光電式傳感器的分類：光電傳感器的分類
光電開關(guān)將輸入的電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號并射出，然后接收器根據(jù)接收到的光線強弱或有無，對目標物體進行檢測。大多數(shù)光電開關(guān)都是采用波長接近可見光的紅外線光波。今天我們來詳細介紹下光電開關(guān)的分類類型：
1：按檢測形式的分類：（1）對射式；（2）漫反射式；（3）鏡面反射式；（4）輻射光檢測形式；（5）限定反射式；（6）夾角式；（7）同軸檢測式（單鏡頭）；（8）光導(dǎo)纖維式
2：按檢測方法的分類：（1）光量法；（2）三角測距法；（3）激光測量法
3：按光源種類的分類：（1）白熾燈式（可見光）；（2）發(fā)光二極管（LED）式（可見光、近紅外光）；（3）熒光式（可見光）；（4）紫外光式（不可見光）；（5）氣體激光式（可見光）；（6）半導(dǎo)體激光式（紅光、近紅外光）
4：按光源調(diào)制種類的分類：（1）直流光式；（2）調(diào)制式
5：按供電種類的分類：（1）直流式；（2）交流式；（3）直流交流混合式
6：按輸出種類的分類：（1）三極管NPN輸出；（2）三極管PNP輸出；（3）三極管NPN與PNP混合輸出；（4）固態(tài)隔離無觸點輸出；（5）繼電器觸點輸出；（6）可控硅輸出；（7）模擬電壓；（8）模擬電流；（9）數(shù)據(jù)信號
7：按結(jié)構(gòu)種類的分類：(1)內(nèi)藏放大器式；（2）放大器分離式；（3）光纖式；（4）自控式
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標準類型
1）漫反射型：一般型或能量型 (-8)，聚焦式 (-8-H)，帶背景抑制功能型 (-8-H)，帶背景分析功能型 (-8-HW)
2）反射板型：一般型 (-6)，帶偏振濾波功能型 (-54, -55)，帶透明體檢測功能型 (-54-G)，帶前景抑制功能型 (-54-V)
3）對射型
4）槽型
5）光纖傳感器：塑料光纖型，玻璃光纖型
6）色標傳感器，顏色傳感器，熒光傳感器
7）光通訊
8）激光測距：三角反射原理型，相位差原理型，時間差原理型
9）光柵
10）防爆/隔爆型 1）安全對射光電
2）安全光柵
3）安全光幕
4）安全控制器
門控類型
1）雷達傳感器：區(qū)域檢測型
2）主動式傳感器：單光束型，多光束型，區(qū)域檢測型
3）被動式傳感器：區(qū)域檢測型
4）電梯光幕
5）通用光電：槽形，對射型等 ①檢測距離長
如果在對射型中保留10m以上的檢測距離等，便能實現(xiàn)其他檢測手段（磁性、超聲波等） 無法遠距離檢測。
②對檢測物體的限制少
由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理，所以不象接近傳感器等將檢測物體限定 在金屬，它可對玻璃.塑料.木材.液體等幾乎所有物體進行檢測。
③響應(yīng)時間短
光本身為高速，并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成，所以不包含機械性工作時間，響應(yīng)時間非常短。
④分辨率高
能通過高級設(shè)計技術(shù)使投光光束集中在小光點，或通過構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng)，來實現(xiàn)高分辨率。也可進行微小物體的檢測和高精度的位置檢測。
⑤可實現(xiàn)非接觸的檢測
可以無須機械性地接觸檢測物體實現(xiàn)檢測，因此不會對檢測物體和傳感器造成損傷。因此，傳感器能長期使用。
⑥可實現(xiàn)顏色判別
通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合 而有所差異。利用這種性質(zhì)，可對檢測物體的顏色進行檢測。
⑦便于調(diào)整
在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對檢測物體的位置進行調(diào)整。 一、煙塵濁度監(jiān)測儀
