光电式传感器的构成以及分类
光电式传感器
-20 ºC 3.0 4.0 λ/μm
21
常用光敏电阻旳性能参数
给出常用国产MG型光敏电阻旳性能参数
表2.5（1）
常用旳光敏电阻器型号有密封型旳MG41、MG42、MG43和非密封型旳MG45（售22价便 宜）。它们旳额定功率均在200mW下列。
② 光敏晶体管
广泛应用于光纤通信、红外线遥控器、光电耦合器、控制伺服电 机转速旳检测、光电读出装置等场合。
根据能量守恒定理
h
1 2
m02
A
式中 m—电子质量；v0—电子逸出速度。 h—普朗克常数，6.626×10-34J·s；ν—光旳频率（s-1）
该方程称为爱因斯坦光电效应方程。
可见：光电子能否产生，取决于光子旳能量是否不小于该物体旳表面逸出功。
h A
hc A
1.239 A
m
0
即入射光波长不大于波长限
光敏二（三）极管存在一种最佳敏捷度旳峰值波长。当入射光旳波长增长时， 相对敏捷度要下降。因为光子能量太小，不足以激发电子空穴对。当入射光旳 波长缩短时，相对敏捷度也下降，这是因为光子在半导体表面附近就被吸收， 而且在表面激发旳电子空穴对不能到达PN结，因而使相对敏捷度下降。01.239 A Nhomakorabeam
时才干产生外光电效应 6
光电管
光电管是装有光阴极和阳极旳真空玻璃管，其阴极受到合适旳光照后发 射光电子，这些光电子被具有一定电位旳阳极吸引，并在管内形成空间 电子流，称为光电流。 此时若光强增大，轰击阴极旳光子数增多，单位时间内发射旳光电子数 也就增多，光电流变大。 在光电管旳外电路上接合适电阻，电阻上旳电压降将和管内空间电流成 正比，或与照射到光电管阴极上旳光有函数关系，从而实现光电转换。
《光电式传感器》课件
光电式传感器的Байду номын сангаас类
• 总结词：光电式传感器有多种分类方式，如按工作方式可分为直接转换 型和间接转换型，按输出信号可分为模拟输出和数字输出等。
• 详细描述：根据工作方式的不同，光电式传感器可以分为直接转换型和间接转换型两类。直接转换型传感器利用光电效 应直接将光信号转换为电信号，如光电管、光电倍增管等；而间接转换型传感器则通过其他物理效应将光信号转换为电 信号，如光电池、光电晶体管等。此外，根据输出信号的不同，光电式传感器可以分为模拟输出和数字输出两类。模拟 输出型传感器输出连续变化的电信号，如光电管和光电池；数字输出型传感器则输出离散的电信号，如光电码盘和光电 开关等。
联网领域的应用越来越广泛。未来，需要加强光电式传感器在这些领域
的应用研究，推动相关技术的进步和发展。
03
交叉学科融合发展
光电式传感器涉及到多个学科领域，如物理学、化学、生物学等。未来
，需要加强交叉学科的融合发展，推动光电式传感器在更多领域的应用
和创新。
光电式传感器通常采用光信号传输，不易 受到电磁干扰的影响，具有较好的抗干扰 能力。
光电式传感器的缺点
对环境光敏感
光电式传感器容易受到环境光的影响 ，特别是在室外或者强光环境下，测 量精度会降低。
成本较高
光电式传感器通常需要使用高精度的 光学元件和电子元件，导致其成本较 高。
需要稳定的光源和检测器
光电式传感器需要稳定的光源和检测 器，以保证测量的准确性和稳定性。
《光电式传感器 》PPT课件
目录
• 光电式传感器概述 • 光电式传感器的应用 • 光电式传感器的优缺点 • 光电式传感器的发展趋势 • 光电式传感器的研究现状与展望
01
光电传感器有哪几种
一、光电传感器工作原理光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
一般情况下，它是由发送器、接收器和检测电路三部分构成。
发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管、激光二极管及红外发射二极管。
光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。
接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。
在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。
在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。
二、光电传感器有哪几种1、光电传感器按外壳型状分类：圆柱型，方型。
光电传感器的外壳现在是根据客户的安装环境而选择圆型或方型，这个没有规定的。
2、光电传感器按检测方式分类：对射式、镜反射式、漫反射式。
对射式光电传感器是光电传感器里检测距离最远的，距离可达几米甚至十几米。
安装必须要一个发光器和接收器对着安装。
镜反射式光电传感器的检测距离比对射传感器的检测距离稍微短一些，但是安装却比对射光传感器方便很多，可以在窄小的空间安装，只要配合安装反光镜即可，特点就是专业检测透明物体的有无。
