帶你深度了解光電傳感器的應用場(chǎng)景
感器由于反應速度快,能實(shí)現非接觸測量，而且精度高、分辨率高、可靠性好，加之光電傳感器具有體積小、重量輕、功耗低、便于集成等優(yōu)點(diǎn)，是目前產(chǎn)量最多、應用*的傳感器之一，廣泛應用于軍事、宇航、通信、智能家居、智能交通、安防、LED照明、玩具、檢測與工業(yè)自動(dòng)化控制等多種領(lǐng)域。
光電傳感器的煙塵濁度監測
防止工業(yè)煙塵污染是環(huán)保的重要任務(wù)之一。為了消除工業(yè)煙塵污染，首先要知道煙塵排放量，因此必須對煙塵源進(jìn)行監測、自動(dòng)顯示和超標報警。煙道里的煙塵濁度是用通過(guò)光在煙道里傳輸過(guò)程中的變化大小來(lái)檢測的。如果煙道濁度增加，光源發(fā)出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達光檢測器的光減少，因而光檢測器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。
煙霧報警器也是用光電傳感器作為核心部件，可以用來(lái)測量煙的濃度，它由紅外發(fā)光二極管及光電三極管組成，但二者不在同一平面上(有一定角度)。在無(wú)煙狀態(tài)時(shí)，光電三極管接收不到紅外線(xiàn)；當煙霧進(jìn)入到感應室后，煙霧粒子會(huì )將部分光束散射到光電三極管上，當煙霧的濃度逐漸加大時(shí)，就會(huì )有更多的光束被散射到感應器上，當到達傳感器的光束達到一定的程度，蜂鳴器就會(huì )發(fā)出報警信號。
條形碼掃描筆中的光電傳感器
當掃描筆頭在條形碼上移動(dòng)時(shí)，若遇到黑色線(xiàn)條，發(fā)光二極管的光線(xiàn)將被黑線(xiàn)吸收，光敏三極管接收不到反射光，呈高阻抗，處于截止狀態(tài)。當遇到白色間隔時(shí)，發(fā)光二極管所發(fā)出的光線(xiàn)，被反射到光敏三極管的基極，光敏三極管產(chǎn)生光電流而導通。整個(gè)條形碼被掃描過(guò)之后，光敏三極管將條形碼變形一個(gè)個(gè)電脈沖信號，該信號經(jīng)放大、整形后便形成脈沖列，再經(jīng)計算機處理，完成對條形碼信息的識別。
光電傳感器在點(diǎn)鈔機中計數作用
點(diǎn)鈔機中的組成之一就是光電傳感器。點(diǎn)鈔機的計數器采用非接觸式紅外光電檢測技術(shù)，具有結構簡(jiǎn)單、精度高和響應速度快等優(yōu)點(diǎn)。
點(diǎn)鈔機的計數器采用兩組紅外光電傳感器。每一個(gè)傳感器由一個(gè)紅外發(fā)光二極管和一個(gè)接收紅外光的光敏三極管組成，兩者之間留有適當距離。
當無(wú)錢(qián)通過(guò)時(shí)，接收管受光照而導通，輸出為0。當有通過(guò)瞬間，擋住紅外光，接收管光通量不足，金額輸出為1。通過(guò)后，接收管又接收到紅外光導通。這樣就在該部分電路輸出端產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號，這些信號經(jīng)后續電路整形放大后輸入單片機，單片機驅動(dòng)執行電機，并相應完成計數和顯示。點(diǎn)鈔機之所以采用兩組光電傳感器，是為了檢測錢(qián)的完整性，避免殘幣被計入。
通過(guò)光電傳感器來(lái)檢測錢(qián)的計數情況進(jìn)而實(shí)現金額數目的累計，最后用液晶及外部顯示部分直觀(guān)地將數字顯示給用戶(hù)，并且在出現異常時(shí)可自動(dòng)向用戶(hù)報警。
光電傳感器應用于自動(dòng)抄表系統
