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光電傳感器的介紹：光電傳感器介紹

光電傳感器是一種小型電子設備，它可以檢測出其接收到的光強的變化。早期的用來檢測物體有無的光電傳感器是一種小的金屬圓柱形設備，發射器帶一個校準鏡頭，將光聚焦射向接收器，接收器出電纜將這套裝置接到一個真空管放大器上。在金屬圓筒內有一個小的白熾燈做為光源。這些小而堅固的白熾燈傳感器就是今天光電傳感器的雛形。
　　LED（發光二極管）
　　發光二極管最早出現在19世紀60年代，現在我們可以經常在電氣和電子設備上看到這些二極管做為指示燈來用。LED就是一種半導體元件，其電氣性能與普通二極管相同，不同之處在于當給LED通電流時，它會發光。由于LED是固態的，所以它能延長傳感器的使用壽命。因而使用LED的光電傳感器能被做得更小，且比白熾燈傳感器更可靠。不象白熾燈那樣，LED抗震動抗沖擊，并且沒有燈絲。另外，LED所發出的光能只相當于同尺寸白熾燈所產生光能的一部分。（激光二極管除外，它與普通LED的原理相同，但能產生幾倍的光能，并能達到更遠的檢測距離）。LED能發射人眼看不到的紅外光，也能發射可見的綠光、黃光、紅光、藍光、藍綠光或白光。
　　
　　經調制的LED傳感器
　　
　　1970年，人們發現LED還有一個比壽命長更好的優點，就是它能夠以非常快的速度來開關，開關速度可達到KHz。將接收器的放大器調制到發射器的調制頻率，那么它就只能對以此頻率振動的光信號進行放大。
　　我們可以將光波的調制比喻成無線電波的傳送和接收。將收音機調到某臺，就可以忽略其他的無線電波信號。經過調制的LED發射器就類似于無線電波發射器，其接收器就相當于收音機。
　　人們常常有一個誤解：認為由于紅外光LED發出的紅外光是看不到的，那么紅外光的能量肯定會很強。經過調制的光電傳感器的能量的大小與LED光波的波長無太大關系。一個LED發出的光能很少，經過調制才將其變得能量很高。一個未經調制的傳感器只有通過使用長焦距鏡頭的機械屏蔽手段，使接收器只能接收到發射器發出的光，才能使其能量變得很高。相比之下，經過調制的接收器能忽略周圍的光，只對自己的光或具有相同調制頻率的光做出響應。
　　未經調制的傳感器用來檢測周圍的光線或紅外光的輻射，如剛出爐的紅熱瓶子，在這種應用場合如果使用其它的傳感器，可能會有誤動作。
　　如果一個金屬發射出的光比周圍的光強很多的話，那么它就可以被周圍光源接收器可靠檢測到。周圍光源接收器也可以用來檢測室外光。
　　但是并不是說經調制的傳感器就一定不受周圍光的干擾，當使用在強光環境下時就會有問題。例如，未經過調制的光電傳感器，當把它直接指向陽光時，它能正常動作。我們每個人都知道，用一塊有放大作用的玻璃將陽光聚集在一張紙上時，很容易就會把紙點燃。設想將玻璃替換成傳感器的鏡頭，將紙替換成光電三極管，這樣我們就很容易理解為什么將調制的接收器指向陽光時它就不能工作了，這是周圍光源使其飽和了。
　　調制的LED改進了光電傳感器的設計，增大了檢測距離，擴展了光束的角度，人們逐漸接受了這種可靠易于對準的光束。到1980年，非調制的光電傳感器逐步就退出了歷史舞臺。
　　紅外光LED是效率最高的光束，同時也是在光譜上與光電三極管最匹配的光束。
　　但是有些傳感器需要用來區分顏色（如色標檢測），這就需要用可見光源。
　　
　　在早期，色標傳感器使用白熾燈做光源，使用光電池接收器，直到后來發明了高效的可見光LED。現在，多數的色標傳感器都是使用經調制的各種顏色的可見光LED發射器。經調制的傳感器往往犧牲了響應速度以獲取更長的檢測距離，這是因為檢測距離是一個非常重要的參數。未經調制的傳感器可以用來檢測小的物體或動作非常快的物體，這些場合要求的響應速度都非常快。但是，現在高速的調制傳感器也可以提供非常快的響應速度，能滿足大多數的檢測應用。
　　
　　超聲波傳感器
　　