漫反射光电传感器的检测距离就不如上面两个了，但是漫反射光电传感器的安装方式、安装位置都比前两个更方便。
3、光电传感器按光源分类：可见红光、不可见红外光、激光。
光电传感器的光源是根据客户的要求和检测物体、检测环境而选择，可见光红光和不可见红光会随着距离的远近而改变光斑的大小，但是激光却不会，激光不会因为距离而改变光斑的大小，激光适合检测小物体或微型物体的有无，计数，定位等应用。
三、光电传感器的实际应用光电传感器可以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。
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。
光电式传感器
光电式传感器光电式传感器是一种通过光信号来检测物体的位置、形状和颜色等信息的传感器。
它主要由光电元件、放大器电路、信号处理电路和输出电路等组成，可广泛应用于机器人、自动化生产线、计量仪器、安防监控等领域。
工作原理光电式传感器的主要工作原理是利用光电元件对物体反射和透射的光信号进行检测。
它通过发射一束光线照射到被探测物体上，然后检测被反射和透射的光线的强度、频率、相位等参数来确定被探测物体的存在和状态。
光电元件一般采用光电二极管、光敏电阻、光电管、光电晶体管等，而光线的发射和收集一般通过透镜、光纤和反光镜等实现。
分类及应用根据不同的工作原理和应用场景，光电式传感器可以分为多种类型。
其中比较常见的有：接近式光电传感器接近式光电传感器是一种最常用、最简单的光电式传感器。
它主要通过发射一束红外线照射到被测物体上，然后检测透射回来的光线的强度变化来判断被测物体是否存在。
接近式光电传感器广泛应用于人体检测、自动门、安全门和计量系统等方面。
光电开关光电开关是一种通过光电元件来检测、开关电路的传感器。
它主要通过发射一束光线来检测物体的存在和位置等信号，然后将信号（一般为0和1）传递给输出模块，以实现开闭等控制功能。
光电开关广泛应用于自动化生产线、安全门、包装机械、自动售货机等领域。
光电码盘光电码盘是一种通过光学编码来进行位置检测的传感器。
它主要通过在码盘的表面上覆盖光学码来检测旋转物体的位置、角度、方向等信息。
光电码盘广泛应用于电机控制、机器人、航空航天、导航和工业自动化等领域。
处理技术光电式传感器的检测精度和稳定性直接关系到其应用效果和可靠性。
因此，传感器制造商一直致力于探索改进传感器的处理技术。
目前，主要的处理技术包括增益调整、滤波、线性化、自动校正等。
其中增益调整是通过调整放大器的增益来提高传感器的灵敏度和稳定性，滤波则是通过滤除噪音信号来提高传感器的检测精度。
而线性化和自动校正则是通过将传感器输出信号进行线性化处理和自动调整校准，来提高传感器的可靠性和准确性。
光电传感器的应用与发展
一、引文光电传感器主要作为一种检测装置，目前常用的光传感器类型主要有光电管、光电倍增管和半导体光敏元件。
由于它具有精度高，反应快，非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵便多样，体积小，已经获得了广泛应用。
光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现的，普通情况下，它有三部份组成，可分为发送器、接收器和检测电路。
投光器发出的光束被物体阻断或者部份反射，受光器最终作出判断，发射器发射光束普通来源于半导体的光源——发光二极管和激光二极管，光束不间断的发射或者改变脉冲宽度，接收器有光电二极管或者光电三极管组成，在接收器前面装有光学元件——透镜或者光圈，在其后面检测电路，滤出有效信号和应用信号，实现控制。
图 1 光电传感器的四种基本形式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、气体成份分析等；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。
如自动门传感、色标检出等。
在光的照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流，即光生电。
这种物理现象称为光电效应。
通常把光电效应分为三类：在光线作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应。
基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等。
图 2 光电管基本结构在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象称为内光电效应。
基于内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏晶体管等。
