光传感器的分类及具体用途

发表于 2017-12-20 14:18:47 收藏 已收藏
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光传感器的分类及具体用途

发表于 2017-12-20 14:18:47

什么是光传感器?

  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,而光电材料是光电传感器中的重要组成部分。光照在光电材料上时,材料表面的电子吸收能量。当电子吸收的能量足够大时,电子会克服原子核对它的束缚力,脱离材料表面而进入外界空间,从而改变光电材料的导电性。

光传感器的分类及用途

光传感器是一种传感装置,主要由光敏元件组成,主要分为环境光传感器、红外光传感器、太阳光传感器、紫外光传感器四类,主要应用在改变车身电子应用和智能照明系统等领域。

1. 对射式光电传感器。所谓的对射式传感器就是指组成传感器的发射器和接受器是分开放置的,发射器发射红外光后,会经过一定距离的传输后才能到达接受器的位置处,并且与接受器形成一个通路,当我们需要检测的物体通过对射式光电传感器时,光路就会被检测物体所阻挡,这是接受器就会及时的反应并输出一个开关控制信号,在粉尘污染比较严重的环境中或是野外的环境中都可以应用对射式光电传感器。

2. 漫反射式光电传感器。这种传感器的检测头内部也是装有发射器和接受器的,但是并没有反光板的,一般情况下,接受器是无法接收到发射器所发出的光的,但是当需要我们检测的物体通过光电传感器时,物体会将光线反射回去,接受器接收到光信号,输出一个开关控制信号,漫反射式光电传感器大多应用在自动冲水系统中。

3. 反射式光电传感器。在一个接头装置的内部同时装有发射器、接受器以及反光板。发射器所发出的光电在反射原理的作用下会反射给接受器,这种光电控制的作用也就是所谓的反光板反射式的光电开关。通常情况下,反光板会将发射器所发射的光反射回去的,接受器可以接收到,当检测的物体挡住了光路,接受器就接收不到反射光,这时开关就会产生作用,输出开关信号。反射式光电传感器一般用于辨别不透明度的物体,并且有效的距离较大,可用于粉尘污染较为严重的环境中。

光传感器的分类及具体用途

4. 槽形光电传感器。其通常也被叫做U 型光电开关,在U 型槽的两侧分别装有发射器和接受器,并且两者形成一个统一的光轴。当我们所检测的物体通过U 型槽时,光轴就会被隔断,这是光电开关就会产生反应,输出开关信号。槽形光电开关的稳定性和安全性都很高,所以一般用于透明物体、半透明物体以及高速变化物体的检测工作中。

5. 光纤式光电传感器。这种光电传感器的工作原理就是将光源处的光用光纤接到检测点的位置处,调制区内部的光会与待测的物体相互作用,从而改变光的光学性质,之后光接受器就会接收到检测点位置处的光信号,也就形成了光纤式光电开关。

光传感器的具体用途改变车身电子应用

光传感器的分类及具体用途环境光检测

在车身电子应用中,环境光传感器用于调节仪表盘的背光强度,以及导航系统(GPS)、温度控制及DVD屏幕中的LCD背光强度。这对于像BMW的iDrive及Prius的Multi-Info等显示屏而言尤其重要。例如,当日光变得昏暗并且漆黑一片时,仪表盘背光将进行不同程度地调节,以达到最佳可见度,并降低可能对驾驶者造成的强光。使用这些传感器可消除在白天打开车大灯时烦人的显示屏自动亮度调节等程序,环境光传感器的关键功能是利用380nm~780nm的敏感度可见波长,复制了人眼的敏感度。

隧道检测

隧道检测需要两个传感器的输入。第一个传感器具有“向上看”的较宽视野,以及相对较长的平均移动时间段,长时间段可防止车灯打开和关闭。第二个传感器具有“向前看”的较窄视野,以及相对较短的平均移动时间段。这可使隧道传感器对突然的日光变化做出快速反应,并打开车大灯,以及在进入隧道时可调节显示屏的背光亮度。前向传感器消除了在进入桥下或遮天蔽日的大树下时打开及关闭车灯。在这些情况下,该传感器仍将“看到”前方的光线。

当进入隧道时,隧道传感器信号将下降,而宽视野传感器的信号将仍保持高强度;车大灯将打开。当出了隧道时,隧道传感器信号将加强,而宽视野传感器信号将下降;车大灯将关闭。凭借不同的平均移动时间段,控制器可做出明确的区别。

智能照明系统

光传感器的分类及具体用途

为了提高工作环境的舒适性,照明控制系统采取光传感器,根据当前环境的照度自动控制照明设备,从而使照度控制在舒适的范围内。在传统的照明控制系统中,往往采用普通光传感器结合A/D转换器(ADC)。由于光传感器检测到的光信号既包含可见光成分又有红外光成分,滤除红外光对光传感器检测结果。

典型应用:

背光调节:电视机、电脑显示器、LCD背光、手机、数码相机、MP4、PDA、GPS;

节能控制:室外广告机、感应照明器具、玩具;仪器 仪表:测量光照度的仪器及工业控制;

环保替代:替代传统光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管

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