光電傳感器是將光信號轉換為電信號的一種器件。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。
光電傳感器工作原理
光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現控制的。
光電傳感器在一般情況下，有三部分構成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。
發(fā)送器對準目標發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。
在光電傳感器中，一般采用光電二極管來檢測光信號。光電二極管由一個PN結構組成，其中P型區(qū)和N型區(qū)之間的界面稱為PN結。當光電二極管存在光照時，光子激發(fā)了P型和N型區(qū)域的電子，從而產生光生載流子。然后，由于PN結的特殊結構，電子會向N型區(qū)域移動，而空穴會向P型區(qū)域移動。移動的電子和空穴在PN結分界處被收集，并向外界形成光電流。因此，光電傳感器的基本工作原理就是將光照射到光電二極管上，通過測量光電二極管產生的光電流來檢測光信號的強度。
光電傳感器的類型
⑴槽型光電傳感器
把一個光發(fā)射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側的是槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光，在無阻情況下光接收器能收到光。但當被檢測物體從槽中通過時，光被遮擋，光電開關便動作。輸出一個開關控制信號，切斷或接通負載電流，從而完成一次控制動作。槽形開關的檢測距離因為受整體結構的限制一般只有幾厘米。
⑵對射型光電傳感器
若把發(fā)光器和收光器分離開，就可使檢測距離加大。由一個發(fā)光器和一個收光器組成的光電開關就稱為對射分離式光電開關，簡稱對射式光電開關。它的檢測距離可達幾米乃至幾十米。使用時把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側，檢測物通過時阻擋光路，收光器就動作輸出一個開關控制信號。
⑶反光板型光電開關
把發(fā)光器和收光器裝入同一個裝置內，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關。正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光被反光板反射回來被收光器收到;一旦光路被檢測物擋住，收光器收不到光時，光電開關就動作，輸出一個開關控制信號。
⑷擴散反射型光電開關
它的檢測頭里也裝有一個發(fā)光器和一個收光器，但前方沒有反光板。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的。當檢測物通過時擋住了光，并把光部分反射回來，收光器就收到光信號，輸出一個開關信號。
光電傳感器的作用
1、條形碼掃描筆
條形碼掃描筆是一種應用，它可以將光線轉化為電信號，通過掃描條形碼來獲取信息。掃描筆頭在條形碼上移動時，如果遇到黑色線條，就會吸收光線的光，而如果遇到白色間隔，就會反射到光敏三極管的基極，從而產生相應的光電流，從而實現對條形碼信息的識別。
2、測量轉速
光電傳感器的應用主要是用來測量電動機的轉速。通過在電動機的旋轉軸上涂上黑白兩種顏色，當電動機轉動時，反射光和不反射光進行交替出現。光電傳感器通過間斷接收光的反射信號，并輸出間斷的電信號，再經過放大器及整形電路放大和整形，最后由電子數字顯示器輸出電機的轉速。
3、光電式煙霧報警器
光電式煙霧報警器在沒有煙霧的情況下，發(fā)光二極管會發(fā)出光線，而光電三極管不會接受到信號。當有煙霧時，發(fā)光二極管發(fā)出的光線被煙霧顆粒折射，使三極管接受到光線，從而產生信號輸出并報警。
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