光电传感器介绍

1、光电传感器介绍刚工程测试工程测试pptppt光电传感器的概述 光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光学通路和光电元件三部分组成。 光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此，可测参数多，传感器的结

2、构简单，形式灵活多样，因此，光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。光电传感器的工作原理和分类 光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。实现控制的。 光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。送器、接收器和检测电路。 发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。、激光二极管及红

3、外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。出有效信号和应用该信号。 槽型光电传感器，对射型光电传感器，反光板型光电开关，槽型光电传感器，对射型光电传感器，反光板型光电开关， 扩散反射型光电开关。扩散反射型光电开关。光电传感器的应用 光电转换效率高，光谱范围宽，频率特性好，噪光电转换效率高，光谱范围宽，频

4、率特性好，噪声低等，它已广泛地用于光电读出、光电耦合、声低等，它已广泛地用于光电读出、光电耦合、光栅测距、激光准直、电影还音、紫外光监视器光栅测距、激光准直、电影还音、紫外光监视器和燃气轮机的熄火保护装置等。和燃气轮机的熄火保护装置等。应用实例一 IRI 1001在重庆机场检测“非典”中的应用 英国IRI 1001红外热像成像仪通过接受人体红外辐射能量，达到检测人体体表温度的效果，该系统快速、准确和非接触式的检测，有效的控制了SARS的蔓延。其基本原理是通过它的光学镜头聚焦来自人体的红外辐射能量，然后转化为电信号，并显示出来。 应用实例二 光电测速传感器的工作原理是基于光电变换原理，将被测轴的

5、转速转换为电脉冲信号，可以应用于汽车和列车的测速。其结构形式可分为透光式和反射式两种。透光式反射式 透光式测速传感器由带孔或缺口的回盘、光源和光电管组成。圆盘随被测轴旋转时，光线只能通过因孔或缺口照射到光电管上。光电管被照射时，其反向电阻很低，于是输山一个电脉冲信号。光源被圆盘遮住时，光电管反向电阻很大，输出端就没有信号输出。这样，根据圆盘上的孔数或缺口数，即可测出被测轴的转速。圆盘孔或缺口数通常取为仍，因此被测轴每转一周时，光电变换器便可输出60个脉冲信号。若取电子计数器的时基信号为1s，则可直接读出被测轴转速。 反射式测速传感器的原理与透光式一样，是通过光电管将感受的光变化转换为电信号变化

6、，但它是通过光的反射来得到脉冲信号的，通常是将反光材料粘贴于被测轴的测量部位上构成反射面。常用的反射材料为专用测速反射纸带(胶带)，也可用铝箔等反光材料代替，有时还可以在被测部位涂以白漆作为反射面。投光器与反射面需适当配置，通常两者之间距离为5-15M。当被测轴旋转时，光电元件接受脉动光照，并输出相应的电信号送人电子计数器，从而测量出被测轴的转速。应用实例三 光电鼠标 光电感应器是光电鼠标的核心，目前的生产厂家只有安捷伦，微软和罗技。光学感应器主要由CMOS感光块和DSP（数字微处理器）组成。CMOS感光块负责采集和接收鼠标底部光学透镜传过来的光线，然后由CMOS将生成的图像交与内部的DSP进

7、行运算和比较，由此可实现鼠标的定位。我国传感器发展前景的分析 我国在传感器生产产业化过程中，引进国外先进技术，同时提高自己的技术，满足了国内市场的需求，形成了较大的传感器生产产业规模。 我国在建立智能电网发展前景所需大部分成本得花费在终端电力分布系统以及智能电网在电力设施上的终端信息系统，网络安全软硬件建设，很大一部分将投资在传感器网络上面，直接带动了传感器的市场。在智能电网发展中，利用传统的传感器已经无法对某些电力产品的质量、故障定位等作出快速直接测量并在线监控。而利用智能传感器可直接测量，对产品质量指标、以及故障等进行测量（如温度、压力、流量）。 基于我国与欧美等发达国家存在着一定的差距，

8、研究技术的薄弱，我国传感器技术暂时不能完全满足国内的需求。未来传感器市场的主要增长将更多来自于具有创新性的新兴传感器。 在国家的支持下，我国传感器企业数量和行业规模发展较快。通过对我国传感器行业现状分析了解到，中国传感器行业，虽然发展迅速，但是也存在一些不利的因素。如在产品技术上产业基础薄弱、科技与生产脱节、产品技术水平偏低、产品种类欠缺、企业产品研发能力弱。但另一方面国家不断制定有利传感器产业发展的战略与政策，全年整机系统市场的快速发展，新兴技术的不断推动也都成为传感网发展的利好因素。 中国制造进入转型关键期，加速积累是中国制造业获得跨越式发展的唯一路径。传感器发展前景报告认为，提升质量、打

9、造品牌非常重要。推广智能制造，必须始终依靠创新驱动，将传感器推向高端智能化方向发展。 “中国制造2025”的路线图日渐清晰：智能制造是主攻方向。用30年时间使中国制造业迈入全球第一方阵，这是实施“中国制造2025”的最终目的。为此必须实现制造业的跨越式发展，在这个过程中，必须始终依靠创新驱动，推广智能制造，做大“互联网+”。 工信部表示，不管是改造提升传统产业还是培育发展新兴产业，不管是夯实工业基础还是与互联网深度融合，其最终目的都是“要推动中国制造向中高端领域发展，让中国10年内迈入世界制造强国之列。”物联网与传感器 物联网是技术发展与应用需求达到一定阶段的必然产物，是典型的跨学科技术，是计

10、算机进程与物理进程发展的统一体。是互联网概念的延伸，将单一的人与人之间 的联络扩展到人与物，物与物之间的联结。 物联网的组成大致可分为三部分：感知层，感知层，网络层和应用层。网络层和应用层。 物联网体系架构基础是感知层，感知层的功能是信息获取信息获取和信息短距离传信息短距离传输输。信息收集之前对信息系统中的物体分配唯一的标识符分配唯一的标识符至关重要。实现了物品编码后最重要的就是数据采集，数据采集有自动识别自动识别和传感器技术传感器技术两种。 在利用信息的过程中，首先要解决的是获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域准确可靠信息的主要途径和手段。传感器或是物理物理装置装置或是生物器官生物器官，能够探测和感知外界信号、物理条件、化学成分等，并将探知的信息传给其他装置或器官。传感器是人类感觉器官的延伸，称电五官。 应用于不同领域的传感器有光电传感器、风速传光电传感器、风速传感器、风向传感器、功率传感器、红外传感器、感器、风向传感器、功率传感器、红外传感器、气体传感器、视觉传感器、水位传感器、烟雾传气体传感器、视觉传感器、水位传感器、烟雾传感器、张力传感器、压力传感器、温度传感器感器、