光电传感器的应用和发展

摘 要：传感器是一种感测传输装置，能够通过自身感知把信息传递出去。国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律（数学函数法则）转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。光电传感器是当前设备最为重要的一种感应装置，在许多设备中都有应用。光电传感器就像人们的感应细胞组织一样，传感器的发展与应用使得物体有了嗅觉、感觉一样，使得物体活了起来。文章通过参考大量，浅析光电传感器的应用与发展。

关键词：光电传感器；应用；发展；光电效应

引言

光电传感器的研究与应用是当前科技时代最为重要的一项技术，光电式传感器是基于光电效应，在受到可见光波的照射后，感应光波，然后将这种光波信号转换成电流信号传输出去。光电传感器在众多技术设备中都有应用，应用范围十分广泛，能够满足信息的传递、收发、存储、显示、记录和控制等多种需求。传感器通过不同的感应原理可以分为多种感应装置，光电传感器是感应传感器中的一种。光电传感器具有感应精度高、传输速度快、非接触等众多优点，因此光电传感器是感应传感器中应用最为广泛、应用最多的一种感应装置。

1 光电传感器概述

光电传感器又称为光传感器，光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，光电传感器的可测数据众多，而且组装结构也较为简单，形式灵活多样，因此，光电式传感器在众多设备中应用非常广泛。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把可见光波信号转变成为电信号的器件。光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。新的光电器件不断涌现，尤其是CCD图像传感器的诞生，为光电传感器的进一步应用开创了新的一页光电感应器是通过可见光波照射到我提的表面，引起物体发生电性质变化，从而传输信号的，其实是自然界的一种能量转换，把光能量转换成电能量的转换过程，这类转换效应被统称为光电效应。

2 光电传感器的应用

光电传感器作为感应传感器中应用最为广泛的一种感应装置，因此被众多设备使用，光电传感器的应用主要有以下几种。

2.1 烟尘浊度监测仪

烟尘浊度检测仪是检测工业烟尘污染的重要工具，能够防止工业烟尘对于大气的污染。烟尘浊度检测仪能够针对烟尘源进行检测，自动显示和自动超标报警。工业烟尘排放通道每时段的光传输大小变化都不一样，因此，烟尘浊度检测仪就是通过这种光的传输变化来感知工业烟尘排放。如果烟道浊度增加，光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加，到达光检测器的光减少，因而光检测器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化。

2.2 条形码扫描笔

条形码扫描仪在超市或商场中应用最多，主要是通过扫描笔头在条形码上移动时，通过对条形码上黑白线条的颜色吸收来来传输信号，条形码上的黑白线条会对发光二极管呈现不同的发射光，二极管把这种发射光在发射到发光三极管中，发光三极管会产生电流，从而形成电流信号，在经过计算机识别来完成对信息的识别。

2.3 产品计数器

产品在传送带上运行时，不断地遮挡光源到光电传感器的光路，使光电脉冲电路产生一个个电脉冲信号。产品每遮光一次，光电传感器电路便产生一个脉冲信号，因此输出的脉冲数即代表产品的数目，该脉冲经计数电路计数并由显示电路显示出来。

2.4 光电式烟雾报警器

没有烟雾时，发光二极管发出的光线直线传播，光电三极管没有接收信号，没有输出。有烟雾时，发光二极管发出的光线被烟雾颗粒折射，使三极管接受到光线，有信号输出，发出报警。

2.5 测量转速

在电动机的旋转轴上涂上黑白两种颜色，转动时，反射光与不反射光交替出现，光电传感器相应地间断接收光的反射信号，并输出间断的电信号，再经放大器及整形电路放大整形输出方波信号，最后由电子数字显示器输出电机的转速。

3 光电传感器的发展

光电传感器在当前应用十分广泛，但其实它也经历了长时间的发展。美国一家咨询公司的报告显示，2007年全球的光电传感器市场值为500亿美元，到2001年它的价值达到了近610亿美元，这种发展的速度是十分迅速的。其中美国、中国、日本和加拿大是需求最多的地区，中国是光电传感器市场增长最快的地区。据统计，光电传感器在汽车上的应用增长速度最快，其次是远程控制设备。近几年来，光电传感的技术发展最为迅速，人们对其需求也越来越大，要求也越来越高。光电传感器已经由最初的笨重型，迟缓型向着小型化、智能化和系统化法相发展。在我国，由于国家的支持，政府的鼓励，光电传感器已经形成了自我研发，自我生产和自我应用为一体的统一流程，我们已经做到了自给自足，不需要再引进国外的光电传感技术，我们的光电传感器在世界也得到了基本认可，但是我们还需要不断努力，不断改进我国光电传感器的技术，完善光管传感器在设备中的应用，因为虽然我们能够自行研制光电传感器，但是不可否认我国的光电传感器还与国外的有一定差距，所以还需要不断进行改善，争取早日超越国外的先进光电传感器技术。

4 结束语

光电传感器作为一种新型的传感装置，在众多设备中都有应用。光电传感器具有检测距离长、对检测物体的限制少、响应时间短、分辨率高、可实现非接触的检测、可实现颜色判别、便于调整等众多优点，因此我们可以预见其在未来传感装置中有着良好的市场。因此我们必须加紧研究完善这种光电传感器技术，为我国的核心竞争力贡献自己的一份力量。

参考文献

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[4]邓建云.光电传感器在自动控制中的应用[J].电子世界，2012.

[5]郁有文，常健，程继红.传感器原理及工程应用[M].西安：电子科技大学出版社.

作者简介：宋睿（1986，9-），男，四川成都人，本科，学士学位，四川航天职业技术学院，技师，研究方向：电子电路技术、自动化控制、测控系统、电子信号处理等。

易祯华（1973，1-），男，四川泸州人，本科，四川航天职业技术学院，技师，研究方向：电子电路技术、自动化控制、测控系统、电子信号处理等。