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行監(jiān)測、自動顯示和超標報警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。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。
二、條形碼掃描筆
當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，處于截止狀態(tài)。當遇到白色間隔時，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。 三、產(chǎn)品計數(shù)器
產(chǎn)品在傳送帶上運行時，不斷地遮擋光源到光電傳感器的光路，使光電脈沖電路產(chǎn)生一個個電脈沖信號。產(chǎn)品每遮光一次，光電傳感器電路便產(chǎn)生一個脈沖信號，因此，輸出的脈沖數(shù)即代表產(chǎn)品的數(shù)目，該脈沖經(jīng)計數(shù)電路計數(shù)并由顯示電路顯示出來。
四、光電式煙霧報警器
沒有煙霧時，發(fā)光二極管發(fā)出的光線直線傳播，光電三極管沒有接收信號。沒有輸出，有煙霧時，發(fā)光二極管發(fā)出的光線被煙霧顆粒折射，使三極管接受到光線，有信號輸出，發(fā)出報警。
五、測量轉(zhuǎn)速
在電動機的旋轉(zhuǎn)軸上涂上黑白兩種顏色，轉(zhuǎn)動時，反射光與不反射光交替出現(xiàn)，光電傳感器相應(yīng)地間斷接收光的反射信號，并輸出間斷的電信號，再經(jīng)放大器及整形電路放大整形輸出方波信號，最后由電子數(shù)字顯示器輸出電機的轉(zhuǎn)速。
六、光電池在光電檢測和自動控制方面的應(yīng)用
光電池作為光電探測使用時，其基本原理與光敏二極管相同，但它們的基本結(jié)構(gòu)和制造工藝不完全相同。由于光電池工作時不需要外加電壓；光電轉(zhuǎn)換效率高，光譜范圍寬，頻率特性好，噪聲低等，它已廣泛地用于光電讀出、光電耦合、光柵測距、激光準直、電影還音、紫外光監(jiān)視器和燃氣輪機的熄火保護裝置等。
應(yīng)用案例
光電傳感器應(yīng)用于激光武器
由于光電傳感器對紅外輻射，或可見光，或?qū)Χ叨继貏e靈敏，因而就更加容易成為激光攻擊的目標。此外，電子系統(tǒng)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法正常工作。戰(zhàn)場上的激光武器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”，使其無法探測或繼續(xù)跟蹤已經(jīng)探測到的目標。或者，如果傳感器正在導(dǎo)引武器飛向目標，則致盲將使其失去目標。綜上所述，由于傳感器在戰(zhàn)場上發(fā)揮的作用越來越重要，同時又很容易遭受激光攻擊，它們已成為低能激光武器的首選目標 。
光電傳感器應(yīng)用于自動抄表系統(tǒng)
隨著微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)及現(xiàn)代通訊技術(shù)的發(fā)展，可以利用光電傳感器來研制自動抄表系統(tǒng)。電能表的鋁盤受電渦流和磁場的作用下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。采用光電傳感器則可將鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)。如：在旋轉(zhuǎn)的光亮的鋁盤上局部涂黑，再配以反射式光電發(fā)射接收對管，則當鋁盤旋轉(zhuǎn)時，在局部涂黑處便產(chǎn)生脈沖，并可將鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)采樣轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的脈沖數(shù)，并經(jīng)光電耦合隔離電路，送至CPU的T0端口進行計數(shù)處理。采用光電耦合隔離器可有效地防止干擾信號進入微機。再結(jié)合其它傳輸方式便可以形成自動抄表系統(tǒng)。
光電傳感器應(yīng)用于監(jiān)控煙塵污染
