●外光電效應:光電管、光電倍增管等。
●內光電
按光電傳感器信號形式可分為:
●模擬式光電傳感器:位移式光電傳感器;
●數字式光電傳感器:轉速傳感器、光柵式傳感器等。
通常,光電傳感器還包括光纖傳感器、固體圖像傳感器。
光電傳感器的應用可歸納為四種基本形式:直射式(輻射式)、吸收式、遮光式、反射式。
光電傳感器的特點
可實現非接觸測量光電測量時不與被測對象直接接觸,不會對被測物體和傳感器造成損傷,理論上能長期使用。
對被測物體限制少由于光電傳感器檢測物體時,以檢測物體引起的遮光、反射、直射為檢測原理,所以可對金屬、玻璃、塑料、木材、液體等幾乎所有物體進行檢測。
響應時間短光本身具有高速的特性,且傳感器電路都有電子器件構成,所以不包含機械性工作時間,響應時間極短。
分辨率高能通過設計技術使投光光束集中在小光點,或通過構成特殊的受光光學系統,來實現高分辨率。也可進行微小物體的檢測和高精度的位置檢測。
可實現顏色判別利用被測物體形成的光的反射率和吸收率,根據被投光的光線波長和被測物體的顏色組合的差異性,可對被測物體的顏色進行檢測。
便于調整在投射可視光的類型中,投光光束是眼睛可見的,便于對被測物體的位置進行調整。
光電傳感器存在的問題是:價格較高,對測量環境的要求也較高。
光電傳感器的技術進展
●產品性能向智能化和多功能方向發展
光電傳感器在性能上具有自檢測、在線操作的功能,在應用中還能實現自動補償、自動校正、數據存儲、判決決策等功能,對外界環境變化有自適應功能。光電傳感器產品的智能化,不僅體現在產品的功能上,還體現在用戶的操作使用上,客戶只要通過相應的產品手冊,就可方便地使用產品,通過調試輔助軟件,將需要的參數輸入系統,就可完成相應的設置,非常方便。“一鍵設置”就是這種趨勢的典型體現,如施克傳感器公司的光電開關,靈敏度調節、背景遮蔽的自學習,都可通過一鍵來設置、存儲和操作,很快就可以自動完成,這樣的功能不僅提高了工作效率,在客戶對光電傳感器解決方案的接受和適應上也很有意義。
●產品結構向小型化和微型化方向發展
傳統的光電傳感器往往體積較大,功能不完善,其性能指標精確性、可靠性、靈敏度等很難滿足現場復雜環境的需求,隨著新材料的應用,傳感器操作系統友好界面的提出,要求傳感器配有標準的輸出模式,節省材料,降低成本,光電傳感器外型結構向小型化、微型化發展是必然趨勢。
光電傳感器為了向小型化、微型化方向發展,傳感器內部芯體的集成化趨勢也很明顯,使傳感器占有空間減小,使得產品的整體設計靈活,有利于整體性能提高。
●產品應用向適用性、耐用性方向發展
光電傳感器應用場合千差萬別,應用環境嚴苛不一,有時需耐高(低)溫、耐高濕熱,有沖擊、振動、腐蝕等情況;有時為普通環境;有時要求產品有高的性能指標,高可靠性、高精度、快速反應;但有時要求產品廉價,并不追求高指標;有時要求維護、安裝方便、體積小巧;有時要求堅固耐用等。光電傳感器的制造廠商應根據現場應用環境,推出適用性強、耐用性好的產品,采用差別化設計和個性化制造,關鍵是要有好的性/價比,而不是一味地追求高指標。采用新材料、新設計、新測量技術,是光電傳感器制造廠商滿足現場適用性、耐用性的根本出路。
光電傳感器的應用
光電傳感器在應用時要注意兩方面的問題,一是光電元件的選用,二是工作環境的要求。
光電元件品種很多,而且性能差異很大,各類元件都有一些獨特的性質,所以選用合適的光電元件不僅可以得到滿意的性能,也能得到最合適的性/價比
選擇光電傳感器時的另一項決定因素是工作環境。一些行業(如食品與汽車行業等)的工作環境可能會很臟或很危險,或二者兼有。在處理食品時,濕度可能較高,并且現場環境中有很多液體。處理引擎或其他零件的汽車制造廠車間,也可能會有沙子、潤滑劑和冷卻劑等。在這種情況下,必須考慮光電傳感器的環境適應性,如果傳感器不能適應污垢環境,就不能被使用。這種考慮還會影響所需的檢測范圍,因為可能需要將光電傳感器放置在離惡劣環境更遠的位置上(而不是放在所需的位置)。如果指示燈被弄臟或信號減弱,那么能夠主動警示和通知是很有幫助的。
類似的環境問題也會影響傳感器的尺寸,尺寸的變化可以從比一個手指還小到比張開的手掌還大。小尺寸傳感器比大尺寸傳感器要貴,因為將所有部件都裝入一個小空間內的成本更高。小尺寸傳感器收集光線的面積更小,一次檢測范圍更小,光學性能更低。這些缺點必須克服,以便小尺寸傳感器能更好地與可用物理空間相匹配。
此外,光電傳感器主要應用于冶金、汽車、電力、航空航天、化工、公共設施、軍工、制藥、交通、建材、石化、造紙、市政等行業。此外,光電傳感器的創新應用主要有:工廠自動化、溫度測量與控制、火焰探測與報警、光控大門(位置)、智能電網等
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