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光學傳感器的工作原理
 
更新時間:2018.10.18 瀏覽次數:
 

光學傳感器及儀器是依據光學原理進行測量的,它有許多優點,如非接觸和非破壞性測量、幾乎不受幹擾、高速傳輸以及可遙測、遙控等,主要包括一般光學計量儀器、激光幹涉式、光柵、編碼器以及光纖式等光學傳感器及儀器。在設計上主要用來檢測目標物是否出現,或者進行各種工業、汽車、電子產品和零售自動化的運動檢測.

 

 

近幾十年以來,電氣傳感器一直作為測量物理與機械現象的標準設備發揮著它的作用。盡管它們在測試測量中無處不在,但作為電氣化的設備,他們有著與生俱來的缺陷,例如信號傳輸過程中的損耗,容易受電磁噪聲的幹擾等等。這些缺陷會造成在一些特殊的應用場合中,電氣傳感器的使用變得相當具有挑戰性,甚至完全不適用。光纖光學傳感器就是針對這些應用挑戰的解決方法,使用光束代替電流,而使用標準光纖代替銅線作為傳輸介質。

在過去的二十年中,光電子學的發展以及光纖通信行業中大量的革新極大地降低了光學器件的價格,提高了質量。通過調整光學器件行業的經濟規模,光纖傳感器和光纖儀器已經從實驗室試驗研究階段擴展到了現場實際應用場合,比如建築結構健康監測應用等。

光學傳感器種類主要有激光、紅外光、照度、可見光以及圖像傳感器等等,它們分別利用光的一些固有特性,快速發展起來的傳感技術。比如,激光的出現,使無線電技術和光學技術突飛猛進、相互滲透、相互補充。現在,利用激光已經製成了許多傳感器,解決了許多以前不能解決的技術難題,使它適用於煤礦、石油、天然氣貯存等危險、易燃的場所。還有用激光製成的光導纖維傳感器,能測量原油噴射、石油大罐龜裂的情況參數。在實測地點,不必電源供電,這對於安全防爆措施要求很嚴格的石油化工設備群尤為適用,也可用來在大型鋼鐵廠的某些環節實現光學方法的遙測化學技術。

原理:發光二極管照亮采樣表麵,對比度強烈的待采樣影像通過透鏡在CMOS上成像,CMOS將光學影像轉化為矩陣電信號傳輸給DSP,DSP則將此影像信號與存儲的上一采樣周期的影像進行比較分析,然後發送一個位移距離信號到接口電路。接口電路對由DSP發來的位移信號進行整合處理,而已傳入計算機內部的位移信號再經過驅動程序的進一步處理,在係統中形成光標的位移。

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