　　聲波傳感器所發射和接收的聲波，其振動頻率都超過了人耳所能聽到的范圍。它是通過計算聲波從發射，經被測物反射回到接收器所需要的時間，來判斷物體的位置。對于對射式超聲波傳感器，如果物體擋住了從發射器到接收器的聲波，則傳感器就會檢測到物體。與光電傳感器不同，超聲波傳感器不受被測物透明度和反光率的影響，因此在許多使用超聲波傳感器的場合就不適合使用光電傳感器來檢測。
　　光纖
　　
　　安裝空間非常有限或使用環境非常惡劣的情況下，我們可以考慮使用光纖。光纖與傳感器配套使用，是無源元件，另外，光纖不受任何電磁信號的干擾，并且能使傳感器的電子元件與其他電的干擾相隔離。
　　光纖有一根塑料光芯或玻璃光芯，光芯外面包一層金屬外皮。這層金屬外皮的密度比光芯要低，因而折射率低。光束照在這兩種材料的邊界處（入射角在一定范圍內，），被全部反射回來。根據光學原理，所有光束都可以由光纖來傳輸。
　　兩條入射光束（入射角在接受角以內）沿光纖長度方向經多次反射后，從另一端射出。另一條入射角超出接受角范圍的入射光，損失在金屬外皮內。這個接受角比兩倍的最大入射角略大，這是因為光纖在從空氣射入密度較大的光纖材料中時會有輕微的折射。光在光纖內部的傳輸不受光纖是否彎曲的影響（彎曲半徑要大于最小彎曲半徑）。大多數光纖是可彎曲的，很容易安裝在狹小的空間。
　　玻璃光纖
　　玻璃光纖由一束非常細（直徑約50μm）的玻璃纖維絲組成。典型的光纜由幾百根單獨的帶金屬外皮玻璃光纖組成，光纜外部有一層護套保護。光纜的端部有各種尺寸和外形，并且澆注了堅固的透明樹脂。檢測面經過光學打磨，非常平滑。這道精心的打磨工藝能顯著提高光纖束之間的光耦合效率。
　　玻璃光纖內的光纖束可以是緊湊布置的，也可隨意布置。緊湊布置的玻璃光纖通常用在醫療設備或管道鏡上。每一根光纖從一端到另一端都需要精心布置，這樣才能在另一端得到非常清晰的圖像。由于這種光纖費用非常昂貴并且多數的光纖應用場合并不需要得到一個非常清晰的圖像，所以多數的玻璃光纖其光纖束是隨意布置的，這種光纖就非常便宜了，當然其所得到的圖像也只是一些光。
　　玻璃光纖外部的保護層通常是柔性的不銹鋼護套，也有的是PVC或其他柔性塑料材料。有些特殊的光纖可用于特殊的空間或環境，其檢測頭做成不同的形狀以適用于不同的檢測要求。
　　玻璃光纖堅固并且性能可靠，可使用在高溫和有化學成分的環境中，它可以傳輸可見光和紅外光。常見的問題就是由于經常彎曲或彎曲半徑過小而導致玻璃絲折斷，對于這種應用場合，我們推薦使用塑料光纖。
　　
　　塑料光纖
　　塑料光纖由單根的光纖束（典型光束直徑為0.25到1.5mm）構成，通常有PVC外皮。它能安裝在狹小的空間并且能彎成很小的角度。
　　多數的塑料光纖其檢測頭都做成探針形或帶螺紋的圓柱形，另一端未做加工以方便客戶根據使用將其剪短。邦納公司的塑料光纖都配有一個光纖刀。不像玻璃光纖，塑料光纖具有較高的柔性，帶防護外皮的塑料光纖適于安裝在往復運動的機械結構上。塑料光纖吸收一定波長的光波，包括紅外光，因而塑料光纖只能傳輸可見光。
　　與玻璃光纖相比，塑料光纖易受高溫，化學物質和溶劑的影響。
　　對射式和直反式光纖玻璃光纖和塑料光纖既有“單根的”－對射式，也有“分叉的”－直反式。單根光纖可以將光從發射器傳輸到檢測區域，或從檢測區域傳輸到接收器。分叉式的光纖有兩個明顯的分支，可分別傳輸發射光和接收光，使傳感器既可以通過一個分支將發射光傳輸到檢測區域，同時又通過另一個分支將反射光傳輸回接收器。
　　直反式的玻璃光纖，其檢測頭處的光纖束是隨意布置的。直反式的塑料光纖，其光纖束是沿光纖長度方向一根挨一根布置。
　　光纖的特殊應用
　　由于光纖受使用環境影響小并且抗電磁干擾，因而能被用在一些特殊的場合，如：適用于真空環境下的真空傳導光纖（VFT）和適用于爆炸環境下的光纖。在這兩個應用中，特制的光纖安裝在特殊的環境中，經一個法蘭引出來接到外面的傳感器上，光纖和法蘭的尺寸多種多樣。本安型傳感器，如NAMUR型的傳感器，可直接用在特殊或有爆炸性危險的環境中。

