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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(lái)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(yáng)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(wú)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(lái)說(shuō),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(lái)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(guò)光在煙道里傳輸過(guò)程中的變化大小來(lái)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(wú)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(lái)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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