光电传感器简介
光电传感器的工作原理
光电传感器的工作原理光电传感器是一种能够将光信号转化为电信号的装置，广泛应用于工业自动化、机器人技术、安防监控等领域。
它通过感知光的强度、颜色、位置等特征，实现对环境的检测和控制。
下面将详细介绍光电传感器的工作原理。
一、光电传感器的基本构成光电传感器主要由光源、光电元件和信号处理电路组成。
1. 光源：光源是光电传感器中发出光信号的部分，常用的光源有发光二极管（LED）、激光器等。
光源的选择通常根据应用需求来确定，例如需要检测远距离的物体，可以选择激光器作为光源。
2. 光电元件：光电元件是光电传感器中接收光信号并将其转化为电信号的部分。
常见的光电元件有光敏电阻、光电二极管、光电三极管等。
光电元件的选择也取决于应用需求，例如需要检测光强度变化的，可以选择光敏电阻。
3. 信号处理电路：信号处理电路是光电传感器中负责接收并处理光电元件输出的电信号的部分。
它可以将电信号转化为数字信号或模拟信号，以便后续的数据处理和控制。
二、光电传感器的工作原理可以分为两种类型：反射式和穿过式。
1. 反射式光电传感器：反射式光电传感器通过光源发出的光信号被目标物体反射后，由光电元件接收。
当目标物体接近或离开光电传感器时，光信号的强度会发生变化，光电元件将这个变化转化为电信号输出给信号处理电路。
根据光信号的强度变化，可以判断目标物体的存在与否、离近程度等信息。
2. 穿过式光电传感器：穿过式光电传感器中，光源和光电元件分别位于传感器的两侧，目标物体需要穿过光源和光电元件之间的空间。
当目标物体遮挡住光源发出的光信号时，光电元件接收到的光信号强度会发生变化，从而输出相应的电信号。
通过检测光信号的变化，可以判断目标物体的存在与否、通过时间等信息。
三、光电传感器的应用光电传感器具有灵敏度高、响应速度快、精度高等优点，被广泛应用于各个领域。
1. 工业自动化：光电传感器常用于工业自动化中，用于检测物体的存在与否、位置、颜色等信息。
例如，在生产线上，光电传感器可以用来检测产品的位置，以便进行后续的加工和包装。
简述基恩士光电传感器的工作原理,光电传感器的特点及结构
简述基恩士光电传感器的工作原理，光电传感器的特点及结构简述基恩士光电传感器的工作原理，光电传感器的特点及结构基恩士光电传感器是一种利用光学原理来实现物体检测和测距的传感器，其基本原理即利用光的传播和反射来确定物体的位置和状态，适用于很多应用场合，如自动掌控、机器人、制造业、安全检测等。
本文将给大家介绍光电传感器的原理、结构、特点等，希望能对大家有所帮助！一、基恩士光电传感器的工作原理基恩士光电传感器的工作原理基于光电效应和光电二极管的原理。
光电效应是指当光线照射到某些料子表面时，会导致电子从料子表面跃迁到真空或半导体内部，使料子表面产生电荷，从而产生电流或电势差。
而光电二极管是一种利用光电效应产生光电流的半导体器件，其工作原理就是当光线照射到光电二极管时，光子的能量被半导体汲取，使半导体中的电子通过能带跃迁产生光电子，进而形成电流。
在基恩士光电传感器中，一般采纳光电二极管来检测光信号。
光电二极管由一个PN结构构成，其中P型区和N型区之间的界面称为PN结。
当光电二极管存在光照时，光子激发了P型和N型区域的电子，从而产生光生载流子。
然后，由于PN结的特别结构，电子会向N型区域移动，而空穴会向P型区域移动。
移动的电子和空穴在PN结分界处被收集，并向外界形成光电流。
因此，光电传感器的基本工作原理就是将光照射到光电二极管上，通过测量光电二极管产生的光电流来检测光信号的强度。
二、基恩士光电传感器的结构基恩士光电传感器通常由三部分构成，即发送器、接收器和检测电路。
1. 发送器基恩士光电传感器是光电传感器中的一个紧要构成部分，其作用是发出一束光束，用于照射目标物体并产生反射光线。
发送器通常包含一个光源和一个聚光透镜组件。
光源通常是一个电子器件，如发光二极管（LED），激光二极管（LD）和红外线二极管（IR LED）等。
发光二极管是用来发送特别亮的可见光，激光二极管用来发送特别聚焦和照射距离比较远的激光光束，而红外线二极管重要用来发送红外线。
光电传感器的工作原理
光电传感器的工作原理光电传感器是一种能够将光信号转化为电信号的设备，广泛应用于工业自动化、光学测量、光学通信等领域。
其工作原理基于光电效应和光电二极管的特性。
1. 光电效应：光电效应是指当光照射到物质表面时，物质中的电子会被激发并获得能量，从而跃迁到更高能级或者被释放出来。
光电传感器利用光电效应将光信号转化为电信号。
2. 光电二极管：光电二极管是一种专门用于光电传感器的光电器件。
它由一个PN结构组成，其中P区富含电子，N区富含空穴。
