光電傳感器在自動控制中的應用探討

侯雅波

摘 要：現今來看，隨著我國經濟的不斷發展與進步，我國社會主義市場經濟體制也不斷完善，傳感器技術也得到了很大的進步與發展。本文主要是對光電傳感器在自動控制中的應用進行了研究，提出了相關的建議。

關鍵詞：光電傳感器；自動控制；應用；探討

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.003

0 前言

光電傳感器主要是利用光電器件將光信號轉化為電信號，主要是由檢測電路、發射器以及接收器等部分組成，其精確程度較高，并且結構也比較簡單，因此在自動控制中得到了廣泛的應用。

1 光電式傳感器的種類

現今來看，光電式傳感器的種類主要有以下幾種：第一種，對射式廣電傳感器，主要指的是組成傳感器的發射器以及接收器是分開放置，這樣發射器在發射紅外光后，將會經過一定距離的傳輸，之后達到接收器的位置，同時也會與接收器形成一個通路，對于檢測的物體則是在經過光電傳感器時，光路將會被檢測物體所阻擋，接收器會及時反應，同時也會輸出一個開關控制信號。發射器發射的光束僅僅是能跨越感應距離一次，對射式光電傳感器主要是應用在野外環境以及霧霾較為嚴重的環境中。第二種，漫反射式光電傳感器，該傳感器的發射器以及接收器是在傳感器的內部，然而卻沒有反光板，這樣導致接收器無法對發射的光進行接收。如果被檢測的物體經過觀點傳感器時，就會直接遮擋光線，同時把這些光線反射到接收器上，所以相應的接收器就能夠收到發射出去的信號，與此同時，相應的接收器會給出一個控制開關的電子信號。通常來說，這種反射式的傳感器都是被應用到衛浴的自動沖水裝置上的。第三種，反射式光電傳感器。對于這種裝置來說，其中包括反光板、信號接收器、發射器等部件，發射器會發出光線，并且在反射作用下傳給接受器，這種控制裝置所利用的屬于反光板反射式的開關形式。在一般情況下，發射器發出的光線會被反光板反射到原處，并且可以被相關裝置接收到，但是如果相應的光線通路被物體遮擋了，傳感器的接受裝置就無法接受到光信號，相應的開關就是開始工作。這種利用反射原理的傳感器，通常被用作識別不透光的實體，具有識別距離大等有點，所以在粉塵污染非常嚴重的場地或者空間中有著廣泛使用。第四種，槽型的光電傳感器。顧名思義，這種傳感器是U型的，所以還被成為U型開關裝置，在U型裝置的兩邊安裝了接受器和發射器，這兩個裝置可以構成一個統一的光軸，如果有實體通過了這個槽，裝置中的光軸就會被遮擋住。光電開關會檢測到這個動作，并且輸出開關控制信號。這種U型的光電開關有著眾多的優勢，比如安全性極佳、穩定性能良好，同時能夠檢測運動速度較快的物體、透光的物體、或者半透明的實體。第五種，光纖式的光電傳感器。對于這種裝置，配置了一個連接檢測點的光纖，通過這種連接方式，調制區所發出的光線能夠和被檢測的實體產生作用，這會在一定程度上影響光的性質，而裝置的接受器能夠識別出這個變化，這就是光纖式光電傳感器的主要原理。

2 光電傳感器的優勢分析

首先，能夠檢測各種各樣的物體，并且沒有較多的限制因素。只要相應的物體能夠遮擋或者反射檢測光束，就能夠滿足檢測的條件。具體來說，包括玻璃、木頭、塑料、陶瓷、液體等等物體，這些都是能被檢測到的。其次，實際檢測的分辨率極高。通過應用高端設計技術，可以把檢測光束集中在一個微小的區域上，利用高精度的受光裝置，能夠提升實際的分辨率。所以即便是有著極高的分辨率要求，這種傳感器也能達到檢測目的。再次，具有較大的檢測距離。使用這種傳感器，實際可以檢測很大的距離。磁性檢測或者超聲波檢測的檢測距離很有限，所以，如果距離過大，就可以使用光點傳感器。最后，在光電檢測模式下，可以避免機械性的接觸，這在很大程度上確保了檢測器的壽命。

3 光電傳感器在自動控制中的應用

第一，在光電轉速傳感器中的應用。首先，在目標轉速軸上配置一個特殊的轉速調制盤，上面帶有小孔。在轉速盤另一側配置一個白熾燈，這個白熾燈的光纖通過孔洞可以傳到另一側的光敏二極管部位，這樣以來就構成了完成的光電轉換器。如果使用一個紅外發光二極管和一個靈敏度較高的光電晶體管，如果兩者之間存在物體，相應的傳感器會立即輸出低電平，從而產生脈沖。若是在光電傳感器接收器的后部安裝電動機，同時能夠在電動機轉軸上安裝轉盤，同時沿著邊緣設計一個圓形的過孔，在圓形過孔的中心位置放置檢測的物體，之后轉盤在旋轉中，傳感器則會產生刪除脈沖，可以對輪子的速度進行有效的計算[3]。

第二，在自動印刷系統中的應用，利用反射式的光電傳感器作為開關，可以利用其來檢測卷筒紙印刷機的斷紙工作，若是紙帶處于正常的工作狀態，那么反射式的光電傳感器則是可以檢測到反射的光信號，若是發現紙袋發生了不正常的狀況，那么會立即采取有效的措施進行處理，停止機器的工作。

第三，在光電色質檢測中的應用，在進行光電色質的檢測中，初期主要是被應用到分選領域以及糧食加工中，然而由于不同材料存在不同的光學特征，因此可以將這一特征與光電技術相結合，利用色選機將顆粒物料中不同顏色的物料進行分離，結合物料種類，可以將分選機分為大米色選機、茶葉色選機以及雜糧色選機。在對產品進行包裝時，可以利用色選機對其進行檢測處理，若是出現具有差異顏色的，則會產生電壓差，經過處理將其選出。

4 結語

光電傳感器精確度較高，并且結構形式較為簡單等，因此在各個行業中得到了廣泛的應用。在科學技術不斷發展的過程中，光電傳感器也會不斷進步，并且其在自動控制中的應用范圍也會越加的廣泛。

參考文獻：

[1]竇樹盛.光電傳感器原理及應用的探討[J].科技傳播，2015（04）：40-41.

[2]孫兵，艾仕云.光電化學傳感器的構建及應用[J].化學進展， 2014（05）：55-56.

[3]王瑾，袁戰軍.光電傳感器及其應用[J].電子制作，2014（15）：30-31.