
光电传感器是在各种光电检测系统中实现光电转换的关键部件,它是将光信号(红外线、可见光和紫外线辐射)转换成电信号的装置。可用于检测光强、光照度、辐射温度、气体成分分析等直接引起光量变化的非电量;它还可以用来检测其他可以转换成光量变化的非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变性、位移、振动、速度、加速度、物体形状、运行状态等。
一般来说,光电传感器由三部分组成,分为:发射器、接收器和检测电路。
光电传感器原理:
光电元件是光电传感器最重要的组成部分,其核心工作原理是不同类型的光电效应。根据波粒的二象性,光由光速运动的光子组成。当物体受到光源照射时,其内部电子吸收光子的能量并改变其状态,其电特性也会发生变化。这种现象被称为光电效应。光电传感器通常包括光源、光路和光电元件。光电传感器可以通过将光强度的变化转化为电信号的变化来控制。
光电传感器分类:
光电元件包括光敏电阻、光电二极管、光电三极管、发光二极管、光电倍增管、光电池、光电耦合器件等。根据光电元件输出的特点,光电传感器可以分为两类,即模拟光电传感器和脉冲光电传感器。根据测量方法,模拟光电传感器可分为散射式、漫反射式和挡光式三类。
光电传感器的应用原理:
在高压大电流测试中,光电传感器的应用
近几年来,选择光学设备进行高压大电流测量在供电系统中发展迅速,许多新型光电传感器系统已经陆续投入现场运行,为监测高压大电流带来了许多便利条件。OCT响应速度快,测量精度高。OCT有别于CT(传统电流互感器)的基本点是信号功率低,OCT在从高电位到低电位的过程中,商品被测电流全部用完,其光学设备部分只有微瓦级功率,而CT的次级线圈需要瓦级功率。
光电传感器在速度检测系统中的应用
如今,随着机械自动化的快速发展,速度是动力机械性能测试中的一个重要特征参数,其大小和变化关系到机械运行是否正常。动力机械的许多特性参数通常由速度决定,如电机的输出功率、动力机械的振动、管道气流脉冲和各种工作部件的损坏状态也与速度密切相关。及时监控速度的变化可以及时消除机器运行中的许多故障,避免造成更大的损失。速度测量方法根据传感器的安装方法分为接触式和非接触式两种类型。非接触式磁带测量分速带测量
光电传感器在继电保护中的应用
随着电力工业的发展,供电系统的输送容量和电压水平不断提高,传统的互感器在测量和监控电网方面存在许多缺陷。目前,光纤发变电站综合自动化系统是由光电传感器的光纤互感器和光纤通信网组成的,已经成为电力自动化技术最有前途的发展方向之一。电力互感器是供电系统中重要的电力测量仪器,也是实现电力自动化的主要设备。新型有源光电传感器可以克服传统电力互感器的缺陷,如尺寸大、质量大、抗干扰差、信息传输容量小等。
4.光电传感器应用于粉尘浊度监测
避免烟尘污染是环境保护的重要任务之一。为了消除工业烟尘污染,首先要了解烟尘排放量,因此必须监测粉尘源,自动显示和超标报警。烟道中的灰尘浊度是通过烟道中光线传输过程中的变化来检测的。如果烟道浊度增加,光源发出的光线会被灰尘颗粒吸收和映射,到达光检测器的光线会减少。因此,光检测器输出信号的强度可以反映烟道浊度的变化。
应用案例1:光电位置偏移检验
光电位置偏移检测器主要用于检测带状材料,在实际加工过程中可以使用该技术检测材料的位置、尺寸和方向是否符合标准;根据这些方面的测试,可以提供具体的位置移动信号,有利于控制电路。这项技术通常用于检查印染和薄膜。光电带材偏移检测器的基本原理如下图所示。当从光源点发出的光通过镜头1时,光源会因为聚光的原理而变成光束,然后投射到镜头2上,然后聚集在光敏电阻到达之前。
应用案例二:光电高度检验
一般来说,在对象的包装过程中,会对填充高度有具体的要求,以确保对象的外观符合规定的标准,而对于一些不符合填充高度的商品,将被禁止出厂。下图显示了光电检测技术在控制商品填充高度时应用的基本原理。如果产品的填充高度超过规定的标准值,光电接头将没有电信号,然后其他机构将处理物品。
应用案例3:光电色质检验
下图显示了包装材料时光电色质检验的基本原理。假设标准包装对象的背景颜色为白色,但由于质量不符合标准等因素,一些产品会变黄。在检测产品的光电色质时,产品的黄色部分会有电压差;通过导出的电压差,连接电磁阀,最后通过压缩气体排出黄色产品。
应用案例4:工业生产过程检测
除了上述光电传感器的实际应用外,光电传感器还可以用来统计流水线上的产品产量,检查安装的配件是否配备得当,检查其配件的质量是否符合规定的标准。例如,可以具体检查瓶盖是否卡住,检查商标是否有泄漏,并可以具体检查送料机构是否有断料。