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湖南理工学院
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光电传感器的相关文献检索
作者:吴启舟 时间:2012-05-05
(序号:20 学号:24091900300 班级:09机自二班)
[摘要]:光电传感器是把被测量的变化转换成光信号的变化,然后,借助光电元件把光信号转换成电信号来实现控制。如光电开关、光感电阻、光感二极管、光电池、光纤等。光电式传感器在检测和控制领域中应用非常广泛,它是采用光电元件作为检测元件的传感器,具有反应快、精度高、非接触等优点,而且可测参数多,结构简单,形式灵活多样。本文列举了光电传感器技术在一些领域里的应用。并阐述了当前传感器技术的发展现状以及发展趋势。
[关键词]:光电传感器 光电传感器应用 发展趋势 光电检测
一、光电传感器的工作原理及其分类
光电传感器是将光信号转换为电信号的一种传感器,其工作原理基于光电效应,通常由光源、光路、光电元件构成。所谓光电效应,是指当光照射到某种物质时,该物质的导电特性发生变化的一种物理现象。
光电式传感器的分类:
根据光电效应原理,光电式传感器可分为:
● 外光电效应:光电管、光电倍增管等。
按光电式传感器信号形式可分为:
● 模拟式光电传感器:位移式光电传感器;
● 数字式光电传感器:转速传感器、光栅式传感器等。
通常,光电传感器还包括光纤传感器、固体图像传感器。
光电传感器的应用可归纳为四种基本形式:直射式(辐射式)、吸收式、遮光式、反射式。
二、光电传感器的特点
1.光电传感器元件的应用特点
1)光敏电阻:
输出电流大、受温度的影响小、抗干扰能力强、可靠性高,器件本身不容易发生故障,但响应时间慢。
2)光电二极管和光电三极管:
灵敏度高、响应时间快,但受温度影响比较大、受光面小、方向性强、抗干扰能力弱。不同型号的管子对光谱响应差异大。
3)光电池:
受光面积大、输出电流小、灵敏度高、响应速度快、光谱比较宽、受温度影响小、抗干扰能力强。
2.光电传感器的应用特点
1)检测距离长:
如对射型保留大于十米的检测距离,便能实现其他检测手段(磁性、超声波等)无法检测的对象。
2)检测物体种类多:
由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理,不仅对金属,而且对玻璃、塑料、木材、液体等几乎所有物体都能进行检测。
3)响应时间短:
光速高、且传感器的电路都由电子元件构成,所以不包含机械性工作时间,响应时间非常短。
4)分辨率高:
通过设计技术使投光的光束集中在小光点,或通过构成特殊受光的光学系统实现高分辨率,可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。
5)非接触检测:
可非机械性接触检测物体,不会对检测物体和传感器造成损伤,传感器能长期使用。
6)颜色判别:
通过检测物体形成光的反射率和吸收率,根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合的差异。对检测物体的颜色进行检测。
7)易于调整:
在投射可视光的类型中,投光的光束是眼睛可见的,便于对检测物体的位置进行调整。
三、光电传感器的测量物理量及范围
光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。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。光电传感器的敏感波长在可见光(O.38~O.76um)附近,包括红外线(0.76~1000um)和紫外线波长(0.005~0.4um)。
四、光电式传感器的技术指标及参考价格,著名生产厂家
光电传感器的主要技术指标有:静态特性、动态特性、线性度、灵敏度和分辨率。
光电传感器主要参数:1、尺寸;2、传感模式;3、传感范围;4、安装方式;5、输出;6、工作模式;7、工作电压; 8、光源;9、 连接方式;10、封装材料。特殊功能包括:1、可处理高速和/或高温; 2、逻辑控制;3、可计算机编程;4、网络兼容性。
其中不同的光电传感器其价格是不同的,如:对射式光电传感器红外线开关RPI-352:价格》1个,1.6元/个;品牌:罗姆;型号:RPI-352;生产厂家:深圳市福田区赛格电子市场森茂业电子经销部。
表1
对于总的而言,国内外比较著名的生产光电传感器厂家有:德国di-soric、美国MEAS、上海中沪电子、台湾KFPS、浙江华感电子等。
五、光电传感器的应用实例
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
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