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光电传感器的分类及应用

时间:2023-06-12 来源:

  

  1、光电传感器是什么?

  光电传感器是以光电器件为转换器件的传感器。可用于检测光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等直接引起光量变化的非电物理量;它还可以用来检测其他可以转化为光量变化的非电量,如零件的直径、表面粗糙度、应变性、位移、振动、速度、加速度、物体形状和运行状态的识别等。光电传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此广泛应用于工业自动化设备和机器人中。

  2、组成光电传感器

  一般情况下,光电传感器由三部分组成,分为:发送器、接收器和检查电路。

  发射器对准目标发射光束,发射光束一般来自半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管和红外线发射二极管。光束不间断发射或改变脉冲宽度。接收器由光电二极管、光电三极管和光电池组成。在接收器前面,有镜头和光圈等光电设备。后面是检测电路,可以过滤出有效信号并应用信号。

  3、分类光电传感器

  (1)射型光电传感器

  它由发射器和接收器组成,它们在结构上是相互分离的。当光束中断时,开关信号会发生变化。典型的方法是,位于同一轴线上的光电开关可以相互分离50米。

  特点:区分不透明反光物体;有效距离大;因为光束只跨越感应距离一次;不易受到影响;可以在野外或有灰尘的环境中可靠合适地使用;设备消耗高;两个模块必须铺设电缆。

  (2)漫反射光电传感器

  当传感器发射光束时,目标是漫反射,发射器和接收器形成单个标准部件。当光电传感器有足够的组合光返回接收器时,传感器的状态会发生变化,作用距离的典型值会持续到3米。

  特点:有效作用距离由目标的反射能力决定;由目标表面特征和颜色决定;安装费用较小;当传感器由单个部件组成时;一般可以达到粗定位;利用背景抑制功能调整测量距离;对目标上的灰尘敏感,对目标的反射性敏感。

  (3)镜面反射光电传感器

  由发射器和接收器组成的情况是一种标准设备,从发射器发出的光束在对面反射镜中反射,即返回接收器。当光束中断时,开关信号会发生变化。光线的通过时间是信号的两倍,有效距离从0.1米到20米不等。

  特点:区分不透明物体;借助反射镜组件;产生高有效距离范围;不易受到影响;它可以在野外或有灰尘的环境中可靠合适地使用。

  (4)槽式光电传感器

  槽式光电传感器一般是典型的U型结构,其发射器和接收器分别位于U型槽的两侧,形成光电传感器的光轴。当被检测物体通过U型槽并阻挡光轴时,光电传感器产生检测到的开关信号。

  槽式光电传感器更安全可靠,适用于检测高速变化,识别透明和半透明物体。

  4、应用光电传感器

  光电传感器采用光电元件作为敏感元件,种类繁多,应用广泛。根据光电传感器的输出特性,可分为两类:

  (1)将测量转化为持续变化的光电流制成的光电检测仪器。可用于测量光的强度、物体的温度、透光能力、位移和表面状态等物理量。例如,测量光强的照度计、光电高温计、光电比色计和浊度计、防火的光电报警器、直径、长度、椭圆度、表面粗糙度等自动检测设备和仪器。用于检测被加工零件,其敏感元件均为光电元件。半导体光电元件不仅广泛应用于民用工业领域,而且在军事领域也发挥着重要作用。例如,使用硫化铅光敏电阻可以作为夜间电阻

  (2)将测量转化为持续变化的光电流。各种光电自动装置由光电元件在受光或无光照射时“具有”或“无”电信号导出的特性制成。光电元件用作开关光电转换元件。例如,计算机的光电输入器、开关温度调节装置和速度测量数显光电测速器。

  5、研究和发展光电传感器

  随着光电传感及相关技术的快速发展,各种控制系统和系统的要求越来越高,各个领域的自动化水平也越来越高,光电传感器的重要性也在不断提高。当前,光电传感器探索的主要方向是:

  (1)多功能。也就是说,一种光电传感器不仅可以针对一种物理量,而且可以同时测量多种物理量;

  (2)开发新型传感材料、传感技术等;

  (3)低成本传感器(连接、安装等)的研究、开发和应用。)在极端环境下(高温、高压等);

  (4)光电传感器与其他微技术相结合的微光技术的发展。


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