光线传感器的 光传感器的应用
光传感器的应用
1.火灾报警器的结构
由带孔的罩子、发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板组成，敏感元件为光电三极管、结构如图所示.
2.火灾报警器的工作原理
平时，光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态.发生火灾时，工作原理如下：
例题：如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装的火灾报警器的结构原理图，罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板.平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态.发生火灾时，下列说法正确的是（C）.
A.进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更挡板大，检测电路检测出变化发出警报
B.光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出LED光电三极管变化发出警报
C.进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电外罩三极管上，其电阻变小，发出警报
D.以上说法均不正确
解析由火灾报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照到光电三极管上，其电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，选项C正确
例题：图是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图.门打开时，红外光敏电阻R₃受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源（红外线源没有画出）.经实际试验，灯的亮灭能反映门的开、关状态.门打开时两灯的发光情况以及R₂两端电压UR₂与门关闭时相比（D）
A.红灯亮，UR₂变大
B.绿灯亮，UR₂变大
C.绿灯亮，UR₂变小
D.红灯亮，UR₂变小
什么是光电传感器
什么是光电传感器
所谓光电传感器，就是通过感应自身投射光的受光量（遮光量），实现非接触式的检测物体的有·无的传感器。
如下图所示，左边的投光器投射出光线，右边的受光器接收到足够的光量（受光量）时判定为ON（○），否则判定为OFF（×）。
·非接触式检测·可长距离检测 ·可检测微小物体
·高速响应速度·大部分物体都可以检测
×容易受到油污&粉尘的影响
检测类型的分类
光电传感器有各种各样的检测类型。
在此，我们仅介绍几种主要的检测类型。
对射型
投光器和受光器分离。主要以【投射的光线是否被遮断？】为检测依据，因此不受检测物体的形状、颜色、倾斜等影响。
对射型传感器
镜面反射型（回归反射型）
配置1个传感器和1个反光镜。同对射型一样，主要以【传感器投射向反光镜的光线是否被遮断？】为检测依据。因为只有1个传感器，所以布线比对射型简便（但还是需要两个安装固定位置）。
镜面反射型传感器
应用示例
确认检查物品是否已进入检测设备内。传感器检测到物品之后，检测设备自动启动检查项目。
漫反射型（扩散反射型）
仅配置1个传感器（内置投光器和受光器）。
投光器投射的光线经过检测物反射回受光器，从而检出物体的有无。
因为只有1个传感器，所以安装固定及布线都比较简便，但容易受检测物体的形状、颜色、倾斜等影响。敬请注意。
漫反射型传感器
应用示例
金属部品的加工确认
确认金属部品加工孔的有无。
若投射光进入孔中，则无法返回接收器，因此可检测加工孔的有无。
只需要安装固定1个传感器，相关便捷。
BGS型（距离设定型）
传感器采用PSD/C-MOS感光元器件，以【距离】而不是【受光量】作为检测依据。因此，有效避免普通漫反射型传感器容易受检测物体颜色的影响。不过，BGS型的检测距离比普通漫反射型较短。
BGS=Background Suppresion，背景抑制性。
BGS型的检测原理（三角形测量）？
三角形测量，是指通过三角形的原理，测量物体至传感器之间的距离。
如右图所示，已知A/B两点之间的距离，如果角度A/B也知道的话，则A/B两点至所需测量位置（红点●）的距离就可以求得了。
检测方法
将【投光素子】、【受光素子】、【被测物】之间的位置构成一个三角形关系，从而求得被测物的距离。如右图所示。当被测物的距离发生变化（绿色↑）时，受光素子上的受光位置也跟着变化（蓝色←）。即测量受光素子的受光位置至被测物之间的距离。
应用示例
部品的有无检测
检测托盘内部品的有无。通过检测高度差来确认部品的有无，即使部品的颜色发生变化也可稳定检测，无需重新调整传感器。
透明体检测型
属于镜面反射型中的一种。不过，由于光线容易穿透透明体，因此普通的镜面反射型传感器无法检测透明体。而专用于检测透明体的传感器，应差距离（→P20）较小，受光量发生细微的变化也能检测出来。