图 3 光敏电阻基本结构在光线作用下，物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应。
基于光生伏特效应的光电元件有光电池等。
二、研究现状与前景1) 检测距离长。
在对射型中保留10m 以上的检测距离等，便能实现其他检测手段。
2) 对检测物体的限制少。
由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理，所以不象接近传感器等将检测物体限定在金属，它可对玻璃.塑料.木材.液体等几乎所有物体进行检测。
传感器与检测技术-第8章 光电式传感器
传感器与检测技术-第8章 光电式传感器
光电式传感器是一种基于光电效应的传感器技术，利用光的特性来实现对物 体的检测和测量。本章将介绍光电式传感器的原理、分类以及各种应用。
光电开关传感器
工作原理
光电开关传感器通过发送光线，并接收反射光线来检测物体的存在。
应用场景
广泛应用于自动化生产线上的物体检测、检测门的状态是否打开或关闭等。
光电测距传感器
1 原理
2 应用
光电测距传感器通过发送光脉冲并测量返 回时间来计算物体的距离。
广泛应用于测距仪、机器人导航等需要测 量距离的领域。
光电旋转编码器
原理
光电旋转编码器利用光栅原理来测量物体的旋 转运动。
应用
常见于机器人关节的位置控制、旋钮的位置检 测等。
光电非接触式测量传感器
原理
光电非接触式测量传感器利用光的干涉或散射来 测量物体的尺寸。
光电反射式传感器
原理
光电反射式传感器利用物体对光的反射来进行检 测和测量。
应用
适用于停车场的车辆检测、印刷机上的纸张检测 等。
光电遮断式传感器
1
工作原理
光电遮断式传感见于自动门、自动售货机等需要检测物体是否接近的场合。
3
创意应用
可以应用于制作光电乐器或触摸交互装置。
应用
常用于物体距离检测、非接触式测量等。
光电式压力传感器
1
原理
光电式压力传感器通过测量物体对光的压力变化来进行压力测量。
2
应用
适用于工业领域的压力监测、医疗设备中的生理参数测量等。
光电式温度传感器
原理
光电式温度传感器利用光的特性来测量物体的温度。
应用
常用于工业过程控制、医疗设备等需要精确测量温度的场景。
光电传感器分类
光电传感器分类
光电传感器可以根据其工作原理和应用领域进行分类。
以下是一些常见的光电传感器分类：
1. 光电开关：光电开关根据光电传感器的输出信号进行分类，可以分为光电接近开关、光电非接近开关和光电门栓开关等。
2. 光电传感器：光电传感器根据其检测对象分为光电颜色传感器、光电测距传感器、光电液位传感器等。
3. 光电二极管：光电二极管是一种将光信号转换为电信号的光电传感器，分为正向工作的白光二极管和反向工作的光敏二极管。
4. 光电三极管：光电三极管是一种将光信号转换为电信号的光电传感器，通常用于测量光强度和光电流等。
5. 光电二极管阵列：光电二极管阵列是由多个光电二极管组成的传感器，用于图像识别和光学计量等应用。
6. 光电传感器模块：光电传感器模块是将光电传感器与信号处理电路封装在一起的模块，常用于自动控制和机器视觉等系统中。
以上仅是一些常见的光电传感器分类，实际应用中还有更多的细分和特殊类型的光电传感器。
光电传感器的分类和工作方式 传感器常见问题解决方法
光电传感器的分类和工作方式传感器常见问题解决方法光电传感器是接受光电元件作为检测元件的传感器。
它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构成。
分类和工作方式⑴槽型光电传感器把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧构成槽形光电。
发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。
但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作，输出一个开关掌控信号，切断或接通负载电流，从而完成一次掌控动作。
槽形开关的检测距离由于受整体结构的限制一般只有几厘米。
⑵对射型光电传感器，若把发光器和收光器分别开，就可使检测距离加大，一个发光器和一个收光器构成对射分别式光电开关，简称对射式光电开关。
对射式光电开关的检测距离可达几米乃至几十米。
使用对射式光电开关时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻拦光路，收光器就动作输出一个开关掌控信号。
⑶反光板型光电开关把发光器和收光器装入同一个装置内，在前方装一块反光板，利用反射原理完成光电掌控作用，称为反光板反射式（或反射镜反射式）光电开关。
正常情况下，发光器发出的光源被反光板反射回来再被收光器收到；一旦被检测物挡住光路，收光器收不到光时，光电开关就动作，输出一个开关掌控信号。
