【導讀】在光的感應(yīng)和檢測中，盡量保持光不擴散.不消耗光能是一個非常重要的環(huán)節(jié)，這對傳感器的精度有很大的影響。因此，光纖傳感器.激光傳感器和CMOS能見光傳感器等精度較高的光電傳感器相繼開發(fā)，并已成為今天甚至未來幾年流行的光電傳感器。
光電傳感器一般由三部分組成：發(fā)送端：.接收器和檢測電路，這種類型的傳感器通常用于檢測物體的存在。當物體通過時，輸出信號為1，如果沒有物體通過，則輸出為0.
光電傳感器的原理：物體的變化會導致光的變化，然后將光信號轉(zhuǎn)換為電信號來實現(xiàn)控制。
解釋光電傳感器的核心工作原理
沒有光電效應(yīng)，就沒有光電傳感器。
光電元件是光電傳感器的核心，如光敏電阻.光敏二極管.光敏三極管等光電元件可以將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，檢測物體是否存在。其工作原理是光電效應(yīng)：
在物理學中，光電效應(yīng)是一種重要而神奇的現(xiàn)象，在光的照射下，某些物質(zhì)內(nèi)部的電子會受到光子的刺激而產(chǎn)生電流，即光電。
光電效應(yīng)分為外部光電效應(yīng)和內(nèi)部光電效應(yīng)，其中內(nèi)部光電效應(yīng)分為光電導電效應(yīng)和光伏效應(yīng)。光電導電效應(yīng)需要給電路增加電壓，而光電導電效應(yīng)不需要。這三種光電效應(yīng)的區(qū)別很簡單，即在光源的影響下，它們的電子變化是不同的。
繪圖：傳感器專家網(wǎng)
?、僭诠庠吹挠绊懴?，電子逃離物體表面，物體的伏安特性發(fā)生了變化，這就是光電管、光電倍增管等外部光電效應(yīng)。
外光電效應(yīng)
②光能吸收后，電子不逃逸，物體電阻發(fā)生明顯變化，這就是光電導效應(yīng)，如光敏電阻、感光晶體管等;
光電導效應(yīng)
③吸收光能后，電子不逃逸，光電壓在物體內(nèi)部的自建場中產(chǎn)生，這就是光敏二極管、三極管、光電池等。
光生伏特效應(yīng)
通過上述光電元件，我們可以將測量對象的光變成電變。
例如，光控制電器是由光電管(外部光電效應(yīng))作為接收器制成，可用于自動控制和自動計數(shù).自動報警.自動跟蹤等。當光照射在光電管上時，光電管電路產(chǎn)生光電流，通過放大器放大，使電磁鐵磁化，然后吸收電樞;當光電管上沒有光時，光電管電路中沒有電流，電磁鐵與電樞分離。
另一個例子是最常見的光敏二極管(光電導率效應(yīng))。光電傳感器光敏二極管的外觀與一般二極管相同，但其外殼上有一個嵌入玻璃的窗口，以便于光源進入，以增加接收面積，PN結(jié)的面積較大。沒有光照時，其反向電流很小，電路被切斷;當有光照時，載流子被激起，產(chǎn)生光電載流子，電路接通。
總的來說，光電效應(yīng)使光電傳感器能夠感知光的變化，并將光信號的變化轉(zhuǎn)化為電信號的變化，用于數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用。
四種結(jié)構(gòu)類型，光電傳感器檢測方法差異很大
光電傳感器精度高.反應(yīng)快.非接觸.靈活.遠距離檢查的優(yōu)點廣泛應(yīng)用于檢測和控制中，可以檢查物體是否存在.光信號強弱.然后控制光的顏色和其他參數(shù)。常見的有開關(guān)控制.自動計件.顏色分類等。
根據(jù)檢測方法的不同，光電傳感器可分為漫反射型.反射板型.對于射型和距離型，不同的類型對應(yīng)不同結(jié)構(gòu)的光電傳感器。
?、俾瓷湫?漫反射型光電開關(guān)
當開關(guān)發(fā)射光束時，目標產(chǎn)生漫反射，當足夠的組合光返回接收器時，開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化。
