光电传感器在自动控制中的应用探讨

发表时间:2019/4/9   来源:《信息技术时代》2018年8期   作者:黄鑫
[导读] 我们所处的信息科技时代,任何行业生产都需要获取大量准确的信息,以推动行业发展。光电传感器凭借它自身数据信息精度高,形式多样,结构简单等优势,在自动控制领域被普遍推广应用。与人们生活密切相关的有自动控制门窗、
(长春理工大学,吉林省 长春市 130000)
摘要:我们所处的信息科技时代,任何行业生产都需要获取大量准确的信息,以推动行业发展。光电传感器凭借它自身数据信息精度高,形式多样,结构简单等优势,在自动控制领域被普遍推广应用。与人们生活密切相关的有自动控制门窗、对烟尘污染的自动检测、印刷机器自动检测等等。本文接单介绍光电传感器分类,阐明光电传感器在自动控制中的优势,探讨了光电传感器在自动控制中的应用,以供同行借鉴参考。
关键词:光电传感器;自动控制;应用探讨

 
        1光电传感器分类
        1.1对射式传感器
        对射光电传感器是最常见的光电传感器类型,在自动控制中得到了广泛的应用。它在光电传感器的应用系统中得到了长期的关注。与其他光电传感器相比,它具有以下特点:首先,它可以分别安装发射机和接收机,然后由发射机发射,不受任何干扰。最后,接收装置接收到信号,形成一个圆形的信号传感系统,优于磁法和超声法进行远距离检测。其次,光伏传感器不需要额外电压,光电转化率高,可以通过传感信号向电路发送指令。第三,通过传感信号实现电路的自动控制。该传感器可用于各种恶劣环境,如粉尘、雾霾和野外环境。
        1.2漫反射式传感器
        与其他光电传感器相比,漫反射式光电传感器具有以下特点:首先,发射机和接收机可以同时安装,但安装过程相对简单,因为中间省去了反射器的安装环节;其次,如果需要对反射器进行检测,则反射器可以直接安装在被检测对象上,因此具有检测功能。具有灵活性强、检测方便等特点。漫反射传感器可应用于自动开关设置、自动控制安全门设置等领域。
        1.3反射式传感器
        反射式光电传感器的特点和优点如下:首先,它可以同时安装发射机、接收机和反射器,使光路对齐和连接变得容易;其次,它不受被检测对象的形状、颜色和材质的影响,即当被检测对象涉及时,它仍然可以检测到,相应的接收设备也可以接收到信息;第三,与反辐射光电传感器相比,节省了安装和使用空间。主要应用范围是高速计数及在各种控制环境。
        1.4光纤传感器
        光纤传感器的特点是:首先光纤将光源连接到被测点,然后使调制区域内的光作用于被测对象,改变原有光学特性,然后发出光信号,再由接收装置接收信号;其次,光纤传感器具有很强的创新性,使其能够用光纤感知真实物体。现在的具体创新性能,其抗电磁干扰性能较强,所以它具有较强的灵敏度,使被测信号得到增强和更加准确,在许多恶劣的环境中都是首选应用。
        例如,在石油测井技术中,光纤传感器可以用来测量井下油流、温度、压力和含水率等物理量。它还可以应用于土木工程领域,测量混凝土结构的变形和内应力,检测大型结构和桥梁的健康状况。
        1.5槽型传感器
        槽形光电传感器又称u型光电传感器,是我们日常生活中最常见的传感器之一。它具有以下显著特点:首先,可以在槽形传感器的两端安装发射机和接收机;其次,对检测对象的限制很少:由于检测对象引起的阴影和反射的检测原理,它不像接近传感器。测量对象仅限于金属。它可以检测几乎所有的物体,如玻璃,塑料,木材,液体等。与反射式传感器相比,u型光电传感器在测量透明或半透明物体时更具优势。
        2应用优势
        2.1检测物体种类多
        许多文献表明,光电传感器能够检测和控制反射光的物体。除了非常坚硬的金属和玻璃,其他软橡胶物体和流体物体也可以用光电传感器测量。
        2.2分辨率高 响应迅速
        光电传感器检测中使用的光电仪器能够将发射的光集中在检测过程中的某一点,从而能够高精度地检测出物体中的各种元素,具有较高的分辨率。与其他检测仪器相比,微粒子的位置测量精度要求较高,精度更高。