光電傳感器是一種小型電子設(shè)備，它可以檢測出其接收到的光強的變化，通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化實現(xiàn)控制功能。由于光電式傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點，因此在工業(yè)自動化裝置和機器人中獲得廣泛應(yīng)用，而我們可以利用光電傳感器的特性來檢測煙塵的情況，因而光電傳感器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。 1）暫態(tài)響應(yīng)范圍寬，諧波測量能力強
暫態(tài)特性的優(yōu)劣是判斷一種互感器能否在電力系統(tǒng)中獲得應(yīng)用的一個重要參數(shù)，特別是與繼電保護動作時間的配合。傳統(tǒng)電磁式互感器由于存在鐵芯，對高頻信號的響應(yīng)特性較差，不能正確反映一次側(cè)的暫態(tài)過程。而光電互感器傳測量的頻率范圍主要由電子線路部分決定，沒有鐵芯飽和的問題，因此能夠準確反映一次側(cè)的暫態(tài)過程。一般可設(shè)計到0.1 Hz到1 MHz，特殊的可設(shè)計到200 MHz的帶通。光電傳感器的結(jié)構(gòu)可以測量高壓電力線路上的諧波。而電磁感應(yīng)互感器是難以達到的。
2）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。
3）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。 光電傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域：車載娛樂/導(dǎo)航/DVD系統(tǒng)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；后座娛樂用顯示器背光控制；儀表組背光控制(速度計/轉(zhuǎn)速計)；自動后視鏡亮度控制(通常要求兩個傳感器，一個是前向的，一個是后向的)；自動前大燈和雨水感應(yīng)控制(專用，根據(jù)需求進行變化)；后視相機控制(專用，根據(jù)需求進行變化)。在提供更舒適的顯示質(zhì)量方面已經(jīng)成為最有效的解決方案之一，它具有與人眼相似的特性，這對于汽車應(yīng)用而言至關(guān)重要，因為這些應(yīng)用要求在所有環(huán)境光條件下都能達到完全的背光效果。例如，在白天，用戶需要最大的亮度來實現(xiàn)最佳的可見度，但是這種亮度在對于夜間條件而言則是過亮的，因此帶有良好光譜響應(yīng) (良好的IR衰減)的光傳感器、適當?shù)膭討B(tài)范圍和整體的良好輸出信號調(diào)節(jié)可以很容易地自動完成這些應(yīng)用。終端用戶可以設(shè)置幾個閾值水平(如低、中、亮光)，或能夠隨意地動態(tài)地改變傳感器的背光亮度。這也適用于汽車后視鏡亮度控制，當鏡子變暗和/或變亮時需要智能的亮度管理，可以通過環(huán)境光傳感器來完成。
對于便攜式應(yīng)用，如果用戶不改變系統(tǒng)設(shè)置(通常是亮度控制)，那么一個顯示器總是消耗同樣多的能量。在室外等特別亮的區(qū)域，用戶傾向于提高顯示器的亮度，這就會增加系統(tǒng)的功耗。而當條件變化時，如進入建筑物，大多數(shù)用戶都不會去改變設(shè)置，因此系統(tǒng)功耗仍然保持很高。但是，通過使用一個光傳感器，系統(tǒng)能夠自動檢測條件變化并調(diào)節(jié)設(shè)置，以保證顯示器處于最佳的亮度，進而降低總功耗。在一般的消費類應(yīng)用中，這也能夠延長電池壽命。對于移動電話、筆計本電腦、PAD和數(shù)碼相機，通過采用環(huán)境光傳感器反饋，可以自動進行亮度控制，從而延長了電池壽命。