漫反射型是最簡單、最方便的安裝方式，但作用距離最短，檢查也是最不穩(wěn)定的。
?、诜瓷浒逍?反光板型光電開關(guān)
反射器反射光電開關(guān)將發(fā)光器和集光器放入同一設(shè)備中，并在其前方安裝反射器，利用反射原理完成光電控制。通常，發(fā)光器發(fā)出的光被反射器反射回來，由集光器連接;一旦光路被檢查對象堵塞，集光器無法接收光，光電開關(guān)移動并導出開關(guān)控制信號。
反射板光電傳感器可檢測透明物體和高光澤物體，作用距離長，安裝方便，檢測穩(wěn)定。但當后視鏡有灰塵時，檢測精度會降低。
?、蹖φ疹愋?對照光電傳感器
分體式光電開關(guān)由發(fā)光器和集光器組成。如果發(fā)光器和集光器分開，檢查距離可以增加，因此檢查距離可以達到幾米甚至幾十米。在使用過程中，發(fā)光器和集光器分別安裝在檢查對象通過路徑的兩側(cè)。當檢測對象通過時，光路被阻斷，集光器將導出開關(guān)控制信號。
對射光電傳感器是檢測精度最高的，距離也可以很遠，但安裝不方便，占用空間大，不能檢測透明和小物體。
?、芫嚯x類型:擴散反射光電開關(guān)
擴散反射光電開關(guān)，其檢測頭配有發(fā)光器和光收集器，但前面沒有反射器。通常，發(fā)光器發(fā)出的光收集器是找不到的。當檢測器通過并反射光部分時，光收集器接收光信號并導出開關(guān)信號。
距離型光電傳感器的發(fā)射器是點發(fā)射，但是接收器是表面接收，所以它可以使被測物有更大的偏移視角。
什么意思?
從上面的原理圖中，我們可以發(fā)現(xiàn)光電傳感器設(shè)置的檢查距離是確定的，因此我們可以設(shè)置一個固定的發(fā)射光-折射光透視圖。當有檢測對象通過時，檢測到的折射光與被檢測對象返回的折射光之間的透視圖必須與我們設(shè)置的透視圖不一致，這有助于傳感器檢測對象的存在。也就是說，除了設(shè)置的透視圖被判定為無物體外，所有其他透視圖都將被判定為有物體。測量對象的偏移透視圖增加，可以大大提高傳感器的準確性和靈敏度。
五個應(yīng)用示例，光電傳感器的常用
接下來，將列出六種常見的光電傳感器應(yīng)用，從現(xiàn)實生活中，更好地了解光電傳感器。
1.光電煙霧報警器
當沒有煙霧時，發(fā)光二極管發(fā)出的光線直線傳播，光電三極管沒有接收到信號。在沒有導出和煙霧的情況下，發(fā)光二極管發(fā)出的光被煙霧顆粒映射，使三極管接收到光源，信號輸出并發(fā)出警報。
2.光電時速表
在電機的旋轉(zhuǎn)軸上涂上黑色和白色。旋轉(zhuǎn)時，折射光和非折射光發(fā)生變化。光電傳感器相應(yīng)地間歇性地接收光的折射信號，導出間歇性電信號，然后通過放大器和塑料電路放大塑料導出方波信號，最后通過電子數(shù)字顯示器導出電機的速度。
3.商品計數(shù)器
當產(chǎn)品在輸送帶上運行時，它會不斷地阻擋光源到光電傳感器的光路，從而使光電脈沖電路產(chǎn)生電脈沖信號。光電傳感器電路產(chǎn)生一個脈沖信號，因此輸出脈沖數(shù)代表產(chǎn)品的數(shù)量，通過顯示電路顯示。
4.光電檢測和自動控制
光電電池作為光電檢測的基本原理與光敏二極管相同，但其基本結(jié)構(gòu)與制造工藝不完全相同。因為光電池不需要額外的電壓來工作;光電轉(zhuǎn)換效率高，光譜范圍寬，頻率特性好，噪音低，廣泛應(yīng)用于光電讀取.光電耦合.光柵測距.激光準直.影片還音.燃氣輪機的熄火保護裝置等。
5.光電傳感器在汽車上的應(yīng)用
光電傳感器還可以為汽車提供更舒適的顯示質(zhì)量感覺，使汽車顯示設(shè)備在任何光線下都能達到完整的背光效果。
包括車載娛樂/導航/DVD系統(tǒng)背光控制.后座娛樂顯示器背光控制.儀表組背光控制(速度計/速度計).光傳感器可以完成自動后視鏡亮度控制等。
除上述應(yīng)用外，光電傳感器還測量高壓大電流.繼電保護.粉塵濁度監(jiān)測等方面也有廣泛的應(yīng)用。
