什么是光电传感器

        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。
 

什么是光电传感器？

        简而言之，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。

　　光电式传感器是是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件。它可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。
 

形形色色的光电传感器

        近年来，新的光电器件不断涌现，特别是CCD图像传感器的诞生，为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。

光电传感器工作原理

     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。
 

光电传感器原理图

　　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（<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。

光电传感器的广泛应用

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、转速测量

        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。