⑷扩散反射型光电开关扩散反射型光电开关的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，但扩散反射型光电开关前方没有反光板。
正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。
在检测时，当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号，输出一个开关信号。
没有信号输出的原因先要考虑的是接线或配置的问题。
对于对射型光电传感器必需由投光部和受光部组合使用，两端都需要供电；而回归反射型必需由传感器探头和回归反射板组合使用；同时，用户必需给传感器供应稳定电源，假如是直流供电，必需确认正负极，如若正负极连接错误则会导致输出信号没有。
光电传感器的分类和工作原理
光电传感器的分类和工作原理
光电传感器是一类基于光电效应原理的传感器，用于检测和测量光信号。
根据不同的工作原理和应用，光电传感器可以分为以下几种主要类型：
1.光敏电阻器（光敏电阻）：光敏电阻器是一种电阻，其电阻值随
光照强度的变化而变化。
当光照射到光敏电阻上时，导电材料内的电荷载流子发生变化，导致电阻值的变化。
光敏电阻器广泛应用于光照度测量、亮度控制和光强检测等领域。
2.光电二极管：光电二极管是一种半导体器件，当光照射到其PN
结时，会产生电流。
光电二极管具有快速响应速度和较高的灵敏度，广泛应用于光电转换和光电检测领域。
3.光电三极管：光电三极管（也称为光电晶体管）是一种具有放
大功能的光电传感器。
它通过光照射到其PNP或NPN结构的基区，控制集电极与发射极之间的电流，实现光信号的放大和检测。
4.光电子管：光电子管是一种真空管装置，通过光照射到阴极上，
释放出电子，经过加速和放大后形成输出信号。
光电子管具有高灵敏度和高速响应特性，广泛应用于光通信、光谱分析等领域。
5.光电开关：光电开关利用光敏元件和探测电路，实现对光信号
的检测和触发开关动作。
它通常由光源和接收器组成，光源发射光束，接收器检测到光束并产生相应的输出信号，触发开关
的操作。
这些光电传感器根据不同的工作原理和应用，可以实现光强度、光照度、距离、位置和速度等各种光学参数的检测和测量。
光电传感器分类及用途
光电传感器分类及用途光传感器的分类及用途光传感器是一种传感装置，主要由光敏元件组成，主要分为环境光传感器、红外光传感器、太阳光传感器、紫外光传感器四类，主要应用在改变车身电子应用和智能照明系统等领域。
1．对射式光电传感器。
所谓的对射式传感器就是指组成传感器的发射器和接受器是分开放置的，发射器发射红外光后，会经过一定距离的传输后才能到达接受器的位置处，并且与接受器形成一个通路，当我们需要检测的物体通过对射式光电传感器时，光路就会被检测物体所阻挡，这是接受器就会及时的反应并输出一个开关控制信号，在粉尘污染比较严重的环境中或是野外的环境中都可以应用对射式光电传感器。
2. 漫反射式光电传感器。
这种传感器的检测头内部也是装有发射器和接受器的，但是并没有反光板的，一般情况下，接受器是无法接收到发射器所发出的光的，但是当需要我们检测的物体通过光电传感器时，物体会将光线反射回去，接受器接收到光信号，输出一个开关控制信号，漫反射式光电传感器大多应用在自动冲水系统中。
3. 反射式光电传感器。
在一个接头装置的内部同时装有发射器、接受器以及反光板。
发射器所发出的光电在反射原理的作用下会反射给接受器，这种光电控制的作用也就是所谓的反光板反射式的光电开关。
通常情况下，反光板会将发射器所发射的光反射回去的，接受器可以接收到，当检测的物体挡住了光路，接受器就接收不到反射光，这时开关就会产生作用，输出开关信号。
反射式光电传感器一般用于辨别不透明度的物体，并且有效的距离较大，可用于粉尘污染较为严重的环境中。
4. 槽形光电传感器。
其通常也被叫做U 型光电开关，在U 型槽的两侧分别装有发射器和接受器，并且两者形成一个统一的光轴。
当我们所检测的物体通过U 型槽时，光轴就会被隔断，这是光电开关就会产生反应，输出开关信号。
槽形光电开关的稳定性和安全性都很高，所以一般用于透明物体、半透明物体以及高速变化物体的检测工作中。
5. 光纤式光电传感器。
光电传感器的构成
光电传感器的构成光电开关是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器，接收器和检测电路。
发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管（LED）和激光二极管。
光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。
接收器有光电二极管或光电三极管组成。
在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。
在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。