当光照射到PN结处时，光子的能量会激发PN结处的电子和空穴，使其产生电流。
这个电流被称为光电流。
3. 工作原理：光电传感器的工作原理是将光信号转化为电信号。
当光照射到光电传感器上时，光电二极管中的PN结处会产生光电流。
光电流的大小与光照强度成正比。
光电传感器通过测量光电流的大小来判断光照的强弱。
4. 光电传感器的应用：光电传感器广泛应用于各个领域。
在工业自动化中，光电传感器可以用于检测物体的存在、测量物体的位置和速度等。
在光学测量中，光电传感器可以用于测量光强、光谱和光学信号的干扰等。
在光学通信中，光电传感器可以用于接收和解码光信号。
5. 光电传感器的特点：光电传感器具有灵敏度高、响应速度快、体积小、功耗低、可靠性高等特点。
它可以在各种恶劣的环境条件下工作，如高温、低温、高湿度等。
同时，光电传感器还可以通过调节灵敏度和阈值来适应不同的应用需求。
总结起来，光电传感器的工作原理是基于光电效应和光电二极管的特性。
通过将光信号转化为电信号，光电传感器可以实现物体检测、测量和通信等功能。
其广泛的应用领域和优越的特点使得光电传感器在现代科技中发挥着重要的作用。
镜反射式光电传感器原理
镜反射式光电传感器原理镜反射式光电传感器（Reflective Photoelectric Sensor），也称为反射式光电开关，是一种常见的光电传感器。
它利用光的反射原理实现物体的检测与测距。
本文将从光电传感器的原理、结构和应用三个方面对镜反射式光电传感器进行详细介绍。
一、原理镜反射式光电传感器的原理基于光的反射和接收。
它通常由光源、光电二极管和接收器组成。
光源发出的光线照射到被测物体上，一部分光线被物体吸收，另一部分光线被物体反射回来。
当被测物体与传感器的检测距离内时，反射光线被接收器接收到，产生电信号；当物体离开检测距离时，反射光线不再被接收器接收，电信号消失。
二、结构镜反射式光电传感器的结构相对简单。
光源和接收器通常位于传感器的两端，中间通过光学元件（如透镜）进行光的转发。
光源一般采用红外光源，因为红外光具有较高的穿透力，适合于长距离的检测。
接收器通常采用光电二极管，能够将光信号转化为电信号。
传感器外壳通常采用金属或塑料材料，具有较好的防护性能。
三、应用镜反射式光电传感器在工业自动化领域有着广泛的应用。
它可以用于物体的检测、计数、定位和测距等。
例如，在流水线上，可以利用光电传感器检测到物体的到来，并控制相关设备的工作。
在自动门控制系统中，可以利用光电传感器检测到人员的靠近，控制门的开关。
在停车场的车位指示系统中，可以利用光电传感器检测到停车位是否有车辆停放。
镜反射式光电传感器具有以下优点：1. 灵敏度高：光电二极管对光信号的接收能力强，能够检测到微弱的反射光。
2. 反应速度快：光电传感器的响应时间通常在纳秒级别，能够迅速检测到物体的到来。
3. 检测距离远：传感器的检测距离可以根据需要进行调整，可达数米甚至更远。
4. 适应性强：光电传感器对被测物体的材质、颜色和形状等没有特殊要求，适用于各种不同的应用场景。
然而，镜反射式光电传感器也存在一些局限性：1. 受环境光影响：由于镜反射式光电传感器是通过光的反射来检测物体的，因此在强光照射的环境下可能会受到干扰。
光电感应器
光电传感器光电传感器的定义「光电传感器」是利用光的各种性质，检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器。
光电传感器主要由发光的投光部和接受光线的受光部构成。
如果投射的光线因检测物体不同而被遮掩或反射，到达受光部的量将会发生变化。
受光部将检测出这种变化，并转换为电气信号，进行输出。
大多使用可视光（主要为红色，也用绿色、蓝色来判断颜色）和红外光。
光电传感器如下图所示主要分为3类。
（详细内容请参见「分类」）对射型回归反射型扩散反射型光电传感器特长①检测距离长如果在对射型中保留10m以上的检测距离等，便能实现其他检测手段（磁性、超声波等）无法离检测。
达到的长距②对检测物体的限制少由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理，所以不象接近传感器等将检测物体限定在金属，它可对玻璃.塑料.木材.液体等几乎所有物体进行检测。
③响应时间短光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，所以不包含机械性工作时间，响应时间非常短。
④分辨率高能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点，或通过构成特殊的受光光学系统，来实现高分辨率。
