光电传感器在自动控制中的运用及技术分析

纪小明

摘 要：二十一世纪以来，我国的国民经济得到了稳步提升，各行各业都取得了进步。在科学发展中，传感器作为一种转化形式得到了迅速的发展，尤其是光电传感器，借助光和电器元件进行转化，由电路，发射器和接收器三部分组成。文章针对光电传感器的种类，优势和具体应用三个方面进行分析和探究，希望对同行业有所裨益。

关键词：光电传感器；自动控制；技术

1 光电传感器的种类

1.1 对射式

对射式传感器是指分开放置传感器与发射器，待发射器打开并发出红外光以后，通常会经过一段距离的传输，最后才能抵达接收器的所在位置，同时和接收器形成一个通路，当设定的检测对象经过对射式光源传感器的时候，检测物体就会被光路所阻挡，接收器会马上做出反应，同时输出一个开关的控制信号，通常情况下，经过发射器发出的光束，只能跨越感应距离一次，所以在使用环境中如粉尘污染较为严重的情况下，或者是室外应用对射式光电传感器都比较适合。

1.2 漫反射式

漫反射式的检测头内部，也含有发射器及接收器，但其中并没装置反光板，通常情况接收器是不能够接受到发射器发出的光，当设定的检测对象经过漫反射式光源传感器的时候，其光线就被检测对象所遮挡，同时检测对象会将光线折射回去，这时接收器就能够接收到光信号，同时输出一个开关的控制信号，这种光电传感器基本上都使用在自动冲水系统里。

1.3 反射式

在同一个接头装置的内部中，装置发射器、反光板以及接受器，在发射原理的作用下，发射器发出的光电会反射到接收器中，此种广电控制就是光电板反射式的光电开关。一般状态下，发射器会将所发射的光都是由反光板进行反折射回去，这种情况是接收器可以接收到的，当被检测的物体被遮挡，那么接收器就不能接收到光路，开关就会起作用。

1.4 槽型传感器

这种传感器通常情况下也被称作是U型光电开关，在其两侧装有发射器和接收器，让两个仪器在平面上形成一个光轴，当需要检测的物体经过U型传感器时，光轴会被传感器隔断，此时，设置好的光电开关就会发生反应，同时对开关量信号进行输出。这种光电开关的安全系数和稳定性较之其他都很高，所以，在透明物体和半透明物体的检测中经常会使用。

1.5 光线式

光线式的光电传感器实质上就是用光纤将光源处的光连接到监测点，连接过去的光会和检测的物体产生作用，对光的光学性质进行改变，让检测物体都能检测到该位置的光源信号，从而演变成了光线式光电开关。

2 光电传感器的优势

2.1 检测距离较一般传感器长

相对于其他的检测手段，光电传感器的检测距离相对大一些，如对射型保留大于十米的检测距离，可以实现一般传感器都不能达到的检测距离。

2.2 种类较多

光电传感器对待检测物体的限制相对较少，其检测原理是利用待测物体的反光或者遮挡进行检测，所以待测物不局限于金属，所有可以进行光的反射的物体都可以被检测，比如玻璃，木材。液体或者塑料，几乎涵盖了所有物体。

2.3 检测时间短

光电传感器在检测的过程中，都是由电子原件进行检测，没有机械性的工作时间，光电的速度非常快，所以检测响应的时间就非常短。

2.4 分辨率高

可以通过高级设计技术，让光束集中在一个小区域，或者一个光点，通过构成特殊受光的一种光学系统来实现高分辨率，在进行微笑无题的检测时，可以减少误差，精确检测位置。

2.5 非机械性接触

对物体进行检测时，传统的检测方式可能要接触被测物，对检测结果的精确度造成影响，但是光电检测不会接触被测物，从而保证被测物在检测的过程中完好无损，延长使用寿命。

2.6 进行颜色的判别

不同颜色的光的反射率和吸收率是不同的，利用光电传感器进行检测时，可以通过检测物的反射率和吸收率来计算出物体的颜色，可以判定颜色是否合格和颜色的差异。

2.7 便于调整

在对可视光的投射过程中，进行投光的光束是可视光，可以方便工作人员对被测物体进行适当的调整，保证检测结果的精准。

3 光电传感器在自动控制中的具体应用

3.1 自动印刷

在印刷的过程中使用反射式的光电传感器进行开关的设置，可以对印刷机的断纸工作，在印刷时，纸带处于正常工作的状态，反射式传感器就可以将反射回来的光检测到，通过信号判别是否有纸带的不正常或是有断纸的情况发生。若是反射器接收不到发射的信号，那么可能纸带的情况不正常，这时工作人员就可以采取相应的措施，将印刷装置离压，机器停止工作。使用光电传感器还可以对单张纸进行检测，使用透射式的方式，检测在印刷的过程中，纸张的厚薄对光的通透是有一定影响的，在纸张通过光电传感器时，电路保持在通路的状态中，在后续经过互锁，离压和离水等工序，印刷机会逐渐降低运转速度，完成单张纸的胶印工作。

3.2 光电色质的检测

在对光电色质进行检测时，最开始的应用是分选方面，或者是粮食加工方面，例如在进行粮食的分选时，根据颜色进行分类就要使用到光电传感器。在被测物中，不同的材质有着不同的光学特性，光电技术就是根据这些差异性进行工作，将颗粒物中不同颜色的粮食进行分类处理，机器种类有大米色选机或是杂粮色选机等。进行产品的包装之前，可以先应用色选机对粮食进行检测，当发现被测物的颜色有差异时，就会接通电源，使用压缩空气将颜色有差异的物品分离。

3.3 光电转速传感器

在检测之前，我们可以在待检测的转轴上安装一个转速调制盘，在盘上打一个小孔，这时，白炽灯的光在转速盘的另一面产生了恒定光，当转速达到检测要求的时候，这些恒定光就会达到光敏二极管，形成光电转换器。此时，这些光和发光二极管之间若是存在遮挡，光电传感器就会进行低电平输出，也就是一个脉冲。若是在光电传感器的尾部加一个电动机，在尾部装置一个多孔的电动转盘，在转盘转动的过程中就会形成很多的脉冲，将这些数据进行计算，就会得到转速。

3.4 自动门的传感设置

将光电传感器在地铁或电梯的自动门中加以运用。分别将发射器和接收器装置在对射距离内，调整好高度和位置，对光轴上的直径大于三十毫米的不透明物体进行检测，当乘客或是大件物品遮挡住了光线，接收器就接收不到信号，将物体判定为障碍，同时门不会关闭并发出信号。在设置的过程中，将不同组别的传感器发射信号调制不同的频率，以免相互影响。

4 结束语

综上所述，对光电传感器的種类进行了介绍，后文分析了光电传感器的主要优势和应用范围，对光电传感器在自动控制方面的应用进行了举例介绍。信息时代的背景下，光电传感器已经成为了自然和生产中不可或缺的一项技术手段，推动了我国的科技发展，为我国的科技事业发挥了重要的作用。相对其他检测方式，光电传感器在自动控制中精度高，形式多样，结构简单，相信在全行业的共同努力下，光电传感器会愈发先进，使用范围也愈发广泛。

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