光电传感器在AFC设备中及应用.doc

光电传感器在AFC设备中的应用 范敏著一、 光电传感器基本知识光电传感器最根本的原理是光电效应,光电效应又分为外光电效应和内光电效应外光电效应:在光线作用下,物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应。在光线作用下,物体的导电性能发生变化或产生光生电动势的效应称为内光电效应。内光电效应又可分为以下两类:(1)光电导效应。在光线作用下,对于半导体材料吸收了入射光子能量,若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度,就激发出电子-空穴对,使载流子浓度增加,半导体的导电性增加,阻值减低,这种现象称为光电导效应。光敏电阻就是基于这种效应的光电器件。(2)光生伏特效应。在光线的作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象称为光生伏特效应。光电感应器在AFC终端设备中的应用；1、 钞票的识别； AFC系统的自动售票机为交易的主要载体，承担了给乘客提供路线信息、交易信息、交互式使用等功能。交易为主要功能模块，纸币模块实现对纸币的识别（如面额、币种），纸币的处理（如接收、存储、拒收、退还）等功能；纸币模块直接体现自动售票机通过现金购买单程票的工作性能。传感器具有光学、电感、电介质和交叉传感器，采用紫外线、红外线、莹光反射成像、透视成象、物理尺寸等多种识别技术交叉识别，可识别纸币双面的影像、防伪线和水印；硬币模块能接受多达16种不同硬币参数设置，并能根据硬币的直径、材质及厚度等参数指标辨别硬币的真假。硬币检测准确率大于99.9。对无法识别的硬币给予退币处理。目前，我们国家的大多数设备都使用的是德国和美国进口的鉴币器，可能是由于传感器的识别精度较高的缘故。2、人为通行行为的识别闸机的乘客监控单元包括12对通行传感器分布在闸门两侧通道内，每侧6对，用来监控乘客的通行过程。4对安全传感器在闸门两旁，可以防止闸门夹伤乘客，闸机通行算法用于准确定义和描述闸机通道内行人的通行状态，并判断行人的通行行为是否有效。通行算法根据人体体形特征、行李外形特征、闸机外形特征、人员通过速度特征等特征数据，确定闸机通行传感器的数量及布局。同时，通过通行传感器的实时数据采集，获取行人的通行状态，判断出行人在闸机通道内的通行行为状态。为了判断出行人的通行行为，需要制定通行需要遵守的规则，如：跟进距离要求、行人体形特征要求、行李特征要求、滞留时间要求等。TVM和TCM都采用了接近传感器，通过外部磁场影响，检测在导体表面产生的涡电流引起的磁性损耗。在检测线圈内使其产生交流磁场，并检测体的金属体产生的涡电流引起的阻抗变化进行检测的方式。身高检测传感器，这种传感器有别于一般的传感器，这种称为漫反射传感器，传感器通过自动发射光感应线，成为一种弧形检测通道，当有人遮挡或是有其它物品遮挡时，会接收到反射的信号，从而下发控制命令。目前，成都地铁采用是限制身高1.2米免费乘车，当我们将传感器的检测范围设定到1.2左右的范围，当有超过这个范围的物体通过，我们将下发命令来禁止通过。2、 机械动作的识别车票发售机构完成对单程票在自动售票机内所需要进行的操作，如单程票的读写操作、单程票的传送操作等。 在票卡的传输过程中是通过对射传感器来对票卡进行定位，以及下一步的操作控制命令的下发。这方面的传感器包括用在回收模块、硬币模块等。另外在AFC终端设备中用的双U行传感器，通过传感器的双向控制，可能固定我们机械的活动范围，而不需要在到机械做设计控制，这样为机械设计带来了便利，更加节约了成本；3、 计数AFC自动售检票系统有很多涉及到计数方面的情况，例如纸币、硬币的找零情况，票卡的清点，人流的统计等等。这里主要涉及到是对射光电传感器，到上位机将计算的结果传给找零部位的工控主板，主板会执行找零的命令，二当需要找零的硬币或纸币都是通过固定的通道依次排除，当光电传感器被遮挡一次，就会返回一个信号，这样，经过这样反复的传输指令后以达到计数的功能。4、 压力传感器在我们的AFC自动售票机上的触摸屏还用到压力传感器。为了操作上的方便，人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时，我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏，然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成；触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器；而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。 5、开关传感器关传感器是一种简单、可靠的传感器，也是一种最廉价的传感器，广泛应用于自动化技术中。它可以将压力、磁场或位移等在入侵行为发生时所产生的物理量转化为传感器内部电路的“开”和“关”两种电信号。 (1)微动开关、簧片型接触开关在压力的作用下接通，从而发出报警信号；在无压力作用时是断开的；或者反过来工作。此类开关通常用在某些点探测器中，用以监视门、窗、柜台等特殊部位。在我们的AFC终端设备中包括票箱到位开关、维护门到位开关、模块开关中都用到了这类型的传感器。传感器在AFC终端设备的应用给大家的生活带来了便利，提高了交通的通行效率。这些实例中我们