أنواع أجهزة الاستشعار البصرية

لعقود من الزمان ، وجدت المستشعرات الضوئية طريقها إلى عدد متزايد من التطبيقات. أدى تطوير أشباه الموصلات في الأربعينيات والخمسينيات من القرن الماضي إلى استخدام أجهزة استشعار للضوء منخفضة التكلفة وصغيرة الحجم وفعالة. تم استخدام أجهزة الكشف الضوئي في عدادات إضاءة الكاميرا وإشارات الشوارع وعدادات المرور. سمحت الألياف الضوئية للمعدات الحساسة بالعمل في البيئات الصاخبة كهربائيًا. أسفرت المستشعرات المعبأة بدوائر صغيرة متكاملة عن أجهزة كشف أسهل في الاستخدام. حسنت المستشعرات الضوئية كفاءة وموثوقية أنظمة التحكم بتكلفة معقولة.

تم استخدام مواد أشباه الموصلات الحساسة للضوء في مجموعة متنوعة من المكونات الإلكترونية. تتراوح أجهزة الكشف الضوئي من الخلايا الضوئية المقاومة البسيطة إلى الثنائيات الضوئية والترانزستورات. يجب أن يكون الكاشف جزءًا من دائرة تبديل أو تضخيم ؛ في حد ذاتها ، يمكنهم حمل كميات صغيرة فقط من التيار. يتم استخدامها للتحكم في غلق باب المصعد ، وعدادات أجزاء خط التجميع وأنظمة السلامة.

تتميز الألياف الضوئية بمزايا تفوق الكابلات الكهربائية القياسية لبعض البيئات. لا تحمل الألياف أي تيار ، لذا فهي محصنة ضد التداخل الكهربائي. لا تشكل أي خطر من حدوث شرر أو صدمة في حالة تلف الكابل. اعتمادًا على التصميم ، يمكن استخدام الضوء الموجود في الألياف كمستشعر بحد ذاته ، أو قد يعمل كمسار إشارة لحزمة مستشعر منفصلة.

تشع الأجسام الضوء وفقًا لدرجة حرارتها وتنتج نفس الألوان في نفس درجات الحرارة. يقدّر البيرومتر درجة حرارة الجسم عن طريق استشعار لون الضوء المنبعث منه. البيرومتر البصري هو جهاز قديم ؛ يقارن المشغل الفتيل المتوهج في عدسة الكاميرا بجسم ساخن لتحديد درجة حرارته. تستخدم البيرومترات الإلكترونية أشباه موصلات حساسة للضوء لقياس درجة الحرارة تلقائيًا. يتم استخدام البيرومترات عندما يكون الاتصال المباشر غير مريح أو غير آمن أو مستحيل. تشمل التطبيقات مراقبة أفران الصهر وتحديد درجة حرارة النجوم.

تستخدم كاشفات القرب المصغرة الضوء للاستشعار عندما تكون الأشياء في مكان قريب. تحتوي على مصدر LED وكاشف لقياس الضوء المنعكس. بقياس بضعة ملليمترات على جانبها ، فهي صغيرة بما يكفي لاستخدامها في الأجهزة الإلكترونية الصغيرة والهواتف المحمولة. لديهم نطاق يبلغ بضع بوصات ، وهو مفيد في تحديد محاذاة الورق في آلة النسخ ، على سبيل المثال ، وجود يدك ، أو إذا كانت حافظة الكمبيوتر المحمول مفتوحة أو مغلقة.

تُستخدم مستشعرات الأشعة تحت الحمراء في المواقف التي يكون فيها الضوء المرئي غير مريح أو يؤدي إلى نتائج عكسية. يمكن استخدامها لمعرفة ما إذا كان شخص ما في غرفة ، من خلال الحرارة المنبعثة من جسم الشخص. الأشعة تحت الحمراء مفيدة أيضًا للإشارة ، وتشكل أساس أجهزة التحكم عن بعد للفيديو والصوت.