光电传感器的应用范围 光电传感器的主要应用在哪些领域？

2020-05-15 03:37:26 来源：朵拉利品网

1, 光电传感器的主要应用在哪些领域？

二、激光距离传感器的发展
激光在检测领域中的应用十分广泛，技术含量十分丰富，对社会生产和生活的影响也十分明显。激光测距是激光最早的应用之一。这是由于激光具有方向性强、亮度高、单色性好等许多优点。1965年前苏联利用激光测地球和月球之间距离（384401km）误差只有250m。1969年美国人登月后置反射镜于月面，也用激光测量地月之距，误差只有15cm。
利用激光传输时间来测量距离的基本原理是通过测量激光往返目标所需时间来确定目标距离。即： 。
激光测距虽然原理简单、结构简单，但以前主要用于军事和科学研究方面，在工业自动化方面却很少见。因为激光测距传感器售价太高，一般在几千美元。实际上，所有工业用户都在寻找一种能在较远距离实现精密距离检测的传感器。因为许多情况下近距离安装传感器会受物理位置及生产环境的限制，如今的激光测距传感器将为这类场合的工程师排忧解难。
三、激光距离传感器工作原理
激光传感器工作时，先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。激光传感器必须极其精确地测定传输时间，因为光速太快。
例如，光速约为3X10^8m/s，要想使分辨率达到1mm，则测距传感器的电子电路必须能分辨出以下极短的时间：
要分辨出3ps的时间，这是对电子技术提出的过高要求，实现起来造价太高。

2, 各种类型传感器的适用范围有哪些？

光电传感器一般至少有9种以上传感模式，使用两个光源，有三种封
5013；尺寸，5种以上的检测范围，并可以使用各种安装方式、输出与工作电压的组合购买。这产生了令人困扰的种类繁多的候选传感器可能性，使人难以选择。
光电传感器主要参数
■ 尺寸
■ 传感模式
■ 传感范围
■ 安装方式
■ 输出
■ 工作模式
■ 工作电压
■ 光源
■ 连接方式
■ 封装材料
■ 特殊功能包括：
· 可处理高速和/或高温
· 逻辑控制
· 可计算机编程
· 网络兼容性
这种过剩的选择可以采用以下两种方式来缩小范围：首先需要考虑检测对象；其次是传感器的工作环境。
装箱
我们要问的第一个问题是：你究竟想让传感器检测什么？“我们是在检测瓶子，还是检测纸箱？”传感器厂商—Banner工程公司传感器应用工程师Greg Knutson表示。
光学性质与物理距离将决定采用何种传感模式与哪种光源最合适。例如，在检测单色纸箱的情况下，也许可以采用廉价的、从纸箱上反射光束的散射传感器。
但当纸箱为彩色从而使反射率不同时，就不能采用以上解决方案。在这种情况下，最好的解决方案也许是采用相反或反射模式传感器。在此方案中，系统是通过屏蔽光束来工作。当纸箱到位时，光束被遮挡，从而使纸箱检测。如果没有透明的箱子，此技术应该能获得可靠的结果。目前已有好几种传感器能检测不同高度的纸箱。
距离在选择光源，例如LED或激光时起重要作用。LED虽比较便宜，但由于它是一种散射度较高的光源，因此适合短距离使用。激光可聚焦在一个点上，因此能获得传播距离更远的光束。当需要检测细微特征时，良好的聚焦也很重要。如果需要从几英尺外对准细微特征，则必须使用激光。
激光传感器要比LED要贵很多倍，不过这种差别已经被激光二极管价格的下降缩小了。虽然目前使用的激光仍然较贵，但比起过去的花销已经降低了很多。
环境挑战
选择传感器时的另一项决定因素是工作环境。一些行业（如食品与汽车行业等）的工作环境可能会很脏或很危险，或二者都有。在处理食品时，湿度可能会较高以及有很多液体。处理引擎或其他零件的汽车制造厂车间，也可能会有沙子、润滑剂和冷却剂等。在这种情况下，必须考虑传感器的环境适应性，如果传感器不能适应污垢环境就不能被使用。这种考虑还会影响所需的检测范围，因为可能需要将传感器放在恶劣环境外一个更远的位置上（而不是放在所需的位置）。如果指示灯被弄脏或信号减弱，那么能够主动告警和通知是很有帮助的。
类似的环境问题也会影响传感器的尺寸，尺寸的变化可以从比一个手指还小到比张开的手掌还大。小尺寸传感器比大尺寸传感器要贵，因为将所有部件都装入一个小空间内的成本更高。小尺寸传感器收集光线的面积更小，一次检测范围更小，光学性能更低。这些缺点必须克服，以便小尺寸传感器能更好地可用物理空间相匹配。
再如，在半导体洁净室设备中所使用的传感器虽然工作环境不恶劣，但必须在狭窄的空间内工作。其检测距离通常为数英寸，因此传感器一般都较小。这些传感器还常常使用光纤来将光线导入（或导出）检测区。
安装与价格
另一项考虑的因素是安装系统。传感器通常需要用盒子或其他方法来进行机械保护。这种机械与光学保护的成本可能要比传感器本身的成本还高，因此是购买时需考虑的一项重要因素。如果厂商拥有灵活的安装系统，以及针对传感器的保护性安装安排，则产品更容易实现，寿命也更长。
激光与专用光电传感器的价格约为150~500美元。像低级封装、标准光学性能以及有限的（或完全没有）外部调整等，都是每种传感器低端产品所具有的特征。而高端产品则拥有高级封装（如不锈钢或铝等），高光学性能以及可调增益、定时或其它选项。低端产品适合普通应用，而高端产品则可以在高速、高温或易爆等特殊环境下使用。
最后请记住，一种传感技术不可能满足应用的所有需求，如果需要改动，那么可能需要一种完全不同的传感器技术。传感器厂商—Pepperl+Fuchs公司产品经理Ed Myers表示，如果厂商在同一封装与安装尺寸内提供了多种传感器技术，则转向一种新的方法并不难。如果真是这样，那么随着需求的改变，很容易从一种传感器技术转向另一种传感器技术。

名词解释

激光

激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。原子受激辐射的光，故名“激光”。 光是原子中的电子吸收能量后，从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级，回落的时候释放的能量以光子的形式放出。而激光，就是被引诱（激发）出来的光子队列，这光子队列中的光子们，光学特性一样，步调极其一致。打个比方就是，普通光源，比如电灯泡发出来的光子各不同，而且会各个方向乱跑，很不团结，但是激光中的光子们则是心往一处想，劲往一处使，这导致它们所向披靡，威力很大。 激光应用很广泛，主要有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器等等。

传感器

传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

距离

《距离》是一首高旗&超载演唱的歌曲，该首歌曲发行于2006年10月01日，出自于其专辑《生命之诗Unplugged现场》。

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