此外，光电传感器的结构元件中还有发射板和光导纤维。
三角反射板是结构牢固的反射装置。
它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。
它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。
光纤（又称光导纤维LWL），它扩大了光电传感器的使用范围，形成了特殊的嵌装式收发装置。
它可以在特殊的环境中使用，检测微小的物体。
它在非常高的外界温度中，在结构受限制的环境里，都可以获得满意的答案。
分类和工作方式1．槽开光电开关把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。
发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。
但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作。
输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。
槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。
2．对射式光电开光若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。
由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为以射分离式光电开光，简称对射式光电开关。
它的检测距离可达几米乃至几十米。
使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。
3．反光板反射式光电开关把发光器和收光器装入同一个装置内，在它的前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式（或反射镜反射式）光电开关。
光电式传感器的两大分类
光电式传感器包括光栅式和码盘式两种。
下面就让艾驰商城小编对光电式传感器的两大分类来一一为大家做介绍吧。
光栅式传感器利用光栅形成的莫尔条纹把角位移转换成光电信号。
光栅有两块，一为固定光栅，另一为装在表盘轴上的移动光栅。
加在承重台上的被测物通过传力杠杆系统使表盘轴旋转，带动移动光栅转动，使莫尔条纹也随之移动。
利用光电管、转换电路和显示仪表，即可计算出移过的莫尔条纹数量，测出光栅转动角的大小，从而确定和读出被测物质量。
码盘式传感器的码盘（符号板）是一块装在表盘轴上的透明玻璃，上面带有按一定编码方法编定的黑白相间的代码。
加在承重台上的被测物通过传力杠杆使表盘轴旋转时，码盘也随之转过一定角度。
光电池将透过码盘接受光信号并转换成电信号，然后由电路进行数字处理，最后在显示器上显示出代表被测质量的数字。
光电式传感器曾主要用在机电结合秤上。
液压式传感器在受被测物重力P作用时，液压油的压力增大，增大的程度与P成正比。
测出压力的增大值，即可确定被测物的质量。
液压式传感器结构简单而牢固，测量范围大，但准确度一般不超过1/100。
电磁力式传感器它利用承重台上的负荷与电磁力相平衡的原理工作。
当承重台上放有被测物时，杠杆的一端向上倾斜；光电件检测出倾斜度信号，经放大后流入线圈，产生电磁力，使杠杆恢复至平衡状态。
对产生电磁平衡力的电流进行数字转换，即可确定被测物质量。
电磁力式传感器准确度高，可达1/2000～1/60000，但称量范围仅在几十毫克至10千克之间。
电容式传感器它利用电容器振荡电路的振荡频率f与极板间距d 的正比例关系工作。
极板有两块，一块固定不动，另一块可移动。
在承重台加载被测物时，板簧挠曲，两极板之间的距离发生变化，电路的振荡频率也随之变化。
测出频率的变化即可求出承重台上被测物的质量。
电容式传感器耗电量少，造价低，准确度为1/200～1/500。
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《传感器与检测技术》第八章光电式传感器
光 检 测 放 大
烟 筒
刻 度 校 对
显 示 报 警 器
吸收式烟尘浊度监测系统组成框图
3．包装充填物高度检测
光电开光
光电信号
h 放大 整形 放大
执行机构
利用光电检测技术控制充填高度
五、光电耦合器件
1．光电耦合器 （1）耦合器的组合形式
（2）耦合器的结构形式
（3）耦合器常见的特性
对于光电耦合器的特性，应注意以下各项参数。 1）电流传输比 2）输入输出间的绝缘电阻 3）输入输出间的耐压 4）输入输出间的寄生电容 5）最高工作频率 6）脉冲上升时间和下降时间
的发射极一边做得很大，以扩大光的照射面积。
光敏晶体管的结构与原理电路
原理：光照射在集电结上时 ，形成光电流，相当于 三极管的基极电流。因而集电极电流是光生电流的 β倍，所以光敏晶体管有放大作用。
