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光電傳感器的市場應用

日期:2020-05-27 14:01
光電傳感器是一種以光電效應為理論基礎,由光電材料構成的器件。在科學技術高速發展的今天,人類已經入瞬息萬變的信息時代,人們在日常生活,生產過程中,主要依靠檢測技術對信息經獲取、篩選和傳輸,來實現制動控制,自動調節,目前我國已將檢測技術列入優先發展的科學技術之一。由于微電子技術,光電半導體技術,光導纖維技術以及光柵技術的發展,使得光電傳感器的應用與日俱增。這種傳感器具有結構簡單、非接觸、高可靠性、高精度、可測參數多、反應快以及結構簡單,形式靈活多樣等優點,因此在自動檢測技術中得到了廣泛應用。 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?! ?br /> 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??斓乃俣葋黹_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.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。
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?,F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??斓奈矬w,這些場合要求的響應速度都非???。但是,現在高速的調制傳感器也可以提供非??斓捻憫俣?,能滿足大多數的檢測應用。時代在發展,科學技術在更新,光電傳感器種類也日益增多,應用領域也越來越廣泛,光電傳感器具有其他傳感器所不能取代優越性,因此它發展前景非常好,應用也會越來越廣泛。

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