自动控制中光电传感器的实践研究

郑展

摘   要：當下，最常用的传感器类型是光电传感器。光电传感器作为一种检测控制器件，具有应用领域广、能将光信号转换成电信号等诸多优点。鉴于此，对广电传感器的原理进行分析，然后分析其优势，最后详细阐述在自动控制中光电传感器的有效应用。

关键词：光电传感器;自动控制;应用

光电传感技术在工业自动化控制和感应类机器中有着广泛的应用，涉及视觉检测、精密测量、定位传感，其基于光电器件，对光照强度、光照度、气体成分等进行检测，也可以检测能转化为其余的非电量，如表面粗糙度、零件直径、位移等。特别是在生物制药行业，在无菌操作环境下，其非接触性、响应快、性能可靠的特点，广泛应用在液位探测、液相检测、目检仪、贴签机、液体分装、实验精密仪器等特殊工艺环境中。工业装备智能化的发展促使传感器类的实践应用不断进步。光电传感器是基于光电效应，在某种物质上，当光源照射的时候，其物质电子吸收光子能量就会有电效应现象出现。通过转化，其光信号会直接转变为电信号。其原理是：基于信号的发射，接收实际的指令，如果存在阻挡的问题，就会有对应的指令工作出现。

1    光电传感器的特点

（1）拥有较高的精确度。从实际的分析来看，光电传感器能够通过技术精准地分析数据，可以实现精确度的提升。在使用采光处理机制后，可以实现分辨率的大幅度提升。基于长远的分析，能够提高检测结果精准性，也可以促使后续工作有序开展。

（2）检测物体条件较少。首先，被检测物体实际的限制度较小。不同检测物体，其基本的组成性质有所差别，最终使光电传感器的使用也必定存在差异。物体的不同，还需要利用发射器的光线通路进行遮挡处理，这样就可以快速地反应，实现控制开关信号的传输。另外，基于特定环境的对应分析，传感器的不同，其独有的优势也存在差异，从而精准检测被检测物体，所以其拥有较为宽泛的适用范围。

（3）使用寿命较长。光电传感器之下的检测物体和原本的检测程序，最大的差异在于光电技术的使用以及对应的措施的运行。这样就可以防范被检测物体同检测装置之间出现机械接触，从而延长使用寿命，也能通过操作性的提升，扩大实际应用范围。

（4）受检测距离限制小。在实际的检测中，超声波检测、磁性检测等对于检测距离都存在局限性。一旦不可避免地拉长距离，就会带来限制，但是光电传感器能够确保检测结果的准确度。

2    光电传感器的种类

2.1  对射式的光电传感器

对射式的光电传感器主要由发射器和接收器组成，通过发射器发出的具有一定频率的信号，经过一定距离之后由接收器进行接收。如果被测物体挡住此光路，接收器就会根据其信号接收情况做出反应，进行相应的开关控制信号的输出。此种传感器在具有较为严重的粉尘污染以及室外环境中都比较适用。

2.2  漫反射式传感器

漫反射式传感器与上述对射式传感器类似，只是缺少反光板。这样就使得被测物体挡住光路之后，检测对象会将发射器发出的光线进行折射，使接收器可以接收到光信号，然后将相应的开关控制信号进行传输，适合在自动冲水系统中应用。

2.3  反射式传感器

反射式传感器在同一个接头装置中装有海油发射器、反光板以及接收器，适合在光电板反射式的光电开关中应用。如果出现被测物体挡住传感器的现象，接收器就会由于无法接收光路而控制开关起到作用。

2.4  槽型传感器

槽型传感器的两侧分别安装发射器和接收器，当被测物体经过此U型传感器时就会隔断光轴，此时就会控制光电开关反应并进行开关量信号的输出。应用此种传感器的开关具有较高的安全性和稳定性，比较适合在被测物体为透明或半透明物体的检测工作中应用。

2.5  光线式传感器

光线式传感器使用光纤连接光源的光与监测点，当被测物体挡住此光线时，会改变其光学性质，这就会检测到此位置的光源信号。

3    光电传感器在自动控制中的具体应用

3.1  在自动印刷中的应用

在自动印刷中应用光电传感器，主要是在开关中设置反射式光电传感器。其具体的应用是在自动印刷作业中对纸带的工作状态进行光检测，通过反射回来的信号对纸带是否出现断纸现象进行判断。针对反射回来的信号，工作人员可以采取印刷装置离压来停止工作，并进行异常情况的处理。同时，通过此装置的应用，还能够采用透射式的方式来对单张纸进行检测，保证在纸张通过此装置时，电路正常通路。但是，如果在通过之后进行互锁、离压以及离水等工序时，则会根据信号判断，来自动调低电机转速，保证单张纸胶印工作的顺利完成。

3.2  在光电色质检测中的应用

光电传感器主要是应用在分选工序或者是粮食加工环节中。粮食加工使用光电传感器可以根据粮食的颜色来进行分选。这主要是由于不同材质的被测物体具有不同的光学特性，通过光电传感器，就可以针对其不同的光学特性进行分类处理，从而实现对大米或者是杂粮的分选。通过色选机对粮食进行分选之后，使用压缩空气来对存在颜色差异的物品进行分离，之后再开展产品的包装工作。

3.3  在自动门中的应用

地铁或者电梯的自动门中，在允许的对射距离内进行光电传感器的发射器和接收器的安装，可以实现对光轴上直径超过 30 mm的不透明物体进行检测。这样就可以保证在乘客挡住发射器的光纤之后，由于接收器无法接收到信号，可以判断二者之间存在障碍物，此时就会发出信号，不允许门关闭，保护乘客的安全。同时，还可以设置具有不同发射信号频率的不同组传感器进行同时使用，避免相互之间产生影响。

4    结语

在当今信息时代背景下，光电传感器已成为自然和生产中无法缺少的一种技术手段。其在一定程度上促进了我国科学技术的飞速发展，在我国的科技事业中发挥举足轻重的作用。与其他检测方法相比，光电传感器在自动控制中具有精度高、品种多、结构简单等优势特点。相信经过整个行业的携手并进、共同努力，光电传感器在未来将会越来越先进，其使用范围也将逐渐广泛。

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