光電傳感器 定位：光電傳感器的分類和定位精度影響因素
光電傳感器的使用范圍非常廣，一般的光電檢測系統(tǒng)都有光電傳感器的身影。光電傳感器的定位精度是會有所偏差的，光電傳感器定位精度影響因素有哪些?光電傳感器有哪些類型呢?
光電傳感器定位精度影響因素：
1、不同介質(zhì)的反射率
不同的介質(zhì)對不同波長的光其反光率有很大的差別。因此在選用傳感器時(shí)，應(yīng)考慮傳感器探測光源的波長，以及對應(yīng)此波長的介質(zhì)反光率是否能滿足要求。如SG-2BC探測光源的波長為940nm的紅外光，那么，對熱敏和熱轉(zhuǎn)印打印的黑標(biāo)檢測將可能產(chǎn)生不同的結(jié)果。因熱敏紙上的熱敏材料對紅外光的反射很強(qiáng)，可能導(dǎo)致傳感器無法識別熱敏打印的黑標(biāo)。
2、探測距離不同
傳感器有最佳的探測距離。在最佳探測距離范圍以外，傳感器的靈敏度大大降低，甚至無法正常工作。右圖為傳感器的輸出特性與位置關(guān)系曲線。右圖為SG-2BC的探測距離與輸出曲線圖。
3、探測距離與光電流的關(guān)系
在有效距離上，其輸出電流的變化范圍最寬，靈敏度最高。針對不同反射率的介質(zhì)，其輸出電壓的變化最大，對不同介質(zhì)的判別最為準(zhǔn)確。如果檢測介質(zhì)的距離經(jīng)常變化，超出傳感器的探測范圍，就會導(dǎo)致傳感器的靈敏度急劇降低，造成誤判。探測距離不同還表現(xiàn)在同一傳感器的前端面與被檢測物體的距離的差異，應(yīng)使傳感器的前端面與被檢測物體保持平行，這樣傳感器的轉(zhuǎn)換效率最高。
光電傳感器的分類：
1、槽型光電傳感器
把一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)接收器面對面地裝在一個(gè)槽的兩側(cè)的是槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光，在無阻情況下光接收器能收到光。但當(dāng)被檢測物體從槽中通過時(shí)，光被遮擋，光電開關(guān)便動作。輸出一個(gè)開關(guān)控制信號，切斷或接通負(fù)載電流，從而完成一次控制動作。槽形開關(guān)的檢測距離因?yàn)槭苷w結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。
2、對射型光電傳感器
若把發(fā)光器和收光器分離開，就可使檢測距離加大。由一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器組成的光電開關(guān)就稱為對射分離式光電開關(guān)，簡稱對射式光電開關(guān)。它的檢測距離可達(dá)幾米乃至幾十米。使用時(shí)把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側(cè)，檢測物通過時(shí)阻擋光路，收光器就動作輸出一個(gè)開關(guān)控制信號。
3、反光板型光電開關(guān)
把發(fā)光器和收光器裝入同一個(gè)裝置內(nèi)，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(guān)。正常情況下，發(fā)光器發(fā)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(shí)，光電開關(guān)就動作，輸出一個(gè)開關(guān)控制信號。
以上就是傳感器專家網(wǎng)介紹的光電傳感器定位精度影響因素。光電傳感器定位精度影響因素有很多，想要減少測量的誤差一定要避開這些因素，想要了解更多有關(guān)光電傳感器的知識可以去傳感器專家網(wǎng)了解。
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光電位置傳感器
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光電位置傳感器是一種對入射光敏面上的光點(diǎn)位置敏感的光電器件，其輸出信號與光點(diǎn)在光敏面上的位置有關(guān)。它是一種基于橫向光電效應(yīng)的光電位置敏感探測器。除了具有光電二極管陣列和ccd的定位性能外，還具有靈敏度高、分辯率高、響應(yīng)速度快和電路配置簡單等特點(diǎn)。因而逐漸被人們所重視。psd的發(fā)展趨勢是高分辨率、高線性度、快響應(yīng)速度及信號采集處理等多功能集成。
中文名
光電位置傳感器
產(chǎn)品類型
傳感器
特 點(diǎn)
靈敏度高、分辯率高、響應(yīng)速度快和電路配置簡單等
目錄
1
工作原理
2
應(yīng)用
3
制作工藝
光電位置傳感器工作原理