光電傳感器的介紹：光電傳感器工作原理

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光電傳感器工作原理
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光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。
[1]
中文名
光電傳感器工作原理
外文名
The working principle of photoelectric sensor
類    別
科學技術
屬    性
光電類
作    用
將光信號轉換成電信號
構    成
光源、光學通路和光電元件
目錄
1
工作原理
2
分類和工作方式
光電傳感器工作原理工作原理
編輯
語音
光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現控制的
[1]
。光電傳感器在一般情況下，有三部分構成，它們分為：發送器、接收器和檢測電路。發送器對準目標發射光束，發射的光束一般來源于半導體光源，發光二極管(LED)、激光二極管及紅外發射二極管。光束不間斷地發射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。此外，光電開關的結構元件中還有發射板和光導纖維。三角反射板是結構牢固的發射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準確地從反射板中返回，具有實用意義。它可以在與光軸0到25的范圍改變發射角，使光束幾乎是從一根發射線，經過反射后，還是從這根反射線返回。
[1]
光電傳感器工作原理分類和工作方式
編輯
語音
⑴槽型光電傳感器把一個光發射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側的是槽形光電。發光器能發出紅外光或可見光，在無阻情況下光接收器能收到光。但當被檢測物體從槽中通過時，光被遮擋，光電開關便動作。輸出一個開關控制信號，切斷或接通負載電流，從而完成一次控制動作。槽形開關的檢測距離因為受整體結構的限制一般只有幾厘米。⑵對射型光電傳感器若把發光器和收光器分離開，就可使檢測距離加大。由一個發光器和一個收光器組成的光電開關就稱為對射分離式光電開關，簡稱對射式光電開關。它的檢測距離可達幾米乃至幾十米。使用時把發光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側，檢測物通過時阻擋光路，收光器就動作輸出一個開關控制信號。⑶反光板型光電開關把發光器和收光器裝入同一個裝置內，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關。正常情況下，發光器發出的光被反光板反射回來被收光器收到;一旦光路被檢測物擋住，收光器收不到光時，光電開關就動作，輸出一個開關控制信號。⑷擴散反射型光電開關它的檢測頭里也裝有一個發光器和一個收光器，但前方沒有反光板。正常情況下發光器發出的光收光器是找不到的。當檢測物通過時擋住了光，并把光部分反射回來，收光器就收到光信號，輸出一個開關信號。
詞條圖冊
更多圖冊
參考資料
1.

