光電傳感器在自動(dòng)控制中的應(yīng)用

李積虎

（甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

1 光電傳感器的原理

目前，中國(guó)已進(jìn)入信息技術(shù)時(shí)代，傳感器在自動(dòng)控制技術(shù)中發(fā)揮著十分重要的作用。所以，對(duì)傳感器的使用范圍就更廣闊。在實(shí)際的應(yīng)用中，光電傳感器是利用光電器件，將光信號(hào)能夠直接有效的向電信號(hào)轉(zhuǎn)化，從而使數(shù)據(jù)和信息可以很好的進(jìn)行傳遞。光電傳感器基本是由檢測(cè)電路單元、發(fā)射器單元和接收器單元組成。它不但能夠?qū)τ嘘P(guān)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)精確的測(cè)量，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用方便，在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用范圍在逐漸擴(kuò)大，而且前景廣闊。

2 光電傳感器優(yōu)勢(shì)

1）光電傳感器能對(duì)不同形狀和結(jié)構(gòu)的物體進(jìn)行檢測(cè)，制約因素不多，且有較為廣泛的工作范圍。只要被檢測(cè)物體能夠有效地阻擋或反射光束，就可以滿足檢測(cè)特定的要求和條件。簡(jiǎn)而言之，不管是玻璃、木材、塑料亦或是陶瓷都能被有效地檢測(cè)出來。

2）光電傳感器具有較高的分辨率。在實(shí)際應(yīng)用過程中，將采用高端設(shè)計(jì)技術(shù)，它可以對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)綜合性和集中性的處理。即使檢測(cè)光束可以集中在很小的區(qū)域內(nèi)，也能提高檢測(cè)的實(shí)際精度。鑒于它是利用高精度的采光處理機(jī)制，可以使檢測(cè)的實(shí)際分辨率進(jìn)一步提高，從而奠定了后期工作開展的基礎(chǔ)，并最終全面優(yōu)化了整體的檢查效果。

3）光電傳感器可以對(duì)較長(zhǎng)的距離進(jìn)行檢測(cè)，由于該技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，可以有效地進(jìn)行較長(zhǎng)距離的測(cè)量和控制。其中，磁檢測(cè)和超聲波檢測(cè)的檢測(cè)距離較為固定，這將受電磁波與超聲波距離的相關(guān)性影響。進(jìn)一步來講，如果增加了檢測(cè)距離，技術(shù)人員可以使用光電傳感器來測(cè)量它們[1]。

3 自動(dòng)控制中光電傳感器的有效應(yīng)用

3.1 印刷中的有效應(yīng)用

反射式光電開關(guān)可以用來檢測(cè)卷筒紙印刷機(jī)斷紙檢測(cè)。紙帶如果正常運(yùn)行時(shí)，檢測(cè)器可以對(duì)紙帶表面反射回來的光信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)；當(dāng)紙張斷裂時(shí)，紙帶表面不能反射回信號(hào)，并且系統(tǒng)立即采取一定的操作，可以實(shí)現(xiàn)印刷裝置離壓，同時(shí)快速關(guān)機(jī)，避免印刷機(jī)滾筒表面被斷落的紙張纏繞。一些紙膠印機(jī)通過透射式光電傳感器進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)光路光線在一張、兩張和兩張以上印刷紙上的覆蓋度的差異來檢測(cè)紙張。當(dāng)兩張紙和兩張以上的紙張通過傳感器電路時(shí)，將給紙切斷，互鎖，自動(dòng)離壓，離水，使機(jī)器從定速下降到運(yùn)行速度。最終讓紙張能夠?qū)崿F(xiàn)打單張膠印[2]。