并不是一個新的構(gòu)想。在數(shù)十年前就已經(jīng)利用光電二極管和光敏電阻來實現(xiàn)這一構(gòu)想。所謂新構(gòu)想，是指對環(huán)境光感應(yīng)的同時還能消減無用的紅外線和紫外線光，而且在支持汽車規(guī)格AECQ-1000嚴格要求的同時還可以實現(xiàn)小封裝，尤其是能夠保證在-40度至+105度(2級)溫度范圍內(nèi)的操作，以滿足其余的規(guī)格要求。如何保持工作質(zhì)量標準并滿足AECQ-1000的2級工作要求，這是當今在所有光設(shè)計解決方案中所面臨的挑戰(zhàn)。采用一個光傳感器或LED發(fā)射器或接收器時，任何的光學(xué)解決方案都會面臨著暴露在恒定高溫下(>+85度)而出現(xiàn)的封裝變色問題(會變暗或變成淡黃)。同樣值得一提的是，到目前為止，所有環(huán)境光傳感器的應(yīng)用都限于車艙內(nèi)，在發(fā)動機艙或戶外環(huán)境中還沒有出現(xiàn)光傳感器應(yīng)用。事實上，即使出現(xiàn)了這樣的應(yīng)用，光封裝也不是針對這樣的苛刻條件(+125或+150度的條件)而設(shè)計，因此，在當前的光學(xué)封裝技術(shù)下，它們很可能還不能夠承受這樣的條件。
半導(dǎo)體相似傳感器和封裝開發(fā)的最新進展使得終端用戶在光傳感器上具有了更廣泛的選擇。小封裝、低功耗、高集成和簡單易用性是設(shè)計者更多地采用光傳感器的原因，其應(yīng)用范圍涉及消費類電子、工業(yè)應(yīng)用以及汽車領(lǐng)域。 1、用于目標跟蹤和坐標定位256光電管陣列四象限CMOS光電傳感器
將傳統(tǒng)的象限傳感器與當前迅速發(fā)展的CMOS圖象傳感器相結(jié)合，提出了使用有源傳感陣列感光的256單元光電管陣列四象限CMOS光電傳感器。
該傳感器的感光單元采用了CMOS圖象傳感器中使用的有源像素傳感器(Active Pixel Sensor，APS)設(shè)計，在感光單元內(nèi)部由光電信號預(yù)處理電路直接將傳感產(chǎn)生的光電信號轉(zhuǎn)化為幅度較大的電信號輸出，避免了對微弱信號的處理，降低了噪聲的影響。傳感器應(yīng)用陣列采集光信號，可以直接確定目標光源的坐標位置并實現(xiàn)一步到位的快速調(diào)整。傳感器使用標準CMOS工藝制造，將傳感陣列與信號處理電路集成在同一芯片上，可以實現(xiàn)傳感器的SOC集成和智能化(Smart Sensor)設(shè)計。廣泛應(yīng)用于激光的瞄準、制導(dǎo)、跟蹤，搜索裝置，精密測量，如激光微定位、位移監(jiān)控、精密機床的光電控制等領(lǐng)域。是一種用于目標跟蹤和坐標定位的新型集成陣列四象限CMOS光電傳感器。
2、光敏象限陣列與磁敏線陣列兼容CMOS數(shù)?；旌蟼鞲衅骷呻娐?br/>基于硅光電傳感的象限傳感器廣泛應(yīng)用于激光的跟蹤制導(dǎo)、位移監(jiān)控、精密機床等控制等領(lǐng)域。基于硅的半導(dǎo)體磁敏傳感器廣泛應(yīng)用于測量磁場強度的各種磁場計、讀出磁介質(zhì)上信息的各類磁頭以及非磁信號的探測器等。
3、應(yīng)用光電二極管陣列的SPR生物傳感器微弱信號檢測
以提升表面等離子共振生物醫(yī)學(xué)傳感器的檢測能力為目標,用高性能光電二極管陣列為光電轉(zhuǎn)換器件,論證并實現(xiàn)一種可高效抑制噪聲的檢測方法,利用光電二極管陣列器件可輸出參考噪聲信號的特性,通過相干消噪結(jié)合小波軟閾值消噪,使SPR傳感器輸出信噪比從40dB左右提高到52dB以上.用SPR傳感器檢測人體免疫球蛋白(IgG)分子特異性結(jié)合的實驗表明,該方法顯著提高了SPR傳感器的分辨率,使之可精確檢測樣液中IgG含量10~(-3)mg/mL量級的微弱變化,精度和分辨率提升一個數(shù)量級以上。
4、光電檢測傳感器陣列在運動物體檢測中的應(yīng)用
一個基于覆蓋理論和卡爾曼濾波算法的光電檢測傳感器陣列,該陣列具有采集和處理陣列覆蓋區(qū)域中所感知對象信息的功能,即檢測和描述感知對象的存在、運動及其運動軌跡等情況。 咨詢公司INTECHNOCONSULTING的傳感器市場報告顯示，2008年全球傳感器市場容量為506億美元，預(yù)計2010年全球傳感器市場可達600億美元以上。調(diào)查顯示，東歐、亞太區(qū)和加拿大成為傳感器市場增長最快的地區(qū)，而美國、德國、日本依舊是傳感器市場分布最大的地區(qū)。就世界范圍而言，傳感器市場上增長最快的依舊是汽車市場，占第二位的是過程控制市場，看好通訊市場前景。