（3）基本特性 1）光谱特性
应用：光或探测赤热状态物体时，一般都用硅管。但 对红外光进行探测时，锗管较为适宜。
运动的“粒子流”，这种粒子称为光子。每个光子具
有的能量为： E=h·υ
υ—光波频率； h—普朗克常数，h＝6.63*10-34J/Hz
对不同频率的光，其光子能量是不相同的，光波频率 越高，光子能量越大。用光照射某一物体，可以看 做是一连串能量为hγ的光子轰击在这个物体上，此 时光子能量就传递给电子，并且是一个光子的全部 能量一次性地被一个电子所吸收，电子得到光子传 递的能量后其状态就会发生变化，从而使受光照射
2．光电开关 （1）典型的光电开关结构
（2）光电开关的应用
第二节 光纤传感器
光纤传感器FOS（Fiber Optical Sensor)用光作为敏 感信息的载体，用光纤作为传递敏感信息的媒质。 因此，它同时具有光纤及光学测量的特点。
光电传感器工作原理及分类
光电传感器工作原理及分类
光电传感器是一种小型电子设备，各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件。
它主要是利用光的各种性质，检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器。
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。
光电传感器光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。
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。
光电效应原理光电元件是光电传感器中最重要的组成部分，它的核心工作原理是不同类型的光电效应。
根据波粒二象性，光是由光速运动的光子所组成，当物体受到光线照射时，其内部的电子吸收了光子的能量后改变状态，自身的电性质也会发生改变，这样的现象称为光电效应。
根据电属性状态的不同变化，将光电效应分为以下三种：
1）外光电效应
在光线作用下使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应。
基于外光电效应的光电元件有光电管，光电倍增管等
2）光电导效应
半导体内的电子吸收光子后不能跃出半导体，使物体的电导率发生变化，或产生光生电动势的现象称为内光电效应。
内光电效应按其工作原理可分为光电导效应和光生伏特效应。
基于光电导效应的光电元件有光敏电阻，光敏晶体管等
3）光生伏特效应
在光线作用下，物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应。
基于光生伏特效应的光电元件有光电池和光敏二极管、三极管等。
传感器原理
一、光电式SENSOR （PHOTO —ELECTRIC SENSOR ）原理与分类1、原理这类SENSOR 以光电效应的原理工作，当一物体（光电元件）受到光照可以看作是受到一连串能量为HV （H 为普朗克常数，V 为光的频率）的光子所轰击，组成这物体的材料吸收光子能量而发生相应电效应，光电元件主要有光电管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光敏晶闸管，工程上光电SENSOR 的光电元件主要用光敏三极管。
2、分类图1-1光电SENSOR 主要有反射式和透射式两种，一般由两部分组成：发射单元LED和接收单元TR 组成，发射单元发射光束，通过测量物体的反射光或测量物体经过光线而引起光量的变化来完成的。
如图1-1，TR 接收LED 发射的光，使TR 导通输出为低电平，TR 没有接收到足够的光量而截止，输出为高电平。
A 、反射式如图1-2，反射式SENSOR 的LED 发出光线经被测物体反射，SENSER 的TR 接收到反射光而引起SENSER 电信号变化来达成探测物体的目的，最大探测距离是能使接收单元有效探测到物体的反射光。
图1-2B、透射式如图1-3，在通常状态下，TR接收LED发射的光，当物体将LED的光遮住，通过TR电信号的变化来达成探测物体的目的。
图1-33、光纤光纤有以下几种：（1）、高柔韧性（HIGH-FLEX）：FU-48/68/59/79特点：这种光纤具有一个很长的使用寿命，用在移动的生产线的机器上。
（2）、长探测距离（LONG DETECTING DISTANCE）：FU-42/4F/6F/66/5F、FU-7F/8413/86 特点：这种光纤有准确稳定的长距离探测，即使在恶劣的环境中也是如此（如灰尘、油性、蒸汽）。
（3）、聚焦式（FOCUSING LENS）：FU-35FA、FU-22（X）/36（X）特点：这种光纤能探测非常小的目标。
（4）、束内部(NANOW-BEAM)： FU-22(X)/36(X)特点：这种光纤的波束点仅为一般聚焦束的直径的六分之一。
