光電傳感器在檢測與控制中應(yīng)用非常廣泛,它基本上分為模擬傳感器和脈沖傳感器兩類。 (1)模擬傳感器:利用光電器件的光電流隨光通量的變化而變化。例如光電比色高溫計。 (2)脈沖傳感器:光電器件的輸出僅有兩個穩(wěn)定狀態(tài),就是“通”與“斷”的開關(guān)狀態(tài),即光電器件受光照時有電信號輸出,沒有光照時,無電信號輸出。例如光學(xué)碼盤傳感器。 現(xiàn)在還有利用電荷耦合器件(CCD)的光電轉(zhuǎn)移和電荷轉(zhuǎn)移制造的CCD圖像傳感器。
光電傳感器目前廣泛的應(yīng)用在軍事、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)自動化控制等多種領(lǐng)域。在未來還將滲透到人類生活的方方面面,接下來就來為大家介紹一下光電傳感器在生活中的應(yīng)用。 條形碼掃描筆中的光電傳感器 當(dāng)掃描筆頭在條形碼上移動時,若遇到黑色線條,發(fā)光二極管的光線將被黑線吸收,光敏三極管接收不到反射光,呈高阻抗,處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)遇到白色間隔時,發(fā) 光二極管所發(fā)出的光線,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(dǎo)通。整個條形碼被掃描過之后,光敏三極管將條形碼變形一個個電脈沖信號,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。
光電傳感器是通過將光強變化轉(zhuǎn)換為電信號的變化來實現(xiàn)其控制功能的。首先,發(fā)送器對準(zhǔn)目標(biāo)不間斷地發(fā)射光束;其次,接收器接收發(fā)送器發(fā)出光束并將其轉(zhuǎn)換為電信號;后,檢測電路對接收器輸出電信號進行檢測,僅保留有效信號。 光電檢測具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等諸多優(yōu)點,因此光電傳感器在檢測和控制中都有著廣泛的應(yīng)用。光電傳感器的工作原理是通過對紅外發(fā)射光的阻斷和導(dǎo)通,在紅外接收管感應(yīng)出的電流變化來實現(xiàn)開和關(guān)的判斷。槽型光耦通常也稱作槽式光電開關(guān)通常是U型結(jié)構(gòu),其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊,并形成一光軸,當(dāng)被檢測物體經(jīng)過U型槽且阻斷光軸時,光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測到的開關(guān)量信號。槽式光電開關(guān)比較可靠的適合檢測高速變化,分辨透明與半透明物體。
數(shù)字接口,通信能力強由于光電傳感器下傳的就是光數(shù)字信號,與通信網(wǎng)絡(luò)容易接口,且傳輸過程中沒有測量誤差。同時隨著微機化的保護控制設(shè)備的廣泛采用,光電互感器可以直接向二次設(shè)備提供數(shù)字量,這樣就能省去原來保護裝置中的變換器和A/D采樣部分,使二次設(shè)備得到大大的簡化,推動保護新原理的研究。 體積小,重量輕、易升級,滿足變電站小型化與緊湊型的要求 由于光電傳感器是靠傳感頭和電子線路進行信號的獲取和處理,體積小,重量一般在 1000 kg以下,便于集成在AIS或GIS中,這樣將大大減少變電站的占地面積,滿足變電站小型化和緊湊化的要求。同時光電互感器通過少量光纜與二次設(shè)備連接,可使電纜溝和電纜大為減。