一些傳感器市場比如壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、水平傳感器已表現(xiàn)出成熟市場的特征。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場規(guī)模最大，分別占到整個傳感器市場的21%、19%和14%。傳感器市場的主要增長來自于無線傳感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems，微機電系統(tǒng))傳感器、生物傳感器等新興傳感器。其中，無線傳感器在2007-2010年復(fù)合年增長率預(yù)計會超過25%。
全球的傳感器市場在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。有關(guān)專家指出，傳感器領(lǐng)域的主要技術(shù)將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上予以延伸和提高，各國將競相加速新一代傳感器的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，競爭也將日益激烈。新技術(shù)的發(fā)展將重新定義未來的傳感器市場，比如無線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現(xiàn)與市場份額的擴大。
根據(jù)構(gòu)成單元進行分類，光電傳感器主要由光電單元和放大器兩部分組成。
放大器內(nèi)藏型：光電單元和放大器集成在一個傳感器里，由于只有一個傳感器所以價格相對便宜。
放大器分離型：傳感器由分離的感應(yīng)頭和放大器兩個單元組成。放大器分離型初衷是為了實現(xiàn)體積小型化而開發(fā)的。后來通過高性能的光纖傳感器及激光光源，放大器分離型傳感器主要應(yīng)用于長距離檢測和高精度判別
根據(jù)光源類型分類：光電傳感器的光源主要有兩種類型。
發(fā)光二極管：LED屬于低成本光源，指向性和發(fā)光功率都相對較弱，不適合微小物體的檢測。
激光：半導(dǎo)體激光二極管。高功率光源。指向性和聚光性都較高，因此適合微小物體的檢測。
光電式傳感器的分類：光電傳感器的分類有哪些？
目錄
1.按外殼型狀分2.按光源分3.按檢測方式分4.按工作原理分
光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號(可見及紫外鐳射光)轉(zhuǎn)變成為電信號的器件。且光電傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，其的分類在檢測和控制中應(yīng)用非常廣泛。那么具體有哪些分類?下面一起來看看：
1.按外殼型狀分
可分為圓柱型和方型。
如今光電傳感器的外殼是根據(jù)客戶的安裝環(huán)境而選擇圓型或方型，這個沒有規(guī)定的。
圓柱型電傳感器
2.按光源分
可分為見紅光、不可見紅外光、激光。
光電傳感器的光源是根據(jù)客戶的要求和檢測物體、檢測環(huán)境而選擇，可見光紅光和不可見紅光會隨著距離的遠近而改變光斑的大小，但是激光卻不會，激光不會因為距離而改變光斑的大小，激光適合檢測小物體或微型物體的有無，計數(shù)，定位等應(yīng)用。
3.按檢測方式分
可分為：對射式、鏡反射式、漫反射式。
對射式光電傳感器是光電傳感器里檢測距離最遠的，距離可達幾米甚至十幾米。安裝必須要一個發(fā)光器和接收器對著安裝。
鏡反射式光電傳感器的檢測距離比對射傳感器的檢測距離稍微短一些，但是安裝卻比對射光傳感器方便很多，可以在窄小的空間安裝，只要配合安裝反光鏡即可，特點就是專業(yè)檢測透明物體的有無。
漫反射光電傳感器的檢測距離就不如上面兩個了，但是漫反射光電傳感器的安裝方式、安裝位置都比前兩個更方便。
4.按工作原理分
可分為模擬式和脈沖式兩類。在工業(yè)應(yīng)用中可歸納為直射式、透射式、反射式和遮蔽式等四種基本形式。
四種基本形式
(1)直射式：如圖?(a)所示,光源本身就是被測物體。被測物體的光通量指向光敏器件，產(chǎn)生光電流輸出。這種形式常用于光電比色高溫計中作光電器件。
(2)透射式：如圖?(b)所示，光源的光通量一部分由被測物體吸收，另一部分則穿過被測物體投射到光敏器件上。該形式常用于測量混合氣體、液體的透明度、濃度等。