也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。
⑤可实现非接触的检测可以无须机械性地接触检测物体实现检测，因此不会对检测物体和传感器造成损伤。
因此，传感器能长期使用。
⑥可实现颜色判别通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合而有所差异。
利用这种性质，可对检测物体的颜色进行检测。
⑦便于调整在投射可视光的类型中，投光光束是眼睛可见的，便于对检测物体的位置进行调整。
光电传感器原理①光的性质直射光在空气中和水中时，总是直线传播。
使用对射型传感器外置的开叉来检测微小物体的示例便是运用了这种原理。
曲折是指光射入到曲折率不同的界面上时，通过该界面后，改变行进方向的现象。
反射（正反射、回归反射、扩散反射）在镜面和玻璃平面上，光会以与入射角相同的角度反射，称为正反射。
3个平面互相直角般组合的形状称为三面直角棱镜。
光电传感器的工作原理
光电传感器的工作原理光电传感器的工作原理详解光电传感器是一种能够将光信号转换为电信号的装置，广泛应用于工业自动化、机器人技术、光电测量等领域。
它通过感受光的强度、颜色和位置等信息，将光信号转换为电信号，并通过电路处理和分析，实现对光的检测和控制。
光电传感器的工作原理主要包括光电效应、光电转换和信号处理三个方面。
一、光电效应光电效应是光电传感器工作的基础，它是指当光照射到物质表面时，光子与物质原子发生相互作用，从而产生电子的现象。
光电效应主要有光致电离效应、光电子发射效应和光电导效应三种形式。
1. 光致电离效应：当光照射到某些物质时，光子能量足够大，可以将物质中的原子或分子电离，产生自由电子和离子。
这种效应常用于光电离火焰探测器等应用中。
2. 光电子发射效应：当光照射到金属表面时，光子能量足够大，可以将金属中的电子激发到导带中，形成自由电子。
这种效应常用于光电二极管等应用中。
3. 光电导效应：当光照射到半导体材料中时，光子能量足够大，可以激发半导体中的电子从价带跃迁到导带，形成导电效应。
这种效应常用于光电三极管等应用中。
二、光电转换光电传感器的光电转换过程是将光信号转换为电信号的关键步骤，主要通过光电二极管、光电三极管和光敏电阻等元件来实现。
1. 光电二极管：光电二极管是一种基于光电效应的光电转换器件，它的工作原理是利用光照射到PN结上时，光子能量被吸收，产生电子-空穴对，从而产生光电流。
光电二极管具有快速响应、高灵敏度和稳定性好等特点，常用于光电测距、光电开关等应用中。
2. 光电三极管：光电三极管是一种基于光电导效应的光电转换器件，它的工作原理是通过光照射到PNP或NPN结上时，光子能量被吸收，激发电子从价带跃迁到导带，从而形成电流增益效应。
光电三极管具有较高的灵敏度和放大倍数，常用于光电测量、光电控制等应用中。
3. 光敏电阻：光敏电阻是一种基于光电导效应的光电转换器件，它的工作原理是当光照射到光敏电阻上时，光子能量被吸收，激发电子从价带跃迁到导带，从而改变电阻值。
光电传感器的原理
光电传感器的原理光电传感器是一种利用光电效应来实现物理量探测的器件。
它可以将光信号转换成电信号，从而实现对光线、颜色、位置、距离等物理量的测量和控制。
在工业自动化、机器人、医疗设备、汽车电子、安防监控等领域中，光电传感器得到了广泛的应用和发展。
一、光电效应的基本原理光电效应是指当光线照射到金属表面时，金属中的自由电子被激发出来，形成电子流，从而产生电流。
这种现象被称为外光电效应。
内光电效应则是指光线照射到半导体材料上时，激发出电子-空穴对，从而产生电子流和空穴流。
光电效应的基本原理可以用光子能量和电子结构来解释。
光子能量与光的频率有关，当光子能量达到或超过金属或半导体的电子结构中的某个能级时，就可以激发出电子，使其脱离原子或分子，从而形成电子流。
这个能级被称为电离能级或导带底部能级。
二、光电传感器的基本结构和工作原理光电传感器的基本结构可以分为光源、光电转换器、信号处理电路和输出部分。
光源通常采用LED或激光器，发出光线照射到被测物体上，被测物体反射或散射出的光线再经过光电转换器，被转换成电信号，经过信号处理电路进行放大、滤波、积分等处理后，输出给控制系统或显示器。
光电传感器的工作原理主要是基于光电效应和光散射效应。
当光线照射到被测物体上时，被测物体会反射、散射或吸收部分光线，这些光线经过光电转换器后被转换成电信号，从而实现对被测物体的测量和控制。
光电传感器可以根据测量物理量的不同分为光电开关、光电编码器、光电距离传感器、光电颜色传感器、光电反射式传感器等类型。
