Arten von optischen Sensoren

Optische Sensoren halten seit Jahrzehnten Einzug in immer mehr Anwendungen. Die Entwicklung von Halbleitern in den 1940er und 50er Jahren führte zu kostengünstigeren, kompakten und effizienten Lichtsensorgeräten. Fotodetektoren wurden in Kamera-Belichtungsmessern, Straßenlaternen und Verkehrszählern verwendet. Faseroptik ermöglichte es empfindlichen Geräten, in elektrisch verrauschten Umgebungen zu arbeiten. Sensoren, die mit winzigen integrierten Schaltkreisen verpackt waren, ergaben Detektoren, die einfacher zu verwenden waren. Optische Sensoren haben zu vertretbaren Kosten eine verbesserte Effizienz und Zuverlässigkeit von Steuersystemen.

Lichtempfindliche Halbleitermaterialien wurden in einer Vielzahl elektronischer Komponenten verwendet. Photodetektoren reichen von einfachen resistiven Photozellen bis hin zu Photodioden und Transistoren. Der Melder muss Teil eines Schalt- oder Verstärkerkreises sein; Für sich allein können sie nur geringe Strommengen tragen. Sie werden zur Steuerung von Aufzugstürschließern, Fließband-Teilezählern und Sicherheitssystemen verwendet.

Glasfasern haben in einigen Umgebungen Vorteile gegenüber einer standardmäßigen elektrischen Verkabelung. Die Fasern führen keinen Strom und sind daher immun gegen elektrische Störungen. Sie stellen keine Funken- oder Stromschlaggefahr dar, wenn das Kabel beschädigt ist. Je nach Ausführung kann das Licht in der Faser selbst als Sensor dienen oder als Signalpfad für ein separates Sensorpaket dienen.

Objekte strahlen Licht entsprechend ihrer Temperatur ab und erzeugen bei gleichen Temperaturen die gleichen Farben. Ein Pyrometer schätzt die Temperatur eines Objekts, indem es die Farbe des von ihm abgegebenen Lichts erfasst. Ein optisches Pyrometer ist ein älteres Gerät; Der Bediener vergleicht einen glühenden Glühfaden in einem Sucher mit einem heißen Objekt, um dessen Temperatur zu bestimmen. Elektronische Pyrometer verwenden einen