隨著(zhù)微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)及現代通訊技術(shù)的發(fā)展，可以利用光電傳感器來(lái)研制自動(dòng)抄表系統。電能表的鋁盤(pán)受電渦流和磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生的轉矩驅動(dòng)而旋轉。采用光電傳感器則可將鋁盤(pán)的轉數轉換成脈沖數。如：在旋轉的光亮的鋁盤(pán)上局部涂黑，再配以反射式光電發(fā)射接收對管，則當鋁盤(pán)旋轉時(shí)，在局部涂黑處便產(chǎn)生脈沖，并可將鋁盤(pán)的轉數采樣轉換為相應的脈沖數，并經(jīng)光電耦合隔離電路，送至CPU的T0端口進(jìn)行計數處理。采用光電耦合隔離器可有效地防止干擾信號進(jìn)入微機。再結合其它傳輸方式便可以形成自動(dòng)抄表系統。
光電傳感器在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上應用
光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，在輕工自動(dòng)機上廣泛應用。
光電式帶材跑偏檢測器
帶材跑偏檢測器用來(lái)檢測帶型材料在加工中偏離正確位置的大小及方向，從而為糾偏控制電路提供糾偏信號，主要用于印染、送紙、膠片、磁帶生產(chǎn)過(guò)程中。
光電式帶材跑偏檢測器原理如圖1所示。光源發(fā)出的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)透鏡1會(huì )聚為平行光束，投向透鏡2，隨后被會(huì )聚到光敏電阻上。在平行光束到達透鏡2的途中，有部分光線(xiàn)受到被測帶材的遮擋，使傳到光敏電阻的光通量減少。
帶材跑偏檢測器工作原理
為測量電路簡(jiǎn)圖。R1、R2是同型號的光敏電阻。R1作為測量元件裝在帶材下方，R2用遮光罩罩住，起溫度補償作用。當帶材處于正確位置（中間位）時(shí)，由R1、R2、R3、R4組成的電橋平衡，使放大器輸出電壓U0為0。當帶材左偏時(shí)，遮光面積減少，光敏電阻R1阻值減少，電橋失去平衡。差動(dòng)放大器將這一不平衡電壓加以放大，輸出電壓為負值，它反映了帶材跑偏的方向及大小。反之，當帶材右偏時(shí)，U0為正值。輸出信號U0一方面由顯示器顯示出來(lái)，另一方面被送到執行機構，為糾偏控制系統提供糾偏信號。
帶材跑偏檢測器測量電路
包裝充填物高度檢測
用容積法計量包裝的成品，除了對重量有一定誤差范圍要求外，一般還對充填高度有一定的要求，以保證商品的外觀(guān)質(zhì)量，不符合充填高度的成品將不許出廠(chǎng)。圖3所示為借助光電檢測技術(shù)控制充填高度的原理。當充填高度h偏差太大時(shí)，光電接頭沒(méi)有電信號，即由執行機構將包裝物品推出進(jìn)行處理。
利用光電檢測技術(shù)控制充填高度
光電色質(zhì)檢測
為包裝物料的光電色質(zhì)檢測原理。若包裝物品規定底色為白色，因質(zhì)量不佳，有的出現泛黃，在產(chǎn)品包裝前先由光電檢測色質(zhì)，物品泛黃時(shí)就有比較電壓差輸出，接通電磁閥，由壓縮空氣將泛黃物品吹出。
彩塑包裝制袋塑料薄膜位置控制
為包裝機塑料薄膜位置控制系統原理。成卷的塑料薄膜上印有商標和文字，并有定位色標。包裝時(shí)要求商標及文字定位準確，不得將圖案在中間切斷。薄膜上商標的位置由光電系統檢測，并經(jīng)放大后去控制電磁離合器。薄膜上色標（不透光的一小塊面積，一般為黑色）未到達定位色標位置時(shí)，光電系統因投光器的光線(xiàn)能透過(guò)薄膜而使電磁離合器有電而吸合，薄膜得以繼續運動(dòng)，薄膜上的色標到達定位色標位置時(shí)，因投光器的光線(xiàn)被色標擋住而發(fā)出到位的信號，此信號經(jīng)光電變換、放大后，使電磁離合器斷電脫開(kāi)，薄膜就準確地停在該位置，待切斷后再繼續運動(dòng)。
薄膜位置控制系統示
當薄膜上的色標未到達光電管時(shí)，光電繼電器線(xiàn)圈無(wú)電流通過(guò)，伺服電機轉動(dòng)，帶動(dòng)薄膜繼續前進(jìn)。當色標到達光電管位置時(shí)，光電繼電器線(xiàn)圈有電流，伺服電機立即停轉，因而薄膜就停在那一個(gè)位置。當切斷動(dòng)作完成后，又使伺服電機繼續轉動(dòng)。
薄膜位置控制示意
其他方面的應用
