光電傳感器技術(shù)的應(yīng)用分析

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摘 要：光電傳感器技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中，有著廣泛的應(yīng)用，光電傳感器技術(shù)能夠?qū)z測(cè)到的信息先以光信號(hào)的形式表現(xiàn)出來，再借助光電元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成我們常用的電信號(hào)。其形式靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，促進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。本文就光電傳感器技術(shù)的應(yīng)用展開分析。

關(guān)鍵詞：光電傳感器技術(shù) 應(yīng)用 分析

光電傳感器技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)的信息傳遞和轉(zhuǎn)換技術(shù)。它采用光電元件作為檢測(cè)元件性能的傳感器，把檢測(cè)到的信息先以光信號(hào)的形式表現(xiàn)出來，再借助光電元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成我們常用的電信號(hào)。光電傳感技術(shù)是一種精度高、反應(yīng)靈敏的元件性能檢測(cè)方法，無需直接接觸就可以執(zhí)行操作。光電傳感器的結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，可以檢測(cè)的參數(shù)卻不少，而且檢測(cè)的形式非常靈活，對(duì)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制有著非常重大的意義。

一、光電傳感器技術(shù)的原理

光電傳感器是由光源、光學(xué)通路和光電元件三個(gè)組成部分。光電傳感器技術(shù)融合了光子技術(shù)和微電子技術(shù)，把信息傳輸和轉(zhuǎn)換建立在光電效應(yīng)理論的基礎(chǔ)之上，應(yīng)用領(lǐng)域非常寬泛。

根據(jù)電子與物體表面的關(guān)系，光電效應(yīng)被分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)兩種不同的類型。當(dāng)物體接受到來自光源的光線照射時(shí)，如果物體表面出現(xiàn)電子溢出的情況，就發(fā)生了外光電效應(yīng)；反之，當(dāng)物體接受到光源照射時(shí)，如果電子從物體的內(nèi)部溢出，并停留在物體內(nèi)部，則為內(nèi)光電效應(yīng)。光電管就是我們常見的能夠體現(xiàn)外光電效應(yīng)的光電元件，而光敏二極管和光電池則為常見的能夠體現(xiàn)內(nèi)光電效應(yīng)的光電元件。

二、光電傳感器技術(shù)的應(yīng)用

光電傳感器技術(shù)具有非常高的靈敏度和精確性，在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化方面的應(yīng)用非常廣泛。

（一）光電隔離器

光電隔離器是一種只允許單向光通過的無源光電器件，可以限制光的傳輸方向，使光只能朝著一個(gè)方向傳輸，對(duì)其他方向的光實(shí)施有效隔離，能夠有效提高光波信號(hào)的傳輸效果。光電隔離器主要由發(fā)光二級(jí)管和光敏晶體管構(gòu)成，發(fā)光二級(jí)管輻射的光能傳輸?shù)焦饷艟w管上，光敏晶體管接收反射信號(hào)后作出信息判斷和信號(hào)的轉(zhuǎn)換并以電信號(hào)的方式輸送出來，以多種形式實(shí)現(xiàn)對(duì)光路中光源方向的限制。我們常見的光電隔離器是發(fā)光二級(jí)管―光敏三極管，但是我們?cè)谏钪幸部赡軙?huì)用到發(fā)光二級(jí)管―光敏晶閘管或者發(fā)光二極管―光敏電阻。

（二）條形碼掃描筆

在當(dāng)前我們的日常生活當(dāng)中，我們經(jīng)常會(huì)看到或者使用條形碼。形碼是按照一定的編碼規(guī)則排列的圖形標(biāo)識(shí)符號(hào)，可以隱性傳遞名稱、產(chǎn)地、日期、類別等信息。條形碼掃描筆是一款非常便捷的識(shí)別條形碼隱性信息的工具。工作人員可以用掃描筆筆頭掃描物體上的條形碼，條形碼里面安裝的發(fā)光二極管的光線會(huì)被條形碼的黑色線條吸收，形成光線的隔離，條形碼掃描筆內(nèi)安裝的光敏三極管就無法收到發(fā)光二極管反射的光線，處于截止的工作狀態(tài)。反之，掃描到白色線條的時(shí)候，光敏三極管的基極就會(huì)接收到發(fā)光二極管反射的光線，從而產(chǎn)生光電流，使得光敏三極管處于導(dǎo)通的工作狀態(tài)。在整個(gè)條形碼掃描過程中，光敏三極管先把發(fā)光二極管反射的光線轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，再借助計(jì)算機(jī)完成信息的識(shí)別和處理工作。

（三）光電式緯線探測(cè)器

光電式緯線探測(cè)器是利用光電傳感器技術(shù)來檢測(cè)噴氣織機(jī)緯線狀況的探測(cè)器。當(dāng)噴氣織機(jī)工作的時(shí)候，不斷前進(jìn)的緯線會(huì)反射紅外發(fā)射管的紅外光，一旦光電池接收到這種反射信號(hào)，則表明噴氣織機(jī)的工作性能正常；反之，則說明緯線已經(jīng)出現(xiàn)斷裂斷。因此，利用光電池的輸出信號(hào)，就可以檢測(cè)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流程的自動(dòng)化和智能化控制。

（四）文具盒測(cè)光電路

在光線較弱的學(xué)習(xí)環(huán)境中，為了保護(hù)學(xué)生的視力，我們可以使用文具盒測(cè)光電路。這種基于光電傳感器技術(shù)的光電池能警示學(xué)生光線的強(qiáng)弱，提醒學(xué)生保護(hù)視力。這種光電池存在于文具盒的表面，能敏銳地分辨管線的強(qiáng)度。當(dāng)光照強(qiáng)度小于100 lx，光電池的電壓不足以點(diǎn)亮兩只發(fā)光二極管，提示學(xué)生光線太弱，無法學(xué)習(xí)；當(dāng)光照強(qiáng)度能夠催動(dòng)光電池點(diǎn)亮一只發(fā)光二極管時(shí)，說明光線適宜，可以學(xué)習(xí)；而當(dāng)兩只發(fā)光二極管都工作的時(shí)候，說明光線強(qiáng)度太大，會(huì)對(duì)視力產(chǎn)生不利的影響。

（五）光柵傳感器

光柵傳感器是物理學(xué)家與天文學(xué)家常用的測(cè)定儀器，可以應(yīng)用于光波波長(zhǎng)的測(cè)定以及光譜的分析，隨著人們研究的深入，人們逐漸發(fā)現(xiàn)了光柵在測(cè)量方面的應(yīng)用價(jià)值，近二三十年來，光柵傳感器技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展，在計(jì)算機(jī)技術(shù)、光柵克制技術(shù)與電子技術(shù)的發(fā)展，莫爾條紋在精密位移測(cè)量技術(shù)中的應(yīng)用也取得了良好的應(yīng)用成效。目前，光柵傳感器、角位移測(cè)量器已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，在這一方面的研究也越來越深入。

三、結(jié)語

本文針對(duì)光電傳感器技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，以及光電傳感器的作用原理進(jìn)行分析。光電傳感器能夠?qū)z測(cè)到的信息先以光信號(hào)的形式表現(xiàn)出來，再借助光電元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成我們常用的電信號(hào)。其形式靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，促進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。

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