其中，光电开关是最常见的一种光电传感器，它可以实现对物体的存在、位置、形状等特征的检测和控制，广泛应用于工业自动化、机器人、安防监控等领域。
三、光电传感器的应用和发展趋势光电传感器具有快速、高精度、无接触、可靠等优点，被广泛应用于工业自动化、机器人、医疗设备、汽车电子、安防监控等领域。
随着科技的不断进步和应用需求的不断增加，光电传感器的应用和发展也呈现出以下几个趋势：1. 多功能化：光电传感器不仅可以实现对物体的测量和控制，还可以实现对物体的识别、分类、定位等功能，将更多的智能化和自主化功能集成在一起，提高系统的效率和可靠性。
光电传感器-PPT
⑴槽型光电传感器 把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧组成槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作，输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。
光敏二极管是最常见的光传感器。光敏二极管的外型与一般二极管一样，当无光照时，它与普通二极管一样，反向电流很小（<µA），称为光敏二极管的暗电流；当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电载流子。
光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外，还有对电信号放大的功能。光敏三级管的外型与一般三极管相差不大，一般光敏三极管只引出两个极——发射极和集电极，基极不引出，管壳同样开窗口，以便光线射入。为增大光照，基区面积做得很大，发射区较小，入射光主要被基区吸收。工作时集电结反偏，发射结正偏。在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=（1+β）Icbo（很小），比一般三极管的穿透电流还小；当有光照时，激发大量的电子-空穴对，使得基极产生的电流Ib增大，此刻流过管子的电流称为光电流，集电极电流Ic=（1+β）Ib，可见光电三极管要比光电二极管具有更高的灵敏度。
光电传感器通常由三部分构成，它们分别为：发送器、接收器和检测电路。 发射器带一个校准镜头，将光聚焦射向接收器，接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源，这些小而坚固的白炽灯传感器就是如今光电传感器的雏形。
接收器有光电二极管、光电三极管及光电池组成。光敏二极管是现在最常见的传感器。光电传感器光敏二极管的外型与一般二极管一样，只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口，以便于光线射入，为增加受光面积，PN结的面积做得较大，光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下，并与负载电阻相串联，当无光照时，它与普通二极管一样，反向电流很小称为光敏二极管的暗电流;当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电载流子。
光电传感器的原理和应用
光电传感器的原理和应用近年来随着科技的快速发展，光电传感器作为一种高科技产品，逐渐被广泛应用于各个领域。
那么什么是光电传感器？它有哪些原理和应用呢？一、光电传感器的原理光电传感器是一种能够将物理量转化为电磁信号的装置。
它是由发光二极管、光敏二极管以及电路组成的。
首先让我们了解一下发光二极管(LED)的原理。
当施加电压时，LED将会发出光。
其原理是基于半导体材料的特定性质，在电场作用下电子从高能级跃迁至低能级时，会放出能量。
能量释放形式的不同导致了不同颜色的光，从而产生不同种类的LED。
接下来要提到的是光敏二极管(PD)。
光敏二极管是一种能够将光信号转化成电信号的半导体器件。
简单来说，它就是一个特殊的二极管，能够将光线中的电子转换成电信号，并通过电路输出。
光敏二极管的工作原理是基于内部PN结上发生光电效应。
结合LED和PD，光电传感器的工作原理就很容易理解了：当光线照射到PD上时，电流会发生明显变化。
在这种情况下，我们只需要将PD接到一个放大电路上，就可以将这一变化转化为信号输出，从而实现光电转换。
二、光电传感器的应用1. 工业生产现在的工业生产线上利用光电传感器进行平衡、配线等现代化的工作，通过变电、自动化、自适应等手段，提高了生产效率并大幅度削减了静电带来的损失。
所以，光电传感器的应用已经成为很多工业生产线的必备工具之一。