(3)反射式：如圖(c)所示，光源發(fā)射出的光通量投射到被測物體上，被測物體又將部分光通量反射到光敏器件上。反射的光通量取決于被測物體的反射條件，該形式一般用于測量工件表面的粗糙度及測量轉(zhuǎn)速等。
(4)遮蔽式：如圖(d)所示，光源發(fā)射出的光通量投射到被測物體上,被測物體遮蔽光通量改變，則投影到光敏器件上的光通量也隨著改變。這種形式常用于測量位置、位移、振動、頻率等，在自動控制中用作自控開關(guān)。
以上就是光電傳感器的分類介紹。目前光電傳感器廣泛運用在激光武器、自動抄表系統(tǒng)。煙塵濁度檢測儀、條形碼掃描筆、產(chǎn)品計數(shù)器、光電式煙霧報警器、測量轉(zhuǎn)速、光電池在光電檢測和自動控制方面的應(yīng)用等各行業(yè)領(lǐng)域。
光電式傳感器的分類：光電傳感器種類
描述
光電傳感器種類
1、槽型光電傳感器
把一個光發(fā)射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側(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。但當被檢測物體從槽中通過時，光被遮擋，光電開關(guān)便動作。輸出一個開關(guān)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(guān)的檢測距離因為受整體結(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。由一個發(fā)光器和一個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)。它的檢測距離可達幾米乃至幾十米。使用時把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側(cè)，檢測物通過時阻擋光路，收光器就動作輸出一個開關(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，光電開關(guān)就動作，輸出一個開關(guān)控制信號。
4、擴散反射型光電開關(guān)
它的檢測頭里也裝有一個發(fā)光器和一個收光器，但前方?jīng)]有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)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(guān)信號。
光電傳感器的基本特性包括輸出電流與接收器兩端電壓之間的關(guān)系曲線、輸出電流與發(fā)射器輸入電流之間的關(guān)系曲線、輸出電流隨溫度變化的關(guān)系曲線、脈沖響應(yīng)特性曲線等。
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光電式傳感器的分類：光電式傳感器
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光電式傳感器
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光電式傳感器photoelectric transducer，基于光電效應(yīng)的傳感器，在受到可見光照射后即產(chǎn)生光電效應(yīng)，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出。它除能測量光強之外，還能利用光線的透射、遮擋、反射、干涉等測量多種物理量，如尺寸、位移、速度、溫度等，因而是一種應(yīng)用極廣泛的重要敏感器件。光電測量時不與被測對象直接接觸，光束的質(zhì)量又近似為零，在測量中不存在摩擦和對被測對象幾乎不施加壓力。因此在許多應(yīng)用場合，光電式傳感器比其他傳感器有明顯的優(yōu)越性。其缺點是在某些應(yīng)用方面，光學(xué)器件和電子器件價格較貴，并且對測量的環(huán)境條件要求較高。
中文名
光電式傳感器
外文名
photoelectric transducer
拼 音
guāng diàn shì chuán gǎn qì
基 于
光電效應(yīng)
適用條件
受到可見光照射
功 能
測量光強等物理量
目錄
1
簡介
2
概述
3
類型
4
應(yīng)用
5
光電效應(yīng)
?
外光電效應(yīng)
?