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設(shè)p型層的電阻是均勻的，兩電極間的距離為2l,流過兩電極的電流分別為i1和i2,則流過n型層上電極的電流i0為i1和i2之和。i0=i1+i2 當(dāng)光束入射到psd器件光敏層上距中心點(diǎn)的距離為xa時(shí)，在入射位置上產(chǎn)生與入射輻射成正比的信號電荷，此電荷形成的光電流通過電阻p型層分別由電極1與2輸出。
光電位置傳感器應(yīng)用
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應(yīng)用于定位系統(tǒng)中，模擬psd對準(zhǔn)物體的過程，確定psd與物體之間的相對位置；對準(zhǔn)物體1的中心裝有一高亮度的發(fā)光二級管2，psd傳感器4安裝于微動。工作平臺上；二極管發(fā)出的光束經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)3聚焦后，將光點(diǎn)成像于放置在透鏡焦平面上的psd 的接收光敏面上，這個(gè)光點(diǎn)信號經(jīng)過前置放大電路5轉(zhuǎn)換為電信號。然后，通過a/d采樣6，送入到計(jì)算機(jī)7進(jìn)行處理。從而確定psd對準(zhǔn)物體平面上某一點(diǎn)的位置。當(dāng)對準(zhǔn)位置在測量范圍內(nèi)移動時(shí)，光斑與psd兩電極間的距離發(fā)生變化，使兩電極輸出電流隨其光斑位置的變化而變化，因此通過測定傳感器兩電極輸出電流的大小，便可知道psd與對準(zhǔn)物體平面上的某一點(diǎn)位置相對應(yīng)。
光電位置傳感器制作工藝
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工藝流程為： 清洗氧化→lto→增密→光刻磷電極區(qū)→刻蝕→注入磷→去膠→推進(jìn)氧化→光刻硼電極區(qū)→刻蝕→去膠→生長薄二氧化硅→第二次光刻硼電極區(qū)→注入硼→去膠→推進(jìn)氧化→刻蝕→去膠→光敏區(qū)氧化→第二次光刻光敏區(qū)→注入bf2 →去膠→退火→生長sn →光刻引線孔→刻蝕sn →刻蝕二氧化硅→去膠→反刻鋁→濕法刻蝕鋁→去膠→合金。 其中關(guān)鍵工藝點(diǎn)包括：低溫氧化工藝、二次光刻光敏區(qū)工藝、光敏區(qū)內(nèi)外電阻率比控工藝。 （1） 低溫工藝。低溫?fù)铰妊趸磘ca氧化工藝，其氧化層生長速率慢，厚度均勻，氯與硅不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。生成的氧化層缺陷密度低，它克服了高溫工藝氯的腐蝕問題，可以制得高質(zhì)量且厚度比較薄的氧化層。這對于半導(dǎo)體光電位置傳感器的制作非常重要，在避免高溫工藝的同時(shí)在低溫工藝中有更大的選擇余地。（2） 二次光刻光敏區(qū)工藝。采用此技術(shù)，在第一次光刻后去掉膠層，進(jìn)行氧化層的生長，約為500 a左右；然后進(jìn)行第二次光刻，透過二氧化硅層進(jìn)行光敏區(qū)bf2 的離子注入。這有兩個(gè)方面好處，一是可有效地保護(hù)光敏區(qū)的表面，保護(hù)二氧化硅和硅的界面；二是利用其屏蔽作用制得滿足器件要求的結(jié)深。 （3） 光敏區(qū)內(nèi)外電阻率比控工藝。影響高分辯率的因素有結(jié)深、邊界條件及有效光敏區(qū)內(nèi)外電阻率之比等。對于同一種器件結(jié)構(gòu)，光敏區(qū)在一個(gè)最佳結(jié)深條件下（0.32μm） 有最大的分辯率。此時(shí)光電流大，分辯率高。最佳注入條件為：磷注入， 能量為60kev , 劑量為4e15;硼注入， 能量60kev , 劑量為1e13;光敏注入，能量為40kev ,劑量為4e13。當(dāng)有效光敏區(qū)內(nèi)外電阻率之比為25時(shí)，在整個(gè)光敏區(qū)域75%的范圍內(nèi)可得到均勻一致的位移分辨能力，這時(shí)的非線性起伏小于0.1%, pin結(jié)構(gòu)可得到0.5mv/5μm 的分辨能力。
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光電傳感器 定位：新光科技教你三步完成AGV叉車選型！
之前的文章中我們提到AGV導(dǎo)航系統(tǒng)需要準(zhǔn)確的定位，這些定位由傳感器產(chǎn)生，而為了保證定位的精度與可靠性，必須采用合適的傳感器，不同的傳感器又形成了不同的定位方法。今天就讓我們新光科技為大家?guī)鞟GV中傳感器的定位方法。
AGV導(dǎo)航系統(tǒng)中的傳感器使用不同的器件組成，采用不同的定位方法，主要有基于光敏器件的定位方法，渦流傳感器的定位方法、光電傳感器的定位方法，傳感器組合定位方法等：
