什么是光电传感器

前言

      全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出，传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高，各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化，竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场。今天小编带大家认识光电传感器。


光电传感器定义

       光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。

种类繁多的光电传感器

光电传感器作用原理

        由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器.模拟式光电传感器是将被测量转换  光电传感器成连续变化的光电流,它与被测量间呈单值关系.模拟式光电传感器按被测量(检测目标物体)方法可分为透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻档)三大类.所谓透射式是指被测物体放在光路中,恒光源发出的光能量穿过被测物,部份被吸收后,透射光投射到光电元件上;所谓漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上,再从被测物体表面反射后投射到光电元件上;所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部份,使投射到光电元件上的光通量改变,改变的程度与被测物体在光路位置有关.

光电传感器

　　光敏二极管是最常见的光传感器。光敏二极管的外型与一般二极管一样，只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口，以便于光线射入，为增加受光面积，PN结的面积做得较大，光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下，并与负载电阻相串联，当无光照时，它与普通二极管一样，反向电流很小（<µA），称为光敏二极管的暗电流；当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电  光电传感器载流子。在外电场的作用下，光电载流子参于导电，形成比暗电流大得多的反向电流，该反向电流称为光电流。光电流的大小与光照强度成正比，于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。

　　光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外，还有对电信号放大的功能。光敏三级管的外型与一般三极管相差不大，一般光敏三极管只引出两个极——发射极和集电极，基极不引出，管壳同样开窗口，以便光线射入。为增大光照，基区面积做得很大，发射区较小，入射光主要被基区吸收。工作时集电结反偏，发射结正偏。在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=（1+β）Icbo（很小），比一般三极管的穿透电流还小；当有光照时，激发大量的电子-空穴对，使得基极产生的电流Ib增大，此刻流过管子的电流称为光电流，集电极电流Ic=（1+β）Ib，可见光电三极管要比光电二极管具有更高的灵敏度。
 

光电传感器的分类

1. 标准光电传感器

　　1）漫反射型：一般型或能量型 (-8)，聚焦式 (-8-H)，带背景抑制功能型 (-8-H)  光电传感器，带背景分析功能型 (-8-HW)
　　2）反射板型：一般型 (-6)，带偏振滤波功能型 (-54, -55)，带透明体检测功能型 (-54-G)，带前景抑制功能型 (-54-V)
　　3）对射型
　　4）槽型
　　5）光纤传感器：塑料光纤型，玻璃光纤型
　　6）色标传感器，颜色传感器，荧光传感器
　　7）光通讯
　　8）激光测距：三角反射原理型，相位差原理型，时间差原理型
　　9）光栅
　　10）防爆/隔爆型

2. 安全光电传感器

　　1）安全对射光电
　　2）安全光栅
　　3）安全光幕
　　4）安全控制器

3. 门控光电传感器

　　1）雷达传感器：区域检测型
　　2）主动式传感器：单光束型，多光束型，区域检测型
　　3）被动式传感器：区域检测型
　　4）电梯光幕
　　5）通用光电：槽形，对射型等

光电传感器的应用

       社会的发展，科技的进步，让许多不可能变为可能，使我们不得不承认科技给我们带来的文明成果。今天我爱方案网小编通过整理搜集资料为您介绍光电传感器应用领域。

1、条形码扫描笔 

       当扫描笔头在条形码上移动 时，若遇到黑色线条，发光二极管的光线将被黑线吸收，光敏三 极管接收不到反射光，呈高阻抗， 处于截止状态。当遇到白色间隔 时，发光二极管所发出的光线， 被反射到光敏三极管的基极，光敏三极管产生光电流而导通。 整个条形码被扫描过之后，光敏三极管将条形码变形一个个电脉冲信号，该信号经放大、整 形后便形成脉冲列，再经计算机 处理，完成对条形码信息的识别。

2、产品计数器

        产品在传送带上运行时，不断地遮挡光源到光敏器件 间的光路，使光电脉冲电路随产品的有无产生一个个电脉冲信号。产品每遮光一次，光电脉冲电路便产生一个脉冲信号，因此，输出的脉冲数即代表产品的数目。该脉冲经 计数电路计数并由显示电路显示出来。

3、光电式烟雾报警器 

       没有烟雾时，发光二极管发出的光线直线传播，光电三极管没有接收信号，没有输出;有烟雾时，发光二极管发出的光线被烟雾颗粒折射，使三极管接受到光线，有信号输出，发出报警。

4、测量转速
 
      在电动机的旋转轴上涂上黑白两种颜色，当电动机转动时，反射光与不反射光交替出现，光电元件1相应地间断接收光的反射信号， 并输出间断的电信号，再经放大器及整形电路2放大整形输出 方波信号，最后由电子数字显示器输出电机的转速。