光电传感器的工作原理是什么？原理、类型及应用举例

1.光电传感器的工作原理

光电传感器原理是通过光电效应产生的一种传感器。光电感应具有多样性 ，灵活性的表现形式。它的测量及检测准确度较高 ，反应的速度极快 ，因为这些独有的特性 ，通常被用于检测和控制中。

按电子是否逸出材料表面，光电效应可分为外和内两类光电效应。其中，外光电效应是指因光照射作用，电子从被照射物体表面逸出的现象，也称为电光效应，光电管，光电倍增管等光电元件是基于外光电效应原理的。内光电效应是指在光照射作用下，被照射物体内部的原子释放电子 , 但是这些电子留在物体内部并不逸出物体表面的现象 , 从而出现物体的电阻率发生变化并产生电动势的现象。

2.光电传感器的类型

(1)槽型光电传感器：把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作。输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。

(2)对射型光电传感器：若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。

(3)反光板型光电开关：把发光器和收光器装入同一个装置内，在它的前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常情况下，发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到;一旦光路被检测物挡住，收光器收不到光时，光电开关就动作，输出一个开关控制信号。

(4)扩散反射型光电开关：它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到信号，输出一个开关信号。

3.光电传感器的应用举例

工业生产方面：

(1)钢铁生产：钢铁生产“越大越好”的理念一直被工业生产领域贯彻实施者，在如此背景下，大功率和大体积的光电传感器变成钢铁生产的主体，通过大型反射式光电传感器的使用，可以对钢索进行扫描监控，因为酸池内钢板的张力是以钢索卷轴缠绕为基准的，光电传感器的使用能有效规避钢索断裂问题，保证钢铁生产的正产进行。

(2)传送机组合型：传送机是材料处理的关键设备，通过合理控制机动辊和依靠自身局部逻辑的方式，用户能便捷地通过积木搭建的形式进行传送机构建工作。在工业生产过程中，光电传感器辅助积木式传送机科学地控制半导体芯片的路线轨迹，再选用小型的光电传感器来局部管控传送机的工作，并通过宽光束的发散作用检测芯片颜色，轨道反射因素由检测范围对其控制，整体来说，传送机系统的小型光电传感器作为核心部件，安装简单、穿孔方便、缆线不长等优点使得其在工业生产中应用广泛。光电传感器在工业方面的应用除以上应用之外，光电传感器还能对流水线上的产品数量、质量、配件完整性等方面进行统计及检测，如瓶盖是否压紧、商标是否漏贴、送料机构是否断料等进行具体检测。

国防领域方面：

现代武器讲究的是精准打击，所以一些枪炮类的武器通常需要采用传感器进行辅助瞄准、测距、检测等，其中 , 压力、转速及角度传感器等均采用数量较多的光电传感器,如火炮的高低角和方位角检测采用的是高精度的光栅式角度传感器,枪械方面的测量则普遍采用光电式数字传感器,目标角速度测量采用高精度的光电数字传感器,火炮反后座装置运动特性的检测可采用光电测速仪,车辆的性能检测采用光电转速传感器，显然光电传感器在国防军事方面的应用也不可或缺。

信息自动检测方面：

(1)位置偏移检测：光电位置偏移传感器可对带型材料进行检测，利用这一技术可以对具体加工过程中的材料的位置、大小、方向是否符合标准进行检测，从而找到具体的错位位置的信号，有利于电路的控制，这项技术通常应用于检测印染、胶片等方面的问题。

(2)高度检测：通常产品的包装对充填高度有明确的要求，以此达到外观尺寸的规定标准和美观，对不符合标准填充的产品进行检测筛选。

(3)色质检测：在进行产品包装物料的过程依据的是光电色质检测的原理，假设规定标准的包装底色为白色，因质量不达标或者其他原因造成物品变色，光电传感器的使用能对颜色出现偏差的物品检测出来，进行光电色质检测时，商品变色部分就会产生电压差，通过检测这一差异信号对变色物品进行排除。光电传感器除以的信息检测作用外，还具备行材质分拣、异常自动报警等功能，此外，生活中常见的传感器应用实例有：光电隔离器、光电探纬器、条码扫描笔等。

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