光电传感器分类
光电传感器分类
光电传感器主要分为以下几类：
1. 光电开关：通过测量光电传感器接收到的光线的强度来检测物体的存在与否。
当物体进入或离开光束时，光线会被阻挡或反射，从而改变光电传感器的输出状态。
常见的应用包括物体检测、计数和物体定位等。
2. 时间测量型光电传感器：利用光束发射和接收之间的时间差来测量物体到达传感器的距离。
可以通过测量光束的传播时间来计算物体的速度和加速度。
3. 光电编码器：根据光电传感器接收到的光线的变化来测量位置和移动。
通过将光电传感器与旋转或线性编码器结合使用，可以实现高精度的位置测量。
4. 光电红外传感器：使用红外光源和光敏电池（或光敏二极管）来检测物体的存在。
这种传感器广泛应用于安防、自动化和消费类电子产品中。
总的来说，光电传感器是一种利用光线与物体之间互动的装置，可以感知光线的强度、位置、移动和存在与否等信息。
它们在工业、医疗、农业和消费电子等领域都有广泛的应用。
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一、光电传感器的构成
光电开关是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器，接
收器和检测电路。
发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发
光二极管（LED）和激光二极管。
光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。
接收器有光电二极管或光电三极管组成。
在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。
在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。
此外，光电传感器的结构元件中还有发射板和光导纤维。
三角反射板是结构牢固的反射装置。
它由很小的三角锥体反射材料
组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。
它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反
射后，还是从这根反射线返回。
光纤（又称光导纤维LWL），它扩大了光电传感器的使用范围，形成了特殊的嵌装式收发装置。
它可以在特殊的环境中使用，检测微小的物体。
它在非常高的外界温度中，在结构受限制的环境里，都可以获得满意的答案。
二、光电传感器分类和工作方式
1．槽开光电开关
把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形
光电。
发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。
但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作。
输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。
槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。
2．对射式光电开光
若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。
由一个发光器
和一个收光器组成的光电开关就称为以射分离式光电开光，简称对射式光电开关。
它的检测距离可达几米乃至几十米。
使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。
3．反光板反射式光电开关
把发光器和收光器装入同一个装置内，在它的前方装一块反光板，
利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式（或反射镜反射式）光电开关。
正常情况下，发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到；一旦光路被检测物挡住，收光器收不到光时，光电开关就动作，输出一个开关控制信号。
4．扩散反射式光电开关
它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，但前方没有反光板。
正常情况下发光器发出的光收光器是收不到的；当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号，输出一个开关控制信号。
5．光纤式光电开关
把发光器发出的光用光纤引导到检测点，再把检测到的光信号用光纤引导到光接收器就组成光纤式光电开关。
按动作方式的不同，光纤式光电开关也可分成对射式、反光板反射式、扩散反射式等多种类型。