浅谈光电传感器在自动控制中的应用

1 光电式传感器的种类

1.1 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，一般情况下，发射器所发出的光束只能够跨越感应距离一次，因此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。

1.2 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，光线就被遮挡了，并且检测物体还会将光线反射回去，这是接受器就是可以接收到光信号的了，接受器同时输出一个开关控制信号，漫反射式光电传感器大多被应用在自动冲水系统中。

1.3 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，反光板是会将发射器所发射的光反射回去的，这是接受器是可以接收到的，而如果检测的物体挡住了光路，那么接受器就是接收不到的，这是开关就会产生作用。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，并且也可用于粉尘污染较为严重的环境中。

1.4 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，同时输出开关量信号。槽形光电开关的稳定性和安全性都很高，所以其一般用于透明物体、半透明物体以及高速变化物体的检测工作中。

1.5 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。

2 光电传感器的主要优势

2.1 可检测物体的类型繁多，并且限制检测工作的因素较少。由于我们需要检测的物体是会对光束形成反射和遮挡的，所以可检测物体的类型很多，并不仅仅限于是金属物体的，只要能够反射光线的物体我们都可以对其进行检测工作，如液体、塑料、木材以及玻璃等。

2.2 检测时的分辨率更高。借助于更加现代化的高级设计技术，所投光的光束都会集中在小光点上，并且借助于所形成的特殊的受光的光学系统，也可以进一步的提高检测时的分辨率，其可以对精度要求较高的位置进行检测，同时也可以对微小的物体进行检测工作。

2.3 可以准确的分辨颜色。在通过检测物体时，所形成光的吸收率以及反射率是要受到检测物体的颜色以及被投光的光线波长的影响的，并且其组合也是有着一定程度的不同的，而根据这种原理就可以准确的分别检测物体的颜色了。

2.4 检测的距离更长并且易于调整。采用光电式传感器检测物体时，与其他类型的传感器相比，其检测的距离更长，通常其检测距离都是不小于10m的，并且超声波检测以及磁性检测不能检测的物体，光电式传感器也是可以检测的。在投射可视光的类型中，一般所投的光束都是可见光，所以是可以及时的调整所检测物体的位置的。

2.5 非机械性的接触检测。在检测的过程中，采用光电传感器是可以非机械性的接触物体的，这样不但能够保证光电传感器的使用期限，同时也不会损坏被检测的物体。另外，由于光电式传感器的电路通常都是由电子元件组成的，而光本身的速度就很高，因此其响应的时间也就更短。

3 光电传感器在自动控制中的应用

通常情况下，对于光电传感器的应用情况，我们最常见的安防系统中的光电开关烟雾报警器，另外，在工业中光电传感器也经常被应用在记录机械臂的运动次数中。而在照明行业中，光电传感器的应用也是最广泛的，如光纤照明、LED照明、道路照明、智能照明以及灯光设计等等，同时光电传感器在转速检测、色标检出、气流量控制、自动门传感器以及行程控制等众多的领域中也得到了应用。

3.1 光电转速传感器。在我们需要检测的转速轴上先安装一个带孔的转速调质盘，白炽灯在转速盘的一端就会产生恒定光，这些恒定光最后到达光敏二极管位置处就会形成光电转换器，这是如果在具有较高灵敏度的光电晶体管和红外光电发光二极管之间有物体存在时，传感器就将自动输出一个低电平，也就形成了脉冲。如果在其光电传感器接受器的后部在加装一个电动机，并且在电动机的转轴上安装一个转盘，并沿其边缘设计一些圆形过孔，而需要检测的物体就放在圆形过孔的圆心位置处，这样在转盘旋转的过程中，传感器就会不断的输出脉冲，通过这些脉冲就可以计算出轮子的转速了。

3.2 在自动印刷系统中的应用。采用反射式的光电传感器作为开关可以用来检测卷筒纸印刷机的断纸工作，如果纸带处于正常的工作状态，那么反射式的光电传感器就是可以检测到反射回来的光信号的，而如果纸带的工作情况不正常或是有断纸发生时，那么检测器就无法检测到发射回来的光信号，进而系统采取应对措施，印刷装置首先离压，机器迅速停止工作。另外，采用透射式的光电传感器也可以进行单张纸胶印机纸张检测工作，在印刷用纸的过程中，一张、两张以及两张以上的用纸它们对光线的遮盖程度是有差异的，因此当纸张经过光电传感器时，电路处于通路的状态，经过互锁、离压、离水以及离墨等工序，机器会逐渐的降低到运转的速度，从而完成了单张纸的胶印工作。

3.3 光电色质检测中的应用。在光电色质的检测工作中，起初是被应用在分选领域以及粮食加工中的，比如说用于分选杂粮和谷物的色选机就要用到光电传感器。由于不同材料的光学特性是有着很大的差异性的，根据光电技术，色选机可以将颗粒物料中不同颜色的无聊分离开来，根据分选物料种类的不同，我们可以将分选机分为大米色选机、茶叶色选机和杂粮色选机三类。在包装产品之前，应先使用色选机对产品进行检测，如果发现了个别物品的颜色是有差异的，那么机器就会立即产生电压差，同时电磁阀也被立即接通，之后在压缩空气的作用下就可以将颜色有差异的物品吹出来了。

4 结束语

通过以上的论述，我们对光电式传感器的种类、光电传感器的主要优势以及光电传感器在自动控制中的应用三个方面的内容进行了详细的分析和探讨。在信息时代的大背景下，传感器作为获取自然环境与生产中信息的最重要的方法和手段，其在推动我国社会进步，促进我国经济发展等工作中都将发挥重要的作用，而光电传感器具有精度高、结构简单、形式多样以及可测参数多等非常多的优点，因此我们相信在全行业的共同努力下，光电传感器会越来越先进，同时其应用范围也会越来越广泛。