3.2 在光電轉(zhuǎn)速傳感器中的應(yīng)用

在目標(biāo)速度軸上設(shè)置一個(gè)特殊的調(diào)速盤，上面有小孔設(shè)置。將一個(gè)白熾燈配置在旋轉(zhuǎn)盤的另一側(cè)，該白熾燈的光纖通過空洞向另一側(cè)光敏二級(jí)管位置傳送，這樣一個(gè)完整的光電轉(zhuǎn)換器就完成了。如果使用紅外光發(fā)光二極管和高靈敏度光電晶體管，如果它們之間有一個(gè)物體存在，相應(yīng)的傳感器將立即輸出低電平，并產(chǎn)生脈沖。如果電機(jī)安裝在光電傳感器接收器的后部，則可以在電機(jī)軸上安裝旋轉(zhuǎn)盤，并且沿邊緣設(shè)計(jì)一個(gè)圓孔，并將檢測(cè)到的物體放置在圓孔的中心。然后轉(zhuǎn)盤處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，傳感器將產(chǎn)生刪除脈沖，這樣就能夠有效地計(jì)算出輪子的速度了[3]。

3.3 光電色質(zhì)檢中的應(yīng)用

在光電色質(zhì)的檢測(cè)中，初始階段主要應(yīng)用于分離和谷物加工。但是，鑒于不同材料的光學(xué)特性不同，所以該特征可以與光電技術(shù)相結(jié)合，通過選色機(jī)將粒狀材料中不同顏色的材料分離，并結(jié)合材料類型，分選機(jī)可分為大米色選機(jī)、茶葉色分選機(jī)和雜糧色分選機(jī)等。當(dāng)產(chǎn)品包裝時(shí)，色選機(jī)可用于檢測(cè)和處理產(chǎn)品。如果有不同的顏色，電壓差將產(chǎn)生，并通過處理后選出[4]。

3.4 自動(dòng)傳感門

將發(fā)射器和接收器同時(shí)分別在門的互射范圍內(nèi)進(jìn)行安裝，使發(fā)射器和接收器的方向保持在一個(gè)方向并對(duì)其，并且高度要一致。這種傳感器可以對(duì)光軸上大于25 mm的不透明物體進(jìn)行檢測(cè)。如地鐵安全門和地鐵車廂車體，如果有乘客或物品被夾在了屏蔽門的孔隙中，則會(huì)遮擋到紅外光線，因此傳感器就能夠?qū)φ系K物進(jìn)行顯示，并立刻向列車司機(jī)或者管理人員發(fā)出報(bào)警信號(hào)。為了減少傳感器之間的干擾，傳感門要對(duì)同一類型的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的頻率進(jìn)行有效的調(diào)整，使其保持一致的頻率，以免誤報(bào)。此外，為了防止外部光會(huì)直接干擾到傳感器，或者灰塵對(duì)傳感器透鏡的影響，通常在接收裝置的透鏡前面增加長(zhǎng)的圓形套筒，以減少誤判幾率[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)今信息時(shí)代背景下，光電傳感器已成為自然和生產(chǎn)中無法缺少的一種技術(shù)手段。它在一定程度上促進(jìn)了我國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在我國(guó)的科技事業(yè)中發(fā)揮著舉足輕重的巨大作用。與其他檢測(cè)方法相比，光電傳感器在自動(dòng)控制中具有精度高、品種多、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。相信經(jīng)過整個(gè)行業(yè)的攜手并進(jìn)共同努力，光電傳感器在未來將會(huì)越來越先進(jìn)，其使用范圍也將日趨逐漸廣泛。在光電傳感器的具體應(yīng)用過程中，應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化過程進(jìn)行對(duì)相關(guān)工作進(jìn)行有序的開展，使精準(zhǔn)度高的特征能夠充分的發(fā)揮出來，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和形式的高度優(yōu)化和整合處理。鑒于光電傳感器自身的廣泛優(yōu)勢(shì)，在不同領(lǐng)域已經(jīng)得到了全面而又充分的應(yīng)用，同時(shí)其整體的技術(shù)結(jié)構(gòu)也在不斷完善，在未來的各個(gè)領(lǐng)域中，相信前景必將一片大好[6]。