內(nèi)光電效應(yīng)
6
光敏電阻
7
光敏管
8
光電池
9
耦合器件
10
CCD
11
分類
12
發(fā)展狀況
13
構(gòu)成特點
光電式傳感器簡介
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語音
photoelectric transducer
光電式傳感器概述
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語音
光電式傳感器是將光通量轉(zhuǎn)換為電量的一種傳感器，光電式傳感器的基礎(chǔ)是光電轉(zhuǎn)換元件的光電效應(yīng)。由于光電測量方法靈活多樣，可測參數(shù)眾多，具有非接觸，高精度，高可靠性和反應(yīng)快等特點，使得光電傳感器在檢測和控制領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。
光電式傳感器類型
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語音
光電式傳感器有光電管、光電倍增管、光敏電阻、光電二極管和光電三極管、光電池、半導(dǎo)體色敏傳感器、光電閘流晶體管、熱釋電傳感器、光電耦合器件等光電元件。另外，光電式傳感器還可分為模擬式光電式傳感器和脈沖式光電式傳感器兩類。
光電式傳感器應(yīng)用
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語音
光電檢測方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點而且可測參數(shù)多。傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，體積小。近年來，隨著光電技術(shù)的發(fā)展，光電式傳感器已成為系列產(chǎn)品其品種及產(chǎn)量日益增加。用戶可根據(jù)需要選用各種規(guī)格的產(chǎn)品它在機電控制、計算機、國防科技等方面。
光電式傳感器光電效應(yīng)
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語音
它是光照射到某些物質(zhì)上，使該物質(zhì)的導(dǎo)電特性發(fā)生變化的一種物理現(xiàn)象，可分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)三類。外光電效應(yīng)是指，在光線作用下物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的物理現(xiàn)象。光子是以量子化“粒子”的形式對可見光波段內(nèi)電磁波的描述。光子具有能量hv，h為普朗克常數(shù)，v為光頻。光子通量則相應(yīng)于光強。外光電效應(yīng)由愛因斯坦光電效應(yīng)方程描述：Ek=hν -W其中，h表示普朗克常量，ν表示入射光的頻率）。當光子能量等于或大于逸出功時才能產(chǎn)生外光電效應(yīng)。因此每一種物體都有一個對應(yīng)于光電效應(yīng)的光頻閾值，稱為紅限頻率。對于紅限頻率以上的入射光，外生光電流與光強成正比。內(nèi)光電效應(yīng)又分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)兩類。光電導(dǎo)效應(yīng)是指，半導(dǎo)體材料在光照下禁帶中的電子受到能量不低于禁帶寬度的光子的激發(fā)而躍遷到導(dǎo)帶，從而增加電導(dǎo)率的現(xiàn)象。能量對應(yīng)于禁帶寬度的光子的波長稱光電導(dǎo)效應(yīng)的臨界波長。光生伏打效應(yīng)是指光線作用能使半導(dǎo)體材料產(chǎn)生一定方向電動勢的現(xiàn)象。光生伏打效應(yīng)又可分為勢壘效應(yīng)（結(jié)光電效應(yīng)）和側(cè)向光電效應(yīng)。勢壘效應(yīng)的機理是在金屬和半導(dǎo)體的接觸區(qū)(或在PN結(jié))中，電子受光子的激發(fā)脫離勢壘（或禁帶）的束縛而產(chǎn)生電子空穴對，在阻擋層內(nèi)電場的作用下電子移向 N區(qū)外側(cè)，空穴移向 P區(qū)外側(cè)，形成光生電動勢。側(cè)向光電效應(yīng)是當光電器件敏感面受光照不均勻時，受光激發(fā)而產(chǎn)生的電子空穴對的濃度也不均勻，電子向未被照射部分擴散，引起光照部分帶正電、未被光照部分帶負電的一種現(xiàn)象。
光電式傳感器外光電效應(yīng)
光子，光子能量；光電子外光電效應(yīng)是指在光線作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象。
光電式傳感器內(nèi)光電效應(yīng)
在光線作用下，物體的導(dǎo)電性能發(fā)生變化或產(chǎn)生光生電動勢的效應(yīng)光電導(dǎo)效應(yīng)：光敏電阻、光敏二極管（晶體管）光生伏特效應(yīng)：光電池
光電式傳感器光敏電阻
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語音
無光照時，光敏電阻阻值很大，電路中電流很?。划敼饷綦娮枋艿揭欢úㄩL范圍的光照時，它的阻值急劇減小，電路中電流迅速增大。
圖1
光電式傳感器光敏管
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語音
1.光敏二極管光敏二極管在電路中一般是處于反向工作狀態(tài)
