美國邦納BANNER光電傳感器檢測原理及術(shù)語
美國邦納光電傳感器是一種小型電子設(shè)備,它可以檢測出其接收到的光強(qiáng)的變化。早期的用來檢測物體有無的光電傳感器是一種小的金屬園柱形設(shè)備, 發(fā)射器帶一 個(gè)校準(zhǔn)鏡頭 ,將光聚焦射向接收器,接收器出電纜將這套裝置接到一個(gè)真空管放大器上(見圖1 )。在金屬醫(yī)筒內(nèi)有一個(gè)小的白熾燈做為光源。這些小而堅(jiān)固的白熾燈傳感器就是今天光電傳感器的雛形。
早期的光電傳感器使用白熾燈做為光源;隨著技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)在使用非常小的L ED做為光源發(fā)光二_極管出現(xiàn)在19世紀(jì)60年代,現(xiàn)在我們可以經(jīng)常在電氣和電子設(shè)備上看到這些二極管做為指示燈來用。LED就是一種半導(dǎo)體元件,電氣性能與普通二極管相同,不同之處在于當(dāng)給LED通電流時(shí)，它會發(fā)光。
由于LED是固態(tài)的,所以它能延長傳感器的使用壽命。因而使用L ED的光電傳感器能被做得更小，且比白熾燈傳感器更可靠。不象白熾燈那樣, LED抗震動抗沖擊,并且沒有燈絲。另外, LED所發(fā)出的光能只相當(dāng)于同尺寸白熾燈所產(chǎn)性光能的一一部分。( 激光二=極管除外,它與普通L ED的原理相同,但能產(chǎn)生幾倍的光能,并能達(dá)到更遠(yuǎn)的檢測距離) LED能發(fā)射人眼看不到的紅外光,也能發(fā)射可見的綠光、黃光、紅光、藍(lán)光、藍(lán)綠光或白光。
到1970年,人們發(fā)現(xiàn)LED還有一個(gè)比壽命長更好的優(yōu)點(diǎn) ,就是它能夠以非常快的速度來開關(guān),開關(guān)速度可達(dá)到KHz。將接收器的放大器調(diào)制到發(fā)射器的調(diào)制頻率,那么它就只能對以此頻率振動的光信號進(jìn)行放大。
我們可以將光波的調(diào)制比喻成無線電波的傳送和接收。將收音機(jī)調(diào)到某臺, 就可以忽略其他的無線電波信號。經(jīng)過調(diào)制的LED發(fā)射器就類似于無線電波發(fā)射器,其接收器就相當(dāng)于收育機(jī)。人們常常有一個(gè)誤解:認(rèn)為由于紅外光LED發(fā)出的紅外光是看不到的,那么紅外光的能量肯定會很強(qiáng)。經(jīng)過調(diào)制的光電傳感器的能量的大小與LED光波的波長無太大關(guān)系。-個(gè)ED發(fā)出的光能很少,經(jīng)過調(diào)制才將其變得能量很高。一個(gè)未經(jīng)調(diào)制的傳感器只有通過使用長焦距鏡頭的機(jī)械屏蔽手段,使接收器只能接收到發(fā)射器發(fā)出的光,才能使其能量變得很高。相比之下,經(jīng)過調(diào)制的接收器能忽略周圍的光,只對自己的光或具有相同調(diào)制頻率的光做出響應(yīng)。
美國邦納BANNER光電傳感器未經(jīng)調(diào)制的傳感器用來檢測周圍的光線或紅外光的輻射,如剛出爐的紅熱瓶子,在這種應(yīng)用場合如果使用其它的傳感器。可能會有誤動作。如果一個(gè)金屬發(fā)射出的光比周圍的光強(qiáng)很多的話,那么它就可以被周圍光源接收器可靠檢測到。周圍光源接收器也可以用來檢測室外光。但是并不是說經(jīng)調(diào)制的傳感器就一定不受周圍光的干擾,當(dāng)使用在強(qiáng)光環(huán)境下時(shí)就會有問題。例如,未經(jīng)過調(diào)制的光電傳感器，當(dāng)把它直接指向陽光時(shí)，它能正常動作。我們每個(gè)人都知道，用一塊有放大作用的玻璃將陽光聚集在-張紙_ 上時(shí),很容易就會把紙點(diǎn)燃。設(shè)想將玻璃替換成傳感器的鏡頭,將紙?zhí)鎿Q成光電三極管,這樣我們就很容易理解為什么將調(diào)制的接收器指向陽光時(shí)它就不能工作了, 這是周圍光源使其飽和了。
調(diào)制的LED改進(jìn)了光電傳感器的設(shè)計(jì), 增大了檢測距離, 擴(kuò)展了光束的角度，人們逐漸接受了這種可靠易于對準(zhǔn)的光束。到1980年 ,非調(diào)制的光電傳感器逐步就退出了歷史舞臺。
紅外光L ED是效率zu高的光東,同時(shí)也是在光譜上與光電三極管zui匹配的光束但是有些傳感器需要用來區(qū)分顏色(如色標(biāo)檢測) , 這就需要用可見光源。
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