2. 安防系统光电传感器还广泛应用于安防领域。
通过红外线、图像识别等方法，建立起一个完整的安防防护系统，从而保障人们的财产和安全。
光电传感器在这个领域的应用还在不断扩大，可以极大地提升安防系统的智能化和自动化程度。
3. 医疗健康在量化医疗方面，光电传感器也扮演着重要角色。
像脉搏、血氧以及体温等信息都能通过光电传感器进行测量和分析。
随着移动互联网技术的发展以及智能穿戴、健康监测等产品的出现，人们也能直接以便携的方式接受相关信息。
4. 交通运输光电传感器也在交通运输行业得到了广泛应用。
光电式传感器的结构和功能
光电式传感器的结构和功能光电式传感器是一种常用的传感器，它利用光电效应将光信号转化为电信号，从而实现对光照强度的检测和测量。
该传感器的结构和功能十分重要，下面我将为您详细介绍。
一、结构光电式传感器主要由发光器、接收器、滤波器和输出电路等组成。
1. 发光器：发光器通常由发光二极管（LED）组成，它能够将电能转化为光能。
当电流通过LED时，LED会发出特定波长的光线，这些光线被用于照射待测物体。
2. 接收器：接收器通常由光敏电阻或光敏二极管（光电二极管）组成，它能够将光能转化为电能。
当接收器接收到照射物体反射回来的光线时，光敏元件会产生对应的电压或电流信号。
3. 滤波器：滤波器的作用是将非目标波长的光线滤除，只保留目标波长的光线。
通过选择合适的滤波器，可以提高光电式传感器的灵敏度和准确度。
4. 输出电路：输出电路负责将接收到的电信号进行放大、滤波和转换，最终输出一个与光照强度相关的电信号。
这个信号可以被连接到其他电路或设备中进行进一步的处理或控制。
二、功能光电式传感器具有广泛的应用，其功能主要体现在以下几个方面：1. 光照检测：光电式传感器能够检测环境中的光照强度，根据光照强度的变化来判断是否需要进行照明或调节照明强度。
2. 物体检测：通过测量物体反射的光线强度，光电式传感器能够实现对物体的检测。
例如，在自动门控制系统中，光电式传感器可以检测到人或物体的到来，从而触发门的开启或关闭。
3. 颜色识别：光电式传感器可以根据物体反射的光线波长来识别物体的颜色。
这在工业自动化和机器人领域有着重要的应用。
4. 位置测量：光电式传感器可以通过测量物体反射光线的强度来判断物体的位置。
这在自动化控制和机器人导航中具有重要意义。
总结：光电式传感器的结构和功能使其成为现代工业和生活中不可或缺的重要设备。
它能够准确地检测和测量光照强度，并根据需要进行相应的控制和处理。
光电式传感器的应用范围广泛，例如照明系统、自动控制和机器人领域等，为人们的生活带来了便利和高效。
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一.光电传感器简介 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,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛; 光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号红外、可见及紫外光辐射转变成为电信号的器件; 光电传感器 光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器;它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等;光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用;新的光电器件不断涌现,特别是CCD图像传感器的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页; 光电管及其基本特性 1结构与工作原理 光电管有真空光电管和充气光电管两类;两者结构相似,如图所示;它们由一个阴极和一个阳极构成,并且密封在一只真空玻璃管内;阴极装在玻璃管内壁上,其上涂有光电发射材料;阳极通常用金属丝弯曲成矩形或圆形,置于玻璃管的中央;当光照在阴极上时,中央阳极可收集从阴极上逸出的电子,在外电场作用下形成电流I;
2主要性能 1光电管的伏安特性 在一定的光照射下,对光电器件的阳极所加电压与阳极所产生的电流之间的关系称为光电管的伏安特性;
