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光电感应器的工作原理及优缺点

作者: 来源: 时间:2009-04-29

你是我们晚上的时候通过小区的公共通道的时候,灯就自动亮了起来,走开一小会时间又自动灭了,这是怎么实现的呢?

一种用于控制节能灯泡随周围环境光照度自动开启或关闭的光电感应器,涉及照明装置技术领域。其技术方案为:调节电压分配电路供给开关电路电压的控制电路与对开关电路供给电压的电压分配电路串联连接,电压分配电路与根据电压分配电路供给的电压而导通或断开的开关电路相连,本实用新型可以用于自动控制节能灯泡的开启或关闭。

光电感应器是由两个元件即投光器及受光器所组成,利用投光器将光线由透镜将之聚焦,经传输而至受光器之透镜,再至接收感应器,感应器将收到之光线讯号转变成电器信号,此电信讯号更可进一步作各种不同的开关及控制动作,其基本原理即对投光器受光器间之光线做遮蔽之动作所获得的信号加以运用以完成各种自动化控制。

投光器之光源因各种需要之不同有一般灯泡、红光LED、绿光LED,及IR红外光LED等. 受光器为接收投光器送来之光波信号,并将它转换成电器信号,其主要元件为硅晶体电子元件 ,依其性质可分为光电晶体,光二极体及光敏电阻,如今现代化之光电产品普遍已採用光电 晶体,其优点为高速度的开关功能及非常灵敏之敏感度.

光纤传感器的工作原理:光纤传感器是利用光纤的特性研制而成的传感器.光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能,绝缘、无感应的电气性能,耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息.

光电感应器之总类光电感应器依其检测距离及使用场所可分为下列四种形式:

1.对照型

此型光电感应器为最早的感应器形式,将投光器及受光器分开于两端,一边投光、一边受光,在两者之间的光线若受到任何物体 之干扰,即会改变开关的状态,如图一.

优点: 有较长的检测距离,同时能检测较困难的物体,如发亮表面的 物等

缺点: 因投光及受光分开两处,故安装配线及校准之工作较複杂.

2.反射片型

反射片型光电感应器是将投光器及受光器装于同一镜头内,光线由投光部份发出经一反射片反射回到接收部份,故再同一段距离内,光线在镜头与反射片间往返各一次,如图二.

优点: 因投光受光在同一镜头内,故安装配线比较简易,另外,在校准作 上亦较对照型简单且有较大的弹性

缺点: 检测距离较对照型小一倍,同时光线在镜头与反射片间经多次反射亦减弱其能量.

3.近接反射型

此型与反射片型相似,投光与受光均装于同一镜头内,但投光器发出之光线是经由物体表面反射再回至受光器.现代之反射型光电感应器除一般功能型,另外发展出较先进之前景遮蔽及背景遮蔽功能,如图三.

优点: 价格低廉、安装容易、校准容易.

缺点: 由于需经由物体表面加以反射,故物体表面之反射情形影响其检测功能,如白色表面即较黑色表面更能有效的被检测出.

4.光纤型

光纤型光电感应器是利用光纤电缆将在同一镜头之投光器及受光器引导至需要的地方,它的优点为能使用于非常困难的地方,如有高温、振动、突出物等.

我国提出了社会经济和能源可持续发展的战略,建设节约型社会,在实现国民经济快速发展的同时努力降低单位GDP的能源消耗.而建筑行业作为耗能大户,节能潜力巨大,大力发展和推广外墙保温、太阳能光热和光电、地源热泵、热管和相变蓄热材料等新型建筑节能技术,在不断提高人们居住环境舒适度的同时,降低建筑耗能总量,有效缓解能源的供需矛盾,既具有实际经济意义,又具有重要的社会意义和环保价值. 据估计,到2010年世界光电子工业的产值将达到4000亿美元以上,发展前景十分乐观.