Оптички сензор претвара светлосне зраке у електронски сигнал. Сврха оптичког сензора је да измери физичку количину светлости и, у зависности од врсте сензора, преведе је у облик који је читљив помоћу интегрисаног мерног уређаја. Оптички Користе се сензори за бесконтактно откривање, бројање или позиционирање делова. Оптички сензори могу бити унутрашњи или спољни. Спољни сензори сакупљају и преносе потребну количину светлости, док се унутрашњи сензори најчешће користе за мерење завоја и других малих промена у смеру.
Мерне величине које могу да користе различити оптички сензори су температура, ниво течности у брзини, притисак, померање (положај), вибрације, хемијске врсте, зрачење силе, пХ вредност, сој, акустично поље и електрично поље
Врсте оптичких сензора
Постоје различите врсте оптичких сензора, најчешћи типови које користимо у нашим стварним апликацијама, као што је дато у наставку.
- Фотопроводни уређаји који се користе за мерење отпора претварањем промене упадне светлости у промену отпора.
- Фотонапонска ћелија (соларна ћелија) претвара количину упадне светлости у излазни напон.
- Фотодиоде претворити количину упадне светлости у излазну струју.
Фототранзистори су врста биполарног транзистора где је спој база-колектор изложен светлости. То резултира истим понашањем фотодиоде, али са унутрашњим добитком.
Принцип рада је пренос и пријем светлости у оптичком сензору, објекат који се детектује одражава или прекида а сноп светлости који одашиље диода која емитује . У зависности од врсте уређаја, процењује се прекид или одраз светлосног зрака. То омогућава откривање предмета независно од материјала од којег су израђени (дрво, метал, пластика или друго). Посебни уређаји чак омогућавају откривање прозирних предмета или оних различитих боја или варијација у контрасту. Различите врсте оптичких сензора како је објашњено у наставку.
Различите врсте оптичких сензора
Пролазни сензори
Систем се састоји од две одвојене компоненте предајник и пријемник су постављени један насупрот другог. Предајник пројектује светлосни сноп на пријемник. Прекид снопа светлости пријемник тумачи као сигнал прекидача. Небитно је где долази до прекида.
Предност: Могу се постићи велике оперативне удаљености, а препознавање је независно од структуре, боје или рефлективности објекта.
Да би се загарантовала висока оперативна поузданост, мора се осигурати да је предмет довољно велик да у потпуности прекине сноп светлости.
Ретрорефлексни сензори
Одашиљач и пријемник су у истој кући, кроз рефлектор се емитовани сноп светлости усмерава назад на пријемник. Прекид снопа светлости покреће операцију пребацивања. Где долази до прекида није важно.
Предност: Ретрорефлексни сензори омогућавају велике радне удаљености са преклопним тачкама, које су тачно поновљиве и захтевају мало напора за монтирање. Сви објекти који прекидају сноп светлости тачно се откривају независно од њихове површинске структуре или боје.
Дифузни рефлекторски сензори
И предајник и пријемник су у једном кућишту. Пренесену светлост рефлектује објекат који треба детектовати.
Предност: Интензитет дифузне светлости на пријемнику служи као услов за укључивање. Без обзира на подешавање осетљивости, задњи део се увек одражава боље од предњег дела. То доводи до последица погрешног пребацивања.
Различити извори светлости за оптичке сензоре
Има их много врсте извора светлости с. Сунце и светлост од пламена бакље били су први извори светлости који се користе за проучавање оптике. У ствари, светлост која долази из одређених (изашлих) материја (нпр. Јода, хлора и живих јона) и даље пружа референтне тачке у оптичком спектру. Једна од кључних компоненти у оптичкој комуникацији је монохроматски извор светлости. У оптичким комуникацијама извори светлости морају бити једнобојни, компактни и дуготрајни. Ево две различите врсте извора светлости.
1. ЛЕД (диода која емитује светлост)
Током процеса рекомбинације електрона са рупама на спојевима н-допираних и п-допираних полупроводника, енергија се ослобађа у облику светлости. Побуда се одвија применом спољашњег напона и може доћи до рекомбинације или се може стимулисати као други фотон. Ово олакшава спајање ЛЕД светлост оптичким уређајем.
ЛЕД је п-н полупроводнички уређај који емитује светлост када се на његова два терминала примени напон
2. ЛАСЕР (Појачање светлости стимулисаним зрачењем зрачења)
Ласер настаје када електрони у атомима у посебним наочарима, кристалима или гасовима апсорбују енергију од електричне струје коју побуде. Побуђени електрони се крећу из орбите ниже енергије у вишу енергију око језгра атома. Када се врате у нормално или основно стање, то доводи до тога да електрони емитују фотоне (честице светлости). Сви ови фотони су на истој таласној дужини и кохерентни. Уобичајена видљива светлост има више таласних дужина и није кохерентна.
ЛАСАР процес емисије светлости
Примена оптичких сензора
Примена ових оптичких сензора креће се од рачунара до детектора покрета. Да би оптички сензори ефикасно радили, они морају бити одговарајућег типа за примену, тако да одржавају осетљивост на својство које мере. Оптички сензори су саставни делови многих уобичајених уређаја, укључујући рачунаре, машине за копирање (керок) и светиљке која се аутоматски укључују у мраку. А неке од уобичајених апликација укључују алармне системе, синхронизме за фотографске блицеве и системе који могу открити присуство објеката.
Сензори амбијенталне светлости
углавном смо видели овај сензор на нашим мобилним телефонима. Продужиће трајање батерије и омогућити приказе који се лако виде и који су оптимизовани за животну средину.
Сензори амбијенталне светлости
Биомедицинске примене
оптички сензори имају снажне примене у биомедицинском пољу. Неки од примера Анализа даха помоћу подесивог диодног ласера, Оптички монитори срчаног ритма оптички монитор откуцаја срца мери ваш пулс помоћу светлости. Кроз кожу светли ЛЕД, а оптички сензор испитује светлост која се рефлектовала натраг. Пошто крв апсорбује више светлости, колебања нивоа светлости могу се превести у брзину откуцаја срца. Овај процес се назива фотоплетизмографија.
Оптички индикатор нивоа течности заснован на сензору
На основу оптичких сензора Индикатор нивоа течности састоје се од два главна дела инфрацрвене ЛЕД диоде повезане са светлосним транзисторима и провидног врха призме са предње стране. ЛЕД пројицира инфрацрвену светлост према споља, када је врх сензора окружен ваздухом, светлост реагује тако што се одбије од врха пре него што се врати на транзистор. Када је сензор умочен у течност, светлост се распршује и мање се враћа у транзистор. Количина одбијене светлости у транзистору утиче на нивое излаза, што омогућава осетљивост нивоа тачке
Оптички сензор нивоа
Да ли имате основне информације о оптичком сензору? Признајемо да горе наведене информације појашњавају основе концепта оптичког сензора са сродним сликама и разним апликацијама у реалном времену. Даље, било какве сумње у вези са овим концептом или за примену било којих пројеката заснованих на сензорима , дајте своје предлоге и коментаре на овај чланак који можете написати у одељку за коментаре испод. Ево питања за вас, који су различити извори светлости оптичког сензора?