利用光電開(kāi)關(guān)還可以進(jìn)行產(chǎn)品流水線(xiàn)上的產(chǎn)量統計、對裝配件是否到位及裝配質(zhì)量進(jìn)行檢測，例如灌裝時(shí)瓶蓋是否壓上、商標是否漏貼，以及送料機構是否斷料等。
此外，利用反射式光電傳感器可以檢測布料的有無(wú)和寬度。利用遮擋式光電傳感器檢測布料的下垂度，其結果可用于調整布料在傳送中的張力，利用安裝在框架上的反射式光電傳感器可以發(fā)現漏裝產(chǎn)品的空箱，并利用油缸將空箱推出。
光電傳感器應用于激光
由于光電傳感器對紅外輻射或可見(jiàn)光都特別靈敏，因而就更加容易成為激光攻擊的目標。此外，電子系統及傳感器本身還極易受到激光產(chǎn)生的熱噪聲和電磁噪聲的干擾而無(wú)法正常工作。戰場(chǎng)上的激光攻擊光電傳感器的方式主要有以下幾種：用適當能量的激光束將傳感器"致盲",使其無(wú)法探測或繼續跟蹤已經(jīng)探測到的目標?；蛘?，如果傳感器正在導引飛向目標，則致盲將使其失去目標。綜上所述，由于傳感器在戰場(chǎng)上發(fā)揮的作用越來(lái)越重要，同時(shí)又很容易遭受激光攻擊，它們已成為低能激光的目標。
光電傳感器在汽車(chē)上的應用：車(chē)載娛樂(lè )/導航/DVD系統背光控制，以便在所有的環(huán)境光條件下都可以顯示出理想的背光亮度；后座娛樂(lè )用顯示器背光控制；儀表組背光控制（速度計/轉速計）；自動(dòng)后視鏡亮度控制（通常要求兩個(gè)傳感器，一個(gè)是前向的，一個(gè)是后向的）；自動(dòng)前大燈和雨水感應控制（專(zhuān)用，根據需求進(jìn)行變化）；后視相機控制（專(zhuān)用，根據需求進(jìn)行變化）。
在提供更舒適的顯示質(zhì)量方面已經(jīng)成為*的解決方案之一，它具有與人眼相似的特性，這對于汽車(chē)應用而言至關(guān)重要，因為這些應用要求在所有環(huán)境光條件下都能達到*的背光效果。
例如，在白天，用戶(hù)需要最大的亮度來(lái)實(shí)現最佳的可見(jiàn)度，但是這種亮度在對于夜間條件而言則是過(guò)亮的，因此帶有良好光譜響應（良好的IR衰減）的光傳感器、適當的動(dòng)態(tài)范圍和整體的良好輸出信號調節可以很容易地自動(dòng)完成這些應用。終端用戶(hù)可以設置幾個(gè)閾值水平（如低、中、亮光），或能夠隨意地動(dòng)態(tài)地改變傳感器的背光亮度。
這也適用于汽車(chē)后視鏡亮度控制，當鏡子變暗和/或變亮時(shí)需要智能的亮度管理，可以通過(guò)環(huán)境光傳感器來(lái)完成。
光電傳感器在消費類(lèi)電子產(chǎn)品上的應用
半導體相似傳感器和封裝開(kāi)發(fā)的新進(jìn)展使得終端用戶(hù)在光傳感器上具有了更廣泛的選擇。小封裝、低功耗、高集成和簡(jiǎn)單易用性是設計者更多地采用光傳感器的原因，更多地應用于消費類(lèi)電子。
對于便攜式應用，如果用戶(hù)不改變系統設置（通常是亮度控制），那么一個(gè)顯示器總是消耗同樣多的能量。在室外等特別亮的區域，用戶(hù)傾向于提高顯示器的亮度，這就會(huì )增加系統的功耗。而當條件變化時(shí)，如進(jìn)入建筑物，大多數用戶(hù)都不會(huì )去改變設置，因此系統功耗仍然保持很高。但是，通過(guò)使用一個(gè)光傳感器，系統能夠自動(dòng)檢測條件變化并調節設置，以保證顯示器處于最佳的亮度，進(jìn)而降低總功耗。
在一般的消費類(lèi)應用中，這也能夠延長(cháng)電池壽命。對于筆計本電腦、PAD和數碼相機，通過(guò)采用環(huán)境光傳感器反饋，可以自動(dòng)進(jìn)行亮度控制，從而延長(cháng)了電池壽命。
光電傳感器利用光電的變量，還有極其廣泛的應用，如自動(dòng)扶梯，自動(dòng)門(mén)，防盜警衛、自動(dòng)照明、料位控制等等，未來(lái)隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和普及，光電傳感器應用將滲透到人類(lèi)生活的方方面面。
在線(xiàn)客服
24h熱線(xiàn)咨詢(xún)