光電傳感器簡介

　　光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。

　　光電傳感器一般由處理通路和處理元件2 部分組成。其基本原理是以光電效應(yīng)為基礎(chǔ)，把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將非電信號轉(zhuǎn)換成電信號。光電效應(yīng)是指用光照射某一物體，可以看作是一連串帶有一定能量為的光子轟擊在這個物體上，此時光子能量就傳遞給電子，并且是一個光子的全部能量一次性地被一個電子所吸收，電子得到光子傳遞的能量后其狀態(tài)就會發(fā)生變化，從而使受光照射的物體產(chǎn)生相應(yīng)的電效應(yīng)。

　　光電傳感器結(jié)構(gòu)

　　光電傳感器主要由發(fā)送器、接收器、檢測電路三大部分構(gòu)成，有時還包括發(fā)射板和光導(dǎo)纖維等。其中，發(fā)送器即光源（如發(fā)光二極管、激光二極管、紅外發(fā)射二極管等），用以提供光照;接收器又由光電二極管、光電三極管、光電池三部分構(gòu)成，用以接受發(fā)送器所發(fā)射的光束并將其轉(zhuǎn)換為電信號;檢測電路用以檢測由接收器輸出的電信號，濾出有效信號，濾除干擾信號。

　　光電傳感器工作原理

　　光電傳感器是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實(shí)現(xiàn)控制的。首先，發(fā)送器對準(zhǔn)目標(biāo)不間斷地發(fā)射光束;其次，接收器接收發(fā)送器發(fā)出光束并將其轉(zhuǎn)換為電信號;最后，檢測電路對接收器輸出電信號進(jìn)行檢測，僅保留有效信號。

　　光電傳感器特點(diǎn)

　　①檢測距離長

　　如果在對射型中保留10m以上的檢測距離等，便能實(shí)現(xiàn)其他檢測手段（磁性、超聲波等） 無法遠(yuǎn)距離檢測。

　　②對檢測物體的限制少

　　由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理，所以不象接近傳感器等將檢測物體限定在金屬，它可對玻璃、塑料、木材、液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測。

　?、垌憫?yīng)時間短

　　光本身為高速，并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成，所以不包含機(jī)械性工作時間，響應(yīng)時間非常短。

　?、芊直媛矢?/p>

　　能通過高級設(shè)計(jì)技術(shù)使投光光束集中在小光點(diǎn)，或通過構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)高分辨率。也可進(jìn)行微小物體的檢測和高精度的位置檢測。

　?、菘蓪?shí)現(xiàn)非接觸的檢測

　　可以無須機(jī)械性地接觸檢測物體實(shí)現(xiàn)檢測，因此不會對檢測物體和傳感器造成損傷。因此，傳感器能長期使用。

　?、蘅蓪?shí)現(xiàn)顏色判別

　　通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合而有所差異。利用這種性質(zhì)，可對檢測物體的顏色進(jìn)行檢測。

　?、弑阌谡{(diào)整

　　在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對檢測物體的位置進(jìn)行調(diào)整。

　　光電傳感器應(yīng)用案例

　　光電檢測方法具有精度高、響應(yīng)速度快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)。該傳感器結(jié)構(gòu)簡單。近年來，隨著光電技術(shù)的發(fā)展，光電傳感器已成為一系列產(chǎn)品，其品種和產(chǎn)量也在不斷增加，并被廣泛應(yīng)用于各種輕工業(yè)自動化中。典型案例如下：

　　1.光電傳感器在高壓大電流測試中的應(yīng)用

　　近年來，采用光學(xué)設(shè)備進(jìn)行高壓大電流測量在電力系統(tǒng)中發(fā)展很快，許多新型的光電式傳感器系統(tǒng)已相繼投入現(xiàn)場運(yùn)行，為高壓大電流的監(jiān)測帶來許多便利條件。OCT響應(yīng)速度快，測量精度高。OCT不同于CT傳統(tǒng)電流互感器。的基點(diǎn)在于信號功率小，OCT產(chǎn)品在被測電流從高電位轉(zhuǎn)換到低電位的過程中都是用光來調(diào)制的，其光學(xué)儀器部分只有微瓦級的功率，而CT的次級線圈需要瓦級的功率。

　　2.光電傳感器在轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　在機(jī)械自動化高速發(fā)展的今天，轉(zhuǎn)速是動力機(jī)械性能測試中的一個重要的特性參量，其大小和變化關(guān)系著機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。動力機(jī)械的許多特性參數(shù)往往通過轉(zhuǎn)速來確定，例如電機(jī)的輸出功率，而且動力機(jī)械的振動、管道氣流脈動與各種工作零件的磨損狀態(tài)等也與轉(zhuǎn)速密切相關(guān)。及時監(jiān)測轉(zhuǎn)速的變化可以及時排除機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中的許多故障，避免造成更大損失。

　　3.光電傳感器在繼電保護(hù)中的應(yīng)用

　　隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的輸送容量和電壓等級不斷提高，傳統(tǒng)的互感器對電網(wǎng)進(jìn)行測量和監(jiān)控存在著許多缺點(diǎn)。目前，應(yīng)用光電傳感器的光纖互感器和光纖通訊網(wǎng)構(gòu)成的光纖發(fā)變電站綜合自動化系統(tǒng)，已成為電力自動化技術(shù)最有前景的發(fā)展方向之一。電力互感器是電力系統(tǒng)中重要的電量測量設(shè)備，也是實(shí)現(xiàn)電力自動化的關(guān)鍵設(shè)備。