2光电管的光照特性 当光电管的阳极和阴极之间所加电压一定时,光通量与光电流之间的关系为光电管的光照特性; 光照特性曲线的斜率光电流与入射光光通量之比称为光电管的灵敏度; 二、光电传感器的原理 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;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, 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LED、激光二极管及红外发射二极管;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,它能滤出有效信号和应用该信号;此外,光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维;光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外,还有对电信号放大的功能;光敏三级管的外型与一般三极管相差不大,一般光敏三极管只引出两个极——发射极和集电极,基极不引出,管壳同样开窗口,以便光线射入;为增大光照,基区面积做得很大,发射区较小,入射光主要被基区吸收;工作时集电结反偏,发射结正偏;在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=1+βIcbo很小,比一般三极管的穿透电流还小；当有光照时,激发大量的电子-空穴对,使得基极产生的电流Ib增大,此刻流过管子的电流称为光电流,集电极电流Ic=1+βIb,可见光电三极管要比光电二极管具有更高的灵敏度; 光电传感器的工作原理图
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LED和激光二极管;光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度;接收器有光电二极管或光电三极管组成;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,它能滤出有效信号和应用该信号;此外,光电传感器的结构元件中还有发射板和光导纤维; 三角反射板是结构牢固的反射装置;它由很小的三角锥体反射材料组成,能够使光束准确地从反射板中返回,具有实用意义;它可以在与光轴0到25的范围改变发射角,使光束几乎是从一根发射线,经过反射后,还是从这根反射线返回; 光纤又称光导纤维LWL,它扩大了光电传感器的使用范围,形成了特殊的嵌装式收发装置;它可以在特殊的环境中使用,检测微小的物体;它在非常高的外界温度中,在结构受限制的环境里,都可以获得满意的答案; 三、光电传感器的分类 ⑴槽型光电传感器 把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧组成槽形光电;发光器能发出红外光或可见光,在无阻情况下光接收器能收到光;但当被检测物体从槽中通过时,光被遮挡,光电开关便动作,输出一个开关控制信号,切断或接通负载电流,从而完成一次控制动作;槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米; ⑵对射型光电传感器 若把发光器和收光器分离开,就可使检测距离加大,一个发光器和一个收光器组成对射分离式光电开关,简称对射式光电开关;对射式光电开关的检测距离可达几米乃至几十米;使用对射式光电开关时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧,检测物通过时阻挡光路,收光器就动作输出一个开关控制信号; ⑶反光板型光电开关 把发光器和收光器装入同一个装置内,在前方装一块反光板,利用反射原理完成光电控制作用,称为反光板反射式或反射镜反射式光电开关;正常情况下,发光器发出的光源被反光板反射回来再被收光器收到;一旦被检测物挡住光路,收光器收不到光时,光电开关就动作,输出一个开关控制信号; ⑷扩散反射型光电开关 扩散反射型光电开关的检测头里也装有一个发光器和一个收光器,但扩散反射型光电开关前方没有反光板;正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的;在检测时,当检测物通过时挡住了光,并把光部分反射回来,收光器就收到光信号,输出一个开关信号; 四、光电传感器的应用举例 一、烟尘浊度监测仪 防止工业烟尘污染是环保的重要任务之一;为了消除工业烟尘污染,首先要知道烟尘排放量,因此必须对烟尘源进行监测、自动显示和超标报警;烟道里的烟尘浊度是用通过光在烟道里传输过程中的变化大小来检测的;如果烟道浊度增加,光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加,到达光检测器的光减少,因而光检测器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化; 