基于光敏器件的定位方法
光敏器件的原理是光電效應(yīng)。由光敏晶體管光照特性可知，其光電流輸出與照度之間有較好的線性度，而隨著AGV與目標(biāo)位置的不斷靠近，其照度不斷增大，光敏器件的輸出隨之增大，由此可以用于AGV的定位。這種定位方法的優(yōu)點(diǎn)是有效檢測范圍較長，可達(dá)到20cm以上，但定位精度較低，光敏器件在整個(gè)定位過程中輸出變化不明顯，不便于精確定位。
基于電渦流傳感器的定位方法
電渦流傳感器的主要元件為線圈，它的形狀與尺寸關(guān)系到傳感器的靈敏度與測量范圍，定位過程中檢測范圍一般較長（10cm以上），而且體積較大。渦流傳感器的優(yōu)點(diǎn)是線性測量范圍大，靈敏度高，能直接測出位移量，但線圈工作時(shí)產(chǎn)生的電磁場對坐標(biāo)導(dǎo)引方法與電磁感應(yīng)導(dǎo)引方法所用的傳感器產(chǎn)生磁影響。
基于光電傳感器的方法
光電傳感器由光電對管組成。正常情況下，接收管可接收到紅外信號，當(dāng)AGV到達(dá)目的位置時(shí)，AGV擋住紅外線而這種變化可以用作控制信號。這種定位方法的優(yōu)點(diǎn)是定位精度可達(dá)1.5mm以上，如果在發(fā)射管前裝一細(xì)小的光隙，定位精度可提高至0.6mm以上。但這種定位方法在自動導(dǎo)引結(jié)束后至最后精確定位前無法對AGV進(jìn)行控制。
傳感器組合定位方法
傳感器組合定位方法由光引導(dǎo)與精定位兩部分組成：光引導(dǎo)采用光敏器件進(jìn)行導(dǎo)引，由于光敏器件的有效檢測范圍較長，但精度較差，無法進(jìn)行精確定位，而磁傳感器精度很高，有效檢測范圍較短。而如果采用組合的方法能將這二者的長處結(jié)合起來，在定位時(shí)，先由紅外線作引導(dǎo)，使其與目的位置逼近，最后用精定位元件（如接近開關(guān)）進(jìn)行精確定位，這樣這可以結(jié)合二則的優(yōu)點(diǎn)，但又造成了裝置復(fù)雜，成本增加的問題。
新光激光導(dǎo)航AGV
總而言之，這些傳感器在我們的AGV導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)揮了很大的作用，可目前我國的傳感器生產(chǎn)廠商規(guī)模普遍較小，受到很多方面的制約難以突破國外品牌的壟斷，所以大部分高質(zhì)量的廠家使用的都是國外的傳感器，國內(nèi)的傳感器發(fā)展依舊有一段路要走。
如需了解更多新光科技的相關(guān)產(chǎn)品，請與我們聯(lián)系。
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光電傳感器 定位：種光電傳感器精確定位的方法
可編輯
?
精品
?
研究論文
?
一種使用光電管對賽道精確定位的方法
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劉建旭，高晗，譚吉來
（哈爾濱工程大學(xué)
?
自動化學(xué)院，黑龍江
?
哈爾濱
?
）
文摘：
在飛思卡爾杯全國大學(xué)生智能車比賽中，
控制車模運(yùn)行需要檢
測賽道參數(shù)。本文提出了一種使用光電管進(jìn)行賽道精確定位的方法。
該方法充分利用了
MC9S12DG128
單片機(jī)內(nèi)部硬件資源，
采集各光電探
頭輸出的模擬信號，
并據(jù)此分析計(jì)算出精確的賽道位置，
可以為控制
系統(tǒng)提供足夠精確的信息，使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。實(shí)驗(yàn)證明該方法簡便、
有效。
關(guān)鍵詞：飛思卡爾；
MC9S12DG128
；
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攝像頭；二值化
Abstract
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meet?
the?
hardware?
binary?
circuit,?
and?
the?
collecting?CMOS?analog?output?signal?detection?can?meet?the?
parameters.?The?information?can?then?calculate?the?circuit?
parameters.?Experiments?show?that?the?method?is?simple?and?
effective.
Keywords:
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Freescale;?MC9S12DG128;?CMOS;?Binary
