光電傳感器的工作原理是什么？原理、類型及應用舉例

1.光電傳感器的工作原理

光電傳感器原理是通過光電效應產生的一種傳感器。光電感應具有多樣性 ，靈活性的表現形式。它的測量及檢測準確度較高 ，反應的速度極快 ，因為這些獨有的特性 ，通常被用于檢測和控制中。

按電子是否逸出材料表面，光電效應可分為外和內兩類光電效應。其中，外光電效應是指因光照射作用，電子從被照射物體表面逸出的現象，也稱為電光效應，光電管，光電倍增管等光電元件是基于外光電效應原理的。內光電效應是指在光照射作用下，被照射物體內部的原子釋放電子 , 但是這些電子留在物體內部并不逸出物體表面的現象 , 從而出現物體的電阻率發生變化并產生電動勢的現象。

2.光電傳感器的類型

(1)槽型光電傳感器：把一個光發射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側的是槽形光電。發光器能發出紅外光或可見光，在無阻情況下光接收器能收到光。但當被檢測物體從槽中通過時，光被遮擋，光電開關便動作。輸出一個開關控制信號，切斷或接通負載電流，從而完成一次控制動作。槽形開關的檢測距離因為受整體結構的限制一般只有幾厘米。

(2)對射型光電傳感器：若把發光器和收光器分離開，就可使檢測距離加大。由一個發光器和一個收光器組成的光電開關就稱為對射分離式光電開關，簡稱對射式光電開關。它的檢測距離可達幾米乃至幾十米。使用時把發光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側，檢測物通過時阻擋光路，收光器就動作輸出一個開關控制信號。

(3)反光板型光電開關：把發光器和收光器裝入同一個裝置內，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關。正常情況下，發光器發出的光被反光板反射回來被收光器收到;一旦光路被檢測物擋住，收光器收不到光時，光電開關就動作，輸出一個開關控制信號。

(4)擴散反射型光電開關：它的檢測頭里也裝有一個發光器和一個收光器，但前方沒有反光板。正常情況下發光器發出的光收光器是找不到的。當檢測物通過時擋住了光，并把光部分反射回來，收光器就收到信號，輸出一個開關信號。

3.光電傳感器的應用舉例

工業生產方面：

(1)鋼鐵生產：鋼鐵生產“越大越好”的理念一直被工業生產領域貫徹實施者，在如此背景下，大功率和大體積的光電傳感器變成鋼鐵生產的主體，通過大型反射式光電傳感器的使用，可以對鋼索進行掃描監控，因為酸池內鋼板的張力是以鋼索卷軸纏繞為基準的，光電傳感器的使用能有效規避鋼索斷裂問題，保證鋼鐵生產的正產進行。

(2)傳送機組合型：傳送機是材料處理的關鍵設備，通過合理控制機動輥和依靠自身局部邏輯的方式，用戶能便捷地通過積木搭建的形式進行傳送機構建工作。在工業生產過程中，光電傳感器輔助積木式傳送機科學地控制半導體芯片的路線軌跡，再選用小型的光電傳感器來局部管控傳送機的工作，并通過寬光束的發散作用檢測芯片顏色，軌道反射因素由檢測范圍對其控制，整體來說，傳送機系統的小型光電傳感器作為核心部件，安裝簡單、穿孔方便、纜線不長等優點使得其在工業生產中應用廣泛。光電傳感器在工業方面的應用除以上應用之外，光電傳感器還能對流水線上的產品數量、質量、配件完整性等方面進行統計及檢測，如瓶蓋是否壓緊、商標是否漏貼、送料機構是否斷料等進行具體檢測。

國防領域方面：

現代武器講究的是精準打擊，所以一些槍炮類的武器通常需要采用傳感器進行輔助瞄準、測距、檢測等，其中 , 壓力、轉速及角度傳感器等均采用數量較多的光電傳感器,如火炮的高低角和方位角檢測采用的是高精度的光柵式角度傳感器,槍械方面的測量則普遍采用光電式數字傳感器,目標角速度測量采用高精度的光電數字傳感器,火炮反后座裝置運動特性的檢測可采用光電測速儀,車輛的性能檢測采用光電轉速傳感器，顯然光電傳感器在國防軍事方面的應用也不可或缺。

信息自動檢測方面：

(1)位置偏移檢測：光電位置偏移傳感器可對帶型材料進行檢測，利用這一技術可以對具體加工過程中的材料的位置、大小、方向是否符合標準進行檢測，從而找到具體的錯位位置的信號，有利于電路的控制，這項技術通常應用于檢測印染、膠片等方面的問題。

(2)高度檢測：通常產品的包裝對充填高度有明確的要求，以此達到外觀尺寸的規定標準和美觀，對不符合標準填充的產品進行檢測篩選。

(3)色質檢測：在進行產品包裝物料的過程依據的是光電色質檢測的原理，假設規定標準的包裝底色為白色，因質量不達標或者其他原因造成物品變色，光電傳感器的使用能對顏色出現偏差的物品檢測出來，進行光電色質檢測時，商品變色部分就會產生電壓差，通過檢測這一差異信號對變色物品進行排除。光電傳感器除以的信息檢測作用外，還具備行材質分揀、異常自動報警等功能，此外，生活中常見的傳感器應用實例有：光電隔離器、光電探緯器、條碼掃描筆等。

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