此外,光电传感器主要是利用光作为媒介的传播,光速传播特别快,使得光电传感器的工作速度比传统的传感器,减少机械的工作时间,所以它有快速反应的优势。
        2.3非接触调整
        由于不需要机械地接触被测对象来实现检测,不会对被测对象和传感器造成损伤,且传感器可以长期使用。调节时,通过投射可见光,方便调节被测物体的位置。从而实现了无接触调节。
        2.4辨别颜色
        根据光色的物理原理,不同颜色物体的反射率和吸收率不同,通过分析被测物体反射光的波长可以得到物体的颜色。
        3光电传感器的应用
        3.1烟尘浊度监测仪
        防止工业粉尘污染是环境保护的重要任务之一。为了消除工业烟尘污染,首先,我们必须知道烟尘的排放量,所以我们必须监测、自动显示并超过烟尘源的标准报警。烟道内烟气浑浊度是通过烟道内光在传输过程中的变化来测量的。当烟道浑浊度增加时,光源发出的光被尘粒吸收和折射,到达光电探测器的光减小,因此光电探测器输出信号的强度可以反映烟道浑浊度的变化。
        3.2光电耦合器
        光耦合器在驱动电路中应用时,可广泛应用于计算机控制系统中开关量的控制。由于计算机的I/O输出驱动能力有限,一般不足以驱动某点磁致动器。需要增加驱动接口电路。为了避免计算机的干扰,应采取隔离措施。晶闸管的主电路一般为交流高压电路,由于其电压高、电流大,不易与计算机直接连接。光学耦合器起到隔离作用。
        例如,当光耦用于高压稳压电路时,驱动管需要一个耐高压晶体管。输出电压增加时,晶体管的偏置电压的增加,发光二极管的正向电流增加,减少光敏管的极间电压,减少了调整管的偏置电压和增加了内部阻力,减少输出电压,保持输出电压的稳定。
        3.3自动门传感
        所述光电传感器的发射机和接收机可分别安装在自动门开闭点的两侧。当门缝中有物体时,物体会阻碍光的传输,在开闭点的传感器会发出打开指令,使自动门不会关闭,避免人或物被夹住[4]。
        3.4 铭板捺印
        反射传感器可在正常贴贴纸时,区分铭牌与底纸之间不同的反射(光)信号,从而控制冲压机构只对铭牌部分进行编码;当背衬纸破损时,背衬纸不能反射光信号,传感器发出停止指示,提醒设备。
        3.5光纤应变传感器
        光纤传感器可以附着在结构表面进行测量,也可以嵌入到结构内部实现物理量的测量。预埋光纤传感器可以测量混凝土结构内部施工应力、应力松弛和动荷载应力,光纤传感器提供的测量数据能够判断建筑、桥梁或施工阶段或正常运营时期的内部结构损伤程度。
        4结语
        总之,光电传感器在自动控制领域得到了广泛的应用,不仅提高了自动控制系统的运行效率和自动控制水平,而且促进了我国各行各业自动化和信息技术的发展。上述分析结果表明,光电传感器不仅具有测量多类型物体的优点,而且具有测量速度快、测量结果准确、测量距离远、色彩分辨率高等优点,具有很大的发展和应用空间。
参考文献
[1]杜文锋.光电传感器在自动控制中的应用分析[J].中國设备工程,2017(18):130-131.
[2]梁潇怀.光电传感器在自动控制领域的应用[J].信息记录材料,2017,18(08):12-13.
[3]黄滔,邝仕强.光电传感器在自动控制系统中的应用分析[J].信息与电脑(理论版),2017(09):149-150.
[4]梁潇怀.光电传感器在自动控制领域的应用[J].信息记录材料,2017,18(08):12-13

作者简介:黄鑫(1997.12-),男,辽宁省大连市人,当前职务:学生,学历:本科 研究方向:光电技术。
 
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