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智能制造網(wǎng)訊 從工業(yè)1.0到4.0，工業(yè)正從機(jī)械化到電動(dòng)化、自動(dòng)化、智能化。工業(yè)4.0時(shí)代，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將依靠安全、智能的機(jī)器加上高效的分析工具，實(shí)現(xiàn)控制、通信、計(jì)算、的三位一體，這其中，傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢，是數(shù)據(jù)采集的入口，其重要性不言而喻。
光電傳感器是常見的傳感器之一。是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種器件。其工作原理基于光電效應(yīng)。光電效應(yīng)是指光照射在某些物質(zhì)上時(shí)，物質(zhì)的電子吸收光子的能量而發(fā)生了相應(yīng)的電效應(yīng)現(xiàn)象。根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的不同將光電效應(yīng)分為三類：內(nèi)光電效應(yīng)、外光電效應(yīng)及光生伏特效應(yīng)。
從分類來看，光電傳感器主要包括：光電管，光電倍增管，光敏電阻，光電晶體管，太陽能電池，紅外傳感器，紫外線傳感器，光纖光電傳感器，顏色傳感器，CCD和CMOS圖像傳感器等。
光電傳感器在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中有幾大主要特點(diǎn)：其一，檢測(cè)距離長(zhǎng)。如果在對(duì)射型中保留10m以上的檢測(cè)距離等，便能實(shí)現(xiàn)其他檢測(cè)手段(磁性、超聲波等) 無法遠(yuǎn)距離檢測(cè)。其二，對(duì)檢測(cè)物體的限制少。由于以檢測(cè)物體引起的遮光和反射為檢測(cè)原理，所以不象接近傳感器等將檢測(cè)物體限定 在金屬，它可對(duì)玻璃、塑料、木材、液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測(cè)。其三，響應(yīng)時(shí)間短。光本身為高速，并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成，所以不包含機(jī)械性工作時(shí)間，響應(yīng)時(shí)間非常短。
光電傳感器的應(yīng)用案例包括激光武器、自動(dòng)抄表系統(tǒng)、監(jiān)控?zé)焿m污染等。就自動(dòng)抄表來說,隨著傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及現(xiàn)代通訊技術(shù)的發(fā)展，可以利用光電傳感器來研制自動(dòng)抄表系統(tǒng)。電能表的鋁盤受電渦流和磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。采用光電傳感器則可將鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)。
在監(jiān)控?zé)焿m污染方面，光電傳感器同樣發(fā)揮著重要作用。為了消除工業(yè)煙塵污染，首先要知道煙塵排放量，因此必須對(duì)煙塵源進(jìn)行監(jiān)測(cè)、自動(dòng)顯示和超標(biāo)報(bào)警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測(cè)的。如果煙道濁度增加，光源發(fā)出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達(dá)光檢測(cè)器的光減少，因而光檢測(cè)器輸出信號(hào)的強(qiáng)弱便可反映煙道濁度的變化。
使用光電傳感器時(shí)，需要注意探測(cè)介質(zhì)、距離、環(huán)境等問題。不同的介質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光其反光率有很大的差別。因此在選用傳感器時(shí)，應(yīng)考慮傳感器探測(cè)光源的波長(zhǎng)，以及對(duì)應(yīng)此波長(zhǎng)的介質(zhì)反光率是否能滿足要求。
光電傳感器在測(cè)量轉(zhuǎn)速時(shí)，在電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上涂上黑白兩種顏色。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，反射光與不反射光交替出現(xiàn)，光電傳感器相應(yīng)地間斷接收光的反射信號(hào)，并輸出間斷的電信號(hào)，再經(jīng)放大器及整形電路放大整形輸出方波信號(hào)，后由電子數(shù)字顯示器輸出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
傳感器的產(chǎn)業(yè)鏈包括用戶、產(chǎn)品公司和制造體系。為更好地適應(yīng)各行業(yè)智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需要，傳感器的功能和質(zhì)量也需進(jìn)一步提升，其產(chǎn)品開發(fā)必須與用戶密切結(jié)合，用戶是其產(chǎn)業(yè)鏈中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)；產(chǎn)品制造商也需要根據(jù)用戶需求，進(jìn)行新品開發(fā)與測(cè)試。
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，無線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器、金屬氧化傳感器等新型傳感器在市場(chǎng)上所占份額越來越大，傳感器有望朝著微型化、仿生化、智能化方向發(fā)展。
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