二、条形码扫描笔 当扫描笔头在条形码上移动时,若遇到黑色线条,发光二极管的光线将被黑线吸收,光敏三极管接收不到反射光,呈高阻抗,处于截止状态;当遇到白色间隔时,发光二极管所发出的光线,被反射到光敏三极管的基极,光敏三极管产生光电流而导通;整个条形码被扫描过之后,光敏三极管将条形码变形一个个电脉冲信号,该信号经放大、整形后便形成脉冲列,再经计算机处理,完成对条形码信息的识别; 三、产品计数器 产品在传送带上运行时,不断地遮挡光源到光电传感器的光路,使光电脉冲电路产生一个个电脉冲信号;产品每遮光一次,光电传感器电路便产生一个脉冲信号,因此,输出的脉冲数即代表产品的数目,该脉冲经计数电路计数并由显示电路显示出来; 四、光电式烟雾报警器 没有烟雾时,发光二极管发出的光线直线传播,光电三极管没有接收信号;没有输出,有烟雾时,发光二极管发出的光线被烟雾颗粒折射,使三极管接受到光线,有信号输出,发出报警; 五、测量转速 在电动机的旋转轴上涂上黑白两种颜色,转动时,反射光与不反射光交替出现,光电传感器相应地间断接收光的反射信号,并输出间断的电信号,再经放大器及整形电路放大整形输出方波信号,最后由电子数字显示器输出电机的转速; 六、光电池在光电检测和自动控制方面的应用 光电池作为光电探测使用时,其基本原理与光敏二极管相同,但它们的基本结构和制造工艺不完全相同;由于光电池工作时不需要外加电压；光电转换效率高,光谱范围宽,频率特性好,噪声低等,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、紫外光监视器和燃气轮机的熄火保护装置等; 五、光电传感器——光路灯控 一.光源发光器件 1、钨丝白炽灯 用钨丝通电加热作为光辐射源最为普通,一般白炽灯的辐射光谱是连续的; 发光范围：可见光外、大量红外线和紫外线,所以任何光敏元件都能和它配合接收到光信号; 特点：寿命短而且发热大、效率低、动态特性差,但对接收光敏元件的光谱特性要求不高,是可取之处; 在普通白炽灯基础上制作的发光器件有溴钨灯和碘钨灯,其体积较小,光效高,寿命也较长; 2、气体放电灯 定义：利用电流通过气体产生发光现象制成的灯; 气体放电灯的光谱是不连续的,光谱与气体的种类及放电条件有关;改变气体的成分、压力、阴极材料和放电电流大小,可得到主要在某一光谱范围的辐射; 低压汞灯、氢灯、钠灯、镉灯、氦灯是光谱仪器中常用的光源,统称为光谱灯;例如低压汞灯的辐射波长为254nm,钠灯的辐射波长为589nm,它们经常用作光电检测仪器的单色光源;如果光谱灯涂以荧光剂,由于光线与涂层材料的作用,荧光剂可以将气体放电谱线转化为更长的波长,目前荧光剂的选择范围很广,通过对荧光剂的选择可以使气体放电发出某一范围的波长,如,照明日光灯;气体放电灯消耗的能量仅为白炽灯1/2—1/3; 3、发光二极管LEDLight Emitting Diode 由半导体PN结构成,其工作电压低、响应速度快、寿命长、体积小、重量轻,因此获得了广泛的应用; 在半导体PN结中,P区的空穴由于扩散而移动到N区,N区的电子则扩散到P区,在PN结处形成势垒,从而抑制了空穴和电子的继续扩散;当PN结上加有正向电压时,势垒降低,电子由N区注入到P区,空穴则由P区注入到N区,称为少数载流子注入;所注入到P区里的电子和P区里的空穴复合,注入到N区里的空穴和N区里的电子复合,这种复合同时伴随着以光子形式放出能量,因而有发光现象; 二.光电效应 指物体吸收了光能后转换为该物体中某些电子的能量,从而产生的电效应;光电传感器的工作原理基于光电效应;光电效应分为外光电效应和内光电效应两大类; 1、外光电效应 在光线的作用下,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;向外发射的电子叫做光电子;基于外光电效应的光电器件有光电管、光电倍增管等; 2、内光电效应 当光照射在物体上,使物体的电阻率ρ发生变化,或产生光生电动势的现象叫做内光电效应,它多发生于半导体内;根据工作原理的不同,内光电效应分为光电导效应和光生伏特效应两类; 三.光控电路 光控路灯控制器可以自动实现白天光线较暗和晚路灯自动点亮,既方便又实用;不仅节约了电能,而且能延长灯泡使用寿命;可广泛应用于楼梯,走廊,卫生间及生活小区等公共场所的照明控制;此控制器经济实用;整个电路由电源电路,光控电路等部分组成;电源由家用电路供电,光敏控电路对外界光亮程度进行检测,输出与光亮程度相对应的电压信号;从而实现白天灯泡不亮晚上灯泡自动点亮;总体原理图如图 3.6所示：