一般来讲，应差距离较小时容易导致输出的不稳定（ON/OFF反复切换）、容易受环境干扰导致误动作。为了避免该问题，透明体检测型传感器在镜头光学系统和电路设计上做了一些改良。
为什么使用镜面反射型？
使用镜面反射型检测时，光线会往/返经过检测物2回，因此受光量的衰减程度较明显；使用对射型检测时，光线只经过检测物1回，受光量衰减程度比镜面反射型小。假如光线经过检测物1回时受光量的衰减率为3%的话，镜面反射型的受光量衰减6%，而对射型仅衰减3%。
应用示例
PET瓶检测
检测透明瓶的有无，普通光电床干起及接近开光都不能检测透明玻璃及透明瓶，透明体较薄时，接触式传感器也难检测，此时低价格的透明体检测传感器优势比较显著。
限定反射型·广角漫反射型
限定反射型
属于漫反射型的一种。光学系统特别设计，使得传感器只能在指定范围内检测物体。常用于检测指定区域内的工作的有无。与BGS型传感器相比，精度较低，但结构较简单价格便宜。另外，光纤传感器中，由于无法满足BGS型的光学结构，因此常采用限定反射型的方式。
应用示例
检测晶片是否有缺口
检测晶片是否存在缺口，即使狭小空间中存在背景物体，限定反射型传感器也可稳定检测。
广角漫反射型
普通传感器的投光孔径较小（光斑较小），而广角漫反射型传感器扩大了投光孔径。由于孔径角较大，适用于检测透明体、表面存在沟槽/缝隙等小光斑传感器检测不稳定的情况。不过，因为广角漫反射型传感器投射的光线不聚光，所以测试距离表较短。
应用示例
透明薄膜检测
监视透明卷膜物料是否用完。广角漫反射型传感器光斑较大，无需使用反光镜，即使薄膜褶皱或抖动也可稳定检测。
颜色判定型（颜色传感器/色标传感器）
采用RGB三色光源，通过计算R·G·B各种颜色的反射光量来识别出被测颜色。有两种检测模式：颜色模式、色标模式；可根据具体应用选择相应的检测模式。
1.颜色模式
R·G·B三色光源同时投光识别被测颜色。物体表面存在各种各样的颜色时亦能高精度检测出指定的颜色。
连接器的颜色检测：
2.色标模式
分别对被测色标和背景进行示教（2点示教）时，传感器从R·G·B三色光中选择出最佳的光源作为投射光。常用于检测单一颜色背景上的某种色标的有无（包装薄膜色标等）。
胶管的色标检测：
（对射型·镜面反射型·漫反射型·BGS型）特性对比：
类型
对射型
镜面反射型
漫反射型
BGS型
检测距离
远
中
近
更近
设置简便·安装空间
相对麻烦
相对简单
简单
简单
配线工程
相对麻烦
简单
简单
简单
颜色影响
完全不受影响
完全不受影响
受影响
受影响小
表面状态
完全不受影响
完全不受影响
受影响
受影响小
背景影响
完全不受影响
完全不受影响
受影响
受影响小
相关问答
光线传感器 故障是什么原因?光电传感器具有精度高、反应快且非接触式测量且结构简单等特点,在检测和控制中应用非常广泛。虽说光电传感器形式灵活多样,但普遍会存在一些技术问题,需要我们...
光线传感器的 结构及导光原理。?光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光信号经过光纤送入调制器,使待测参数与进入调制区的光相互作用后,导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、...
光感 传感器 原理及应用?光感传感器工作原理:利用激光技术发展而成的高性能传感器。应用:用激光制成的光导纤维传感器,能测量原油喷射、石油大罐龟裂的情况参数。在实测地点,不必电源...
光线传感器 坏了怎么搞?首先让人和手机都处在相对光亮的地方;打开“设置”,进入“显示与亮度”。2、然后先关上“自动亮度调节”按钮,把亮度条滑块拖到最左,接着拿深色纸片/卡片/...
光线 感应器有什么用，光线感应器工作原理，光线?光线感应器的原理:光电感应器是由两个组件即投光器及受光器所组成,利用投光器将光线由透镜将之聚焦,经传输而至受光器之透镜,再至接收感应器,感应器将收到之...
手机 光线 感应器的原理?一、解释光线感应器一般位于手机屏幕右上方,副摄像头左边,它能根据手机目前所处的光线亮度,自动调节手机屏幕亮度,来给人最佳视觉效果的功能。例如在黑暗...
光线 距离感应异常是什么意思?光线距离传感器失灵有两个可能:1、是手机进灰,清灰可以解决.2、传感器故障,需要更换解决.先自检一下是否是手机距离感应器失灵:1.打开华为自带【手机服务...
光线传感器 异常什么意思?1.是手机关闭了自动调节屏幕亮度功能,可以打开手机的快捷操作中心,把屏幕亮度滑块旁边的(自动)按钮打开(也可以进入系统设置中的显示功能中勾选)。2.是手机...
光感 传感器 常开常闭区分?1、通过光电开关标签上的电路图来区分,NO表示常开,在电路图上开关是断开的。NC表示常闭,在电路图上开关是闭合的。2、通过万用表通断档位判断,这个不用多说...
电流 传感器 是什么?什么是电流传感器?电流传感器是用来检测电路中电流大小和方向的传感设备,他主要应用在以下领域:各种逆变器,包括应用在工业、轨交、光伏、新能源汽车等领域...