光電傳感器技術的應用分析

陸發榜

摘 要：光電傳感器技術在工業領域中，有著廣泛的應用，光電傳感器技術能夠將檢測到的信息先以光信號的形式表現出來，再借助光電元件將光信號轉換成我們常用的電信號。其形式靈活、結構簡單，促進工業自動化的發展。本文就光電傳感器技術的應用展開分析。

關鍵詞：光電傳感器技術 應用 分析

光電傳感器技術是一項先進的信息傳遞和轉換技術。它采用光電元件作為檢測元件性能的傳感器，把檢測到的信息先以光信號的形式表現出來，再借助光電元件將光信號轉換成我們常用的電信號。光電傳感技術是一種精度高、反應靈敏的元件性能檢測方法，無需直接接觸就可以執行操作。光電傳感器的結構雖然簡單，可以檢測的參數卻不少，而且檢測的形式非常靈活，對實現生產過程的自動化控制有著非常重大的意義。

一、光電傳感器技術的原理

光電傳感器是由光源、光學通路和光電元件三個組成部分。光電傳感器技術融合了光子技術和微電子技術，把信息傳輸和轉換建立在光電效應理論的基礎之上，應用領域非常寬泛。

根據電子與物體表面的關系，光電效應被分為外光電效應和內光電效應兩種不同的類型。當物體接受到來自光源的光線照射時，如果物體表面出現電子溢出的情況，就發生了外光電效應；反之，當物體接受到光源照射時，如果電子從物體的內部溢出，并停留在物體內部，則為內光電效應。光電管就是我們常見的能夠體現外光電效應的光電元件，而光敏二極管和光電池則為常見的能夠體現內光電效應的光電元件。

二、光電傳感器技術的應用

光電傳感器技術具有非常高的靈敏度和精確性，在工業生產自動化和智能化方面的應用非常廣泛。

（一）光電隔離器

光電隔離器是一種只允許單向光通過的無源光電器件，可以限制光的傳輸方向，使光只能朝著一個方向傳輸，對其他方向的光實施有效隔離，能夠有效提高光波信號的傳輸效果。光電隔離器主要由發光二級管和光敏晶體管構成，發光二級管輻射的光能傳輸到光敏晶體管上，光敏晶體管接收反射信號后作出信息判斷和信號的轉換并以電信號的方式輸送出來，以多種形式實現對光路中光源方向的限制。我們常見的光電隔離器是發光二級管―光敏三極管，但是我們在生活中也可能會用到發光二級管―光敏晶閘管或者發光二極管―光敏電阻。

（二）條形碼掃描筆

在當前我們的日常生活當中，我們經常會看到或者使用條形碼。形碼是按照一定的編碼規則排列的圖形標識符號，可以隱性傳遞名稱、產地、日期、類別等信息。條形碼掃描筆是一款非常便捷的識別條形碼隱性信息的工具。工作人員可以用掃描筆筆頭掃描物體上的條形碼，條形碼里面安裝的發光二極管的光線會被條形碼的黑色線條吸收，形成光線的隔離，條形碼掃描筆內安裝的光敏三極管就無法收到發光二極管反射的光線，處于截止的工作狀態。反之，掃描到白色線條的時候，光敏三極管的基極就會接收到發光二極管反射的光線，從而產生光電流，使得光敏三極管處于導通的工作狀態。在整個條形碼掃描過程中，光敏三極管先把發光二極管反射的光線轉換成電脈沖信號，再借助計算機完成信息的識別和處理工作。

（三）光電式緯線探測器

光電式緯線探測器是利用光電傳感器技術來檢測噴氣織機緯線狀況的探測器。當噴氣織機工作的時候，不斷前進的緯線會反射紅外發射管的紅外光，一旦光電池接收到這種反射信號，則表明噴氣織機的工作性能正常；反之，則說明緯線已經出現斷裂斷。因此，利用光電池的輸出信號，就可以檢測機器運轉的工作狀態，實現對生產流程的自動化和智能化控制。

（四）文具盒測光電路

在光線較弱的學習環境中，為了保護學生的視力，我們可以使用文具盒測光電路。這種基于光電傳感器技術的光電池能警示學生光線的強弱，提醒學生保護視力。這種光電池存在于文具盒的表面，能敏銳地分辨管線的強度。當光照強度小于100 lx，光電池的電壓不足以點亮兩只發光二極管，提示學生光線太弱，無法學習；當光照強度能夠催動光電池點亮一只發光二極管時，說明光線適宜，可以學習；而當兩只發光二極管都工作的時候，說明光線強度太大，會對視力產生不利的影響。

（五）光柵傳感器

光柵傳感器是物理學家與天文學家常用的測定儀器，可以應用于光波波長的測定以及光譜的分析，隨著人們研究的深入，人們逐漸發現了光柵在測量方面的應用價值，近二三十年來，光柵傳感器技術取得了突破性的進展，在計算機技術、光柵克制技術與電子技術的發展，莫爾條紋在精密位移測量技術中的應用也取得了良好的應用成效。目前，光柵傳感器、角位移測量器已經在工業領域中得到了廣泛的應用，在這一方面的研究也越來越深入。

三、結語

本文針對光電傳感器技術在工業領域中的應用，以及光電傳感器的作用原理進行分析。光電傳感器能夠將檢測到的信息先以光信號的形式表現出來，再借助光電元件將光信號轉換成我們常用的電信號。其形式靈活、結構簡單，促進工業自動化的發展。

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