光電傳感器的工作原理
．半導體器件網[引用日期2013-06-06]

光電傳感器的介紹：光電傳感器的介紹

光電傳感器的介紹4個好處和用途
  傳感器的范圍很廣，種類也很多，但從根本上說，傳感器是檢測被測物體的特征量，并將該特征量轉換成可讀信號，顯示在儀器上的裝置。而傳感技術，簡單的說就是利用傳感器通過檢測物理、化學或生物性質量來獲取信息，并將其轉化為可讀信號的技術。有各種各樣的傳感器可用于幾乎任何工業需求。對于要求苛刻的關鍵任務工業應用，傳感器可以幫助改進流程，并提供無與倫比的資產保護。
這些傳感器根據流程的需要提供實時監控，包括檢測和報告。傳感器監測和收集的數據被發送用于控制和分析，特定屬性的任何異常都會通過該傳感器發出電信號來報告。這樣，傳感器可以提高流程效率和產品質量，同時確保流程符合最佳實踐。
一、提高效率
效率是實體每次努力創造的結果。同樣的努力獲得更多的結果會增加效率因素。提高生產力的另一種方法是最大限度地減少損失（金錢、時間和精力）。工業物聯網通過優化現有流程幫助行業提高效率水平。在智能機器和傳感器的幫助下，用戶現在可以完全了解機器的工作情況。
通過了解機器如何使用能源，可以在改進核心功能的同時避免不必要的成本。智能機器可以傳達有關其工作方式、活動時間以及面臨中斷的時間范圍的完整詳細信息。
二、提高安全性
通過傳感器和對人和機器的持續監控，可以減少工作場所事故。隨著數據流入并向操作員發出故障機器或過熱部件的警報，就有可能在關鍵點之前采取必要的措施來防止對工人和機器造成損壞。
三、預測性維護
維護給行業帶來了巨大的麻煩，因為這些時候機器需要進行維修。這意味著他們無法為工作周期做出貢獻。每過一分鐘，公司都面臨虧損。機器的嚴重問題將使公司爭先恐后地獲得滿足需求的生產率。
預測性維護是在機器出現故障跡象時對其進行維修的過程，而不是等待設備出現故障。換句話說，機器甚至在它們發生故障之前就得到了修復。預測性維護的優勢在于機器完全無法使用的可能性很小。
傳感器提供有關機器行蹤水平的寶貴數據，其規模甚至是傳統機器無法實現的。
四、增加正常運行時間
機器全天候運行良好的優勢之一是公司可以保持更長的正常運行時間。機器工作時間越長，生產率越高，這是一個簡單的邏輯。公司正試圖以各種方式增加正常運行時間，而工業物聯網通過機器監控和預測性維護為他們提供了一種更直觀的方法。最終目標是讓工廠或行業保持高效工作，而不會導致機器出現嚴重故障。
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光電傳感器的介紹：工業控制中常用的光電感應器介紹

自動化設備中，感應器就等于機器的眼睛，起到很重要的作用，搞過維修的都知道，機器罷工了，先找到相關的感應器查看一番先，再考慮其他問題，這里給大家介紹工業控制中常見的三種感應器。
我們先來看看感應器的指示燈，一般是兩個燈，一個綠燈表示穩定指示燈，一個黃橙燈表示動作燈，就是感應器被觸發。下面一個靈敏度旋鈕，可以用來調整檢測距離的，動作轉開關是用來調整常開常閉設置。
下面這種是對射型的光電開關，投光器和受光器一對配合使用，正常情況沒有物體遮擋投光器射出的光進入受光器，有物體遮擋時受光器沒有接收到投光器的光是，感應器動作輸出，所以我們安裝感應器時，首先就要確保投光器和受光器對準安裝，沒有物體遮擋時穩定指示燈是要亮綠燈的。
下面是實物圖
這種類型的光電最遠舉例可以達到30M，我還沒用過需要感應這么遠的設備。挺強大的，就是安裝接線有點麻煩，投光受光都要接線供電，只能用來檢測12MM以上的物體，低于12MM的無法檢測到。
下面看看回歸放射型，這款投光和受光是一起的，投光器發出的光通過反光鏡反射回受光器
比上面對射型的原理差不多，只是少接一些線，只要安裝反光板即可。這款在物流線上用的較多適合檢測大體積物體，用于檢測75MM以上的物體
實物圖
它的最遠距離是4M，
下面這款是叫擴散反射型，比起上面兩款來說安裝時方便，就是檢測距離短
檢測距離是可調的，最遠的是1M
相對來說可以檢測較小的物品
其中的一款E3Z-L61，最小檢測物體達到0.1M。
下圖是NPN接線圖
這個是PNP接線圖
以上就是光電感應器的介紹，謝謝觀看。