感器的現(xiàn)象，接收器就會(huì)由于無(wú)法接收光路而控制開關(guān)起到作用。

2.4? 槽型傳感器

槽型傳感器的兩側(cè)分別安裝發(fā)射器和接收器，當(dāng)被測(cè)物體經(jīng)過此U型傳感器時(shí)就會(huì)隔斷光軸，此時(shí)就會(huì)控制光電開關(guān)反應(yīng)并進(jìn)行開關(guān)量信號(hào)的輸出。應(yīng)用此種傳感器的開關(guān)具有較高的安全性和穩(wěn)定性，比較適合在被測(cè)物體為透明或半透明物體的檢測(cè)工作中應(yīng)用。

2.5? 光線式傳感器

光線式傳感器使用光纖連接光源的光與監(jiān)測(cè)點(diǎn)，當(dāng)被測(cè)物體擋住此光線時(shí)，會(huì)改變其光學(xué)性質(zhì)，這就會(huì)檢測(cè)到此位置的光源信號(hào)。

3? ? 光電傳感器在自動(dòng)控制中的具體應(yīng)用

3.1? 在自動(dòng)印刷中的應(yīng)用

在自動(dòng)印刷中應(yīng)用光電傳感器，主要是在開關(guān)中設(shè)置反射式光電傳感器。其具體的應(yīng)用是在自動(dòng)印刷作業(yè)中對(duì)紙帶的工作狀態(tài)進(jìn)行光檢測(cè)，通過反射回來的信號(hào)對(duì)紙帶是否出現(xiàn)斷紙現(xiàn)象進(jìn)行判斷。針對(duì)反射回來的信號(hào)，工作人員可以采取印刷裝置離壓來停止工作，并進(jìn)行異常情況的處理。同時(shí)，通過此裝置的應(yīng)用，還能夠采用透射式的方式來對(duì)單張紙進(jìn)行檢測(cè)，保證在紙張通過此裝置時(shí)，電路正常通路。但是，如果在通過之后進(jìn)行互鎖、離壓以及離水等工序時(shí)，則會(huì)根據(jù)信號(hào)判斷，來自動(dòng)調(diào)低電機(jī)轉(zhuǎn)速，保證單張紙膠印工作的順利完成。

3.2? 在光電色質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用

光電傳感器主要是應(yīng)用在分選工序或者是糧食加工環(huán)節(jié)中。糧食加工使用光電傳感器可以根據(jù)糧食的顏色來進(jìn)行分選。這主要是由于不同材質(zhì)的被測(cè)物體具有不同的光學(xué)特性，通過光電傳感器，就可以針對(duì)其不同的光學(xué)特性進(jìn)行分類處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大米或者是雜糧的分選。通過色選機(jī)對(duì)糧食進(jìn)行分選之后，使用壓縮空氣來對(duì)存在顏色差異的物品進(jìn)行分離，之后再開展產(chǎn)品的包裝工作。

3.3? 在自動(dòng)門中的應(yīng)用

地鐵或者電梯的自動(dòng)門中，在允許的對(duì)射距離內(nèi)進(jìn)行光電傳感器的發(fā)射器和接收器的安裝，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光軸上直徑超過 30 mm的不透明物體進(jìn)行檢測(cè)。這樣就可以保證在乘客擋住發(fā)射器的光纖之后，由于接收器無(wú)法接收到信號(hào)，可以判斷二者之間存在障礙物，此時(shí)就會(huì)發(fā)出信號(hào)，不允許門關(guān)閉，保護(hù)乘客的安全。同時(shí)，還可以設(shè)置具有不同發(fā)射信號(hào)頻率的不同組傳感器進(jìn)行同時(shí)使用，避免相互之間產(chǎn)生影響。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)今信息時(shí)代背景下，光電傳感器已成為自然和生產(chǎn)中無(wú)法缺少的一種技術(shù)手段。其在一定程度上促進(jìn)了我國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在我國(guó)的科技事業(yè)中發(fā)揮舉足輕重的作用。與其他檢測(cè)方法相比，光電傳感器在自動(dòng)控制中具有精度高、品種多、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。相信經(jīng)過整個(gè)行業(yè)的攜手并進(jìn)、共同努力，光電傳感器在未來將會(huì)越來越先進(jìn)，其使用范圍也將逐漸廣泛。

[參考文獻(xiàn)]

[1]梁瀟懷.光電傳感器在自動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用[J].信息記錄材料，2017（8）：12-13.

[2]黃滔，鄺仕強(qiáng).光電傳感器在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].信息與電腦（理論版），2017（9）：149-150.

[3]周欽河.淺談光電傳感器在自動(dòng)控制中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（28）：24.