圖2
暗電流、光電流（光照越強，光電流？）2.光敏三極管基極無引出線，集電極相對于發(fā)射極為正電壓當光照射在集電結(jié)上時, 就會在結(jié)附近產(chǎn)生電子-空穴對, 從而形成光電流, 相當于三極管的基極電流。因此集電極電流是光生電流的β倍, 所以光敏晶體管有放大作用。
圖3
圖4
光電式傳感器光電池
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一個大面積的PN節(jié)，光照下產(chǎn)生的電子－空穴對向兩級擴散，形成與光照強度有關(guān)的電動勢。
圖5
光電式傳感器耦合器件
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語音
圖6
1.光電耦合器2.光電開關(guān)
光電式傳感器CCD
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語音
結(jié)構(gòu)：MOS電容器→光敏元或像素；MOS陣列→CCD器件
圖7
原理：如圖7所示
[1]
：
光電式傳感器分類
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語音
基于外光電效應(yīng)的光電敏感器件有光電管和光電倍增管?；诠怆妼?dǎo)效應(yīng)的有光敏電阻?；趧輭拘?yīng)的有光電二極管和光電三極管(見半導(dǎo)體光敏元件)?；趥?cè)向光電效應(yīng)的有反轉(zhuǎn)光敏二極管。光電式傳感器還可按信號形式分為模擬式光電傳感器(見位移傳感器)和數(shù)字式光電傳感器（見轉(zhuǎn)速傳感器、光柵式傳感器、數(shù)字式傳感器）。光電式傳感器還有光纖傳感器、固體圖像傳感器等。
光電式傳感器發(fā)展狀況
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語音
1839年A.E.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)當光線落在浸沒于電介液中的兩個金屬電極上，它們之間就產(chǎn)生電勢，后來稱這種現(xiàn)象為光生伏特效應(yīng)。1873年W.史密斯和Ch.梅伊發(fā)現(xiàn)硒的光電導(dǎo)效應(yīng)。1887年H.R.赫茲發(fā)現(xiàn)外光電效應(yīng)?；谕夤怆娦?yīng)的光電管和光電倍增管屬真空電子管或離子管器件，曾在50～60年代廣泛應(yīng)用，直到目前仍在某些場合繼續(xù)使用。雖然早在1919年T.W.凱斯就已取得硫化鉈光導(dǎo)探測器的專利權(quán)，但半導(dǎo)體光敏元件卻是在60年代以后隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展而開始迅速發(fā)展的。在此期間各種光電材料都得到了全面的研究和廣泛的應(yīng)用。它們的結(jié)構(gòu)有單晶和多晶薄膜的，也有非晶的，它們的成分有元素半導(dǎo)體的和化合物半導(dǎo)體的，也有多元混晶的。其中最重要的兩種是硅和碲鎘汞。硅的原料豐富,工藝成熟,是制造從近紅外到紫外波段光電器件的優(yōu)良材料。碲鎘汞是碲化汞和碲化鎘的混晶，是優(yōu)良的紅外光敏材料。通過對光電效應(yīng)和器件原理的研究已發(fā)展了多種光電器件（如光敏電阻、光電二極管、光電三極管、場效應(yīng)光電管、雪崩光電二極管、電荷耦合器件等），適用于不同的場合。光電式傳感器的制造工藝也隨薄膜工藝、平面工藝和大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展而達到很高的水平，并使產(chǎn)品的成本大為降低。被稱為新一代攝像器件的聚焦平面集成光敏陣列正在取代傳統(tǒng)的掃描攝像系統(tǒng)。光電式傳感器的最新發(fā)展方向是采用有機化學(xué)汽相沉積、分子束外延、單分子膜生長等新技術(shù)和異質(zhì)結(jié)等新工藝。光電式傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域已擴大到紡織、造紙、印刷、醫(yī)療、環(huán)境保護等領(lǐng)域。在紅外探測、輻射測量、光纖通信，自動控制等傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的研究也有新發(fā)展。例如，硅光電二極管自校準技術(shù)的提出為光輻射的絕對測量提供了一種很有前途的新方法。
光電式傳感器構(gòu)成特點
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語音
圖8
[2]
光電傳感器的構(gòu)成光電傳感器由光源、光學(xué)通路、光電元件構(gòu)成。光電式傳感器應(yīng)用1、光量變化的非電量；2、能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量。光電式傳感器的應(yīng)用可歸納為四種基本形式，即輻射式(直射式)、吸收式、遮光式、反射式。光電式傳感器特點非接觸、響應(yīng)快、性能可靠。B
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2019-12-120
參考資料
1.
陳杰．傳感器與檢測技術(shù)：高等教育出版社，2002.8：75
2.
光電式傳感器的工作原理
．汽車電子網(wǎng)[引用日期2013-05-04]
