光电传感器一般由处理通路和处理元件2 部分组成。其基本原理是以光电效应为基础,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非电信号转换成电信号。光电效应是指用光照射某一物体,可以看作是一连串带有一定能量为的光子轰击在这个物体上,此时光子能量就传递给电子,并且是一个光子的全部能量一次性地被一个电子所吸收,电子得到光子传递的能量后其状态就会发生变化,从而使受光照射的物体产生相应的电效应。
通常把光电效应分为3 类:
(1 )在光线作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应,如光电管、光电倍增管等;
(2 )在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象称为内光电效应,如光敏电阻、光敏晶体管等;
(3 )在光线作用下,物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应,如光电池等。
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(可见及紫外镭射光)转变成为电信号的器件。
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物理量,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。
光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来完成操控的。光电传感器在通常情况下,有三有些构成,它们分为:发送器、接收器和检查电路。
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边构成槽形光电。发光 器能宣布红外光或可见光,在无阻状况下光接收器能收到光。但当被检查物体从槽中经过期,光被遮挡,光电开关便动作,输出一个开关操控信号,堵截或接通负载 电流,从而完结一次操控动作。槽形开关的检查间隔因为受全体构造的约束通常只要几公分。
对射型光电传感器
若把发光器和收光器分脱离,就可使检查间隔加大,一 个发光器和一个收光器构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查间隔可达几米乃至几十米。运用对射式光电开关时把发光器和收光器 别离装在检查物经过途径的两边,检查物经过期阻挡光路,收光器就动作输出一个开关操控信号。
反光板型光电开关
把发光器和收光器装入同一个设备内,在前方装一块反光板,使用反射原理完 成光电操控效果,称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常状况下,发光器宣布的光源被反光板反射回来再被收光器收到;一旦被检查物挡住光路,收 光器收不到光时,光电开关就动作,输出一个开关操控信号。
分散反射型光电开关 分散反射型光电开关的检查头里也装有一个发光器和一个收光器,但分散反射型光电开关前方没有反光板。正常状况下发光器宣布的光收光器是找不到的。在检查时,当检查物经过期挡住了光,并把光有些反射回来,收光器就收到光信号,输出一个开关信号。
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) 无法远距离检测。
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。
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。
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。
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。
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。