行业知识 | 红光霸屏！光电传感器为何独爱这抹亮色？

 

 

1666年，艾萨克·牛顿通过三棱镜发现太阳光的白光是由各种颜色光组成的，即红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。

 

可见光是人眼可感知的部分光，波长在350-770纳米之间。在使用光电传感器的时候，我们可以看出传感器的光源有很多种。

红色的、白色的、绿色的、蓝色的、彩色的...

其中，最常见的是红色光源，你知道这是为什么吗？

 

光电传感器作为现代工业、自动化及检测领域的关键元件，广泛应用于光强、光照度、辐射测温、气体成分分析，以及零件直径、表面粗糙度、位移、振动、速度等多种非电量的检测中。在众多光源中，红光因其独特的物理特性和实际应用优势，成为光电传感器中的常用光源。

本期内容，作为精密光电专家的小明将从物理特性、技术成本、应用需求、市场环境等多个维度，深入探讨光电传感器为何多以红光为主。

 

 

 

红色光源的物理特性

 

 波长与损耗

红光在可见光谱中位于长波端，波长较长，一般在620-750纳米之间。这一特性使得红光在多种介质（如空气、光纤）中的传输损耗相对较小。相比蓝绿光等短波长光，红光在传输过程中能够更好地保持其光强，减少因介质吸收或散射而造成的能量损失。这种低损耗特性使得红光成为光电传感器中远距离传输和检测的优选光源。

 

 穿透力
 

可见光谱有个规律：波长越长，穿透越深。较长的波长赋予了红光较强的穿透力。在一些特定环境中，如存在烟雾、尘埃等遮挡物的场合，红光能够更有效地穿透这些介质，达到检测目标。这种穿透力强的特点使得红光传感器在环境监测、工业自动化等领域具有广泛的应用前景。

 

 

 

 

红光LED在非接触测量技术中的优势

 

高效率和可靠性：四元系AlGaInP材料制成的红光LED具有高亮度和高效率的特点。这种材料的内量子效率和取光效率的提高，使得红光LED在非接触测量中能够提供更稳定和准确的光源，这对于精确的测量尤为重要。

 

可调性：固态光源（包括红光LED）可以调整其光谱功率分布、空间分布、色温等特性。这种可调性使得红光LED可以根据不同的测量需求进行定制，从而优化测量结果的准确性和适用性。

 

环境适应性强：红光LED的这些“智能”特性，如能够根据特定环境和要求进行调整，使其在各种非接触测量应用中都能表现出色。例如，在复杂的工业环境中或是在需要精确控制光照条件的科学研究中，红光LED的这些特性可以大大增强测量的可靠性和准确性。

 

稳定性佳：使用红光LED作为光源的光学探测器在长时间点燃后仍能保持较低的辐射通量变化标准偏差，这表明红光LED具有良好的稳定性。这种稳定性对于非接触测量技术来说是非常重要的，因为它确保了测量数据的一致性和重复性。

 

 

 

 

 

技术成本与制造优势

 

1、制造成本相对较低
 

以硅传感器为例，制作感应蓝绿光和红光传感器的硬件成本和技术难度相近。然而，由于红光在实际应用中的优势（如损耗小、穿透力强），使得红光传感器在市场上更受欢迎，从而促进了红光传感器技术的成熟和成本的降低。此外，红光光源的制造成本相对较低，这也是其被广泛应用的原因之一。

 

2、兼容性佳

红光传感器与现有光学系统和设备的兼容性较好。在升级或替换现有系统时，红光传感器能够无缝接入，无需对系统进行大规模改造。这种良好的兼容性降低了技术应用的门槛和成本，进一步推动了红光传感器的普及。

 

 

 

 

应用需求与场景适应性

 

 

1、可见性与对准方便性

红光的光点可见，光斑大，这使得在传感器的安装和调试过程中，光斑容易对准，操作简便。对于需要精确对准的应用场景（如光电位置偏移检测、光电高度检测等），红光的这一特性显得尤为重要。同时，红光的可见性也便于现场操作人员快速识别传感器的工作状态，提高了工作效率和安全性。

 

2、多样化应用场景

红光传感器在多种应用场景中表现出色。例如，在工业自动化领域，红光传感器可用于检测生产线上的物体位置、速度等参数；在安防监控领域，红光传感器可用于门禁系统、周界防范等场合；在医疗检测领域，红光传感器可用于血氧饱和度检测等。这些多样化的应用场景证明了红光传感器在不同领域中的广泛应用价值。

 

明治传感（AKUSENSE），作为精密光电传感领域的佼佼者，凭借深厚的行业积淀和持续的技术创新，构建了丰富的光电产品阵容。这些产品以其独特的特色和广泛的应用领域，在工业自动化、科研探索、安全防护等多个方面发挥着重要作用。最后，就让小明来带大家看看这些“红光小精灵”在自动化设备上的工作职责吧：

 

1、位置与距离测量

利用红色光源（或红外线）的光电传感器还可以进行位置与距离的测量。通过测量光线从发射到接收的时间差或光线的角度变化，可以计算出物体与传感器之间的距离。这种技术在机器人导航、自动化生产线、物流追踪等领域有重要应用。

 

2、光电开关与计数
 

红色光源光电传感器常被用作光电开关，用于检测物体的存在或通过。当光线被物体遮挡时，传感器会发出信号，从而控制设备的启动、停止或计数。这种技术在自动门、生产线计数、包装机械等领域有广泛应用。

 

3、高精度纠偏控制
 

精密激光纠偏传感器：如明治传感的ETD-0612系列，采用激光对射测量原理，精度可达1μm，适用于光伏EVA膜裁切机等高精度设备中的纠偏控制。

 

 

 

市场竞争与技术发展

 

 

1、市场竞争
 

随着光电传感器市场的不断扩大和竞争的加剧，红光传感器凭借其成本优势、技术成熟度和广泛应用场景等优势，在市场上占据了重要地位。各大传感器厂商纷纷加大研发投入，推出更高性能、更低成本的红光传感器产品，以满足市场需求。

 

明治传感的红光传感器产品

 

2、技术发展趋势

未来，随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，光电传感器及其光源的选择将更加多样化和智能化。红光传感器作为其中的重要组成部分，将继续发挥其独特优势，并在技术创新和市场竞争中不断发展壮大。同时，随着新材料、新工艺和新技术的不断涌现，红光传感器的性能和应用范围也将得到进一步提升和拓展。

 

 

综上所述，光电传感器多以红光为主的原因主要包括红光的物理特性（如波长长、损耗小、穿透力强）、技术成本（如制造成本低、兼容性好）、应用需求（如可见性与对准方便性、多样化应用场景）以及市场竞争与技术发展等多个方面。这些优势使得红光在光电传感器领域得到了广泛应用，并在工业自动化、安防监控、医疗检测等多个领域发挥着重要作用。未来，随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，红光传感器将继续发挥其独特优势，为现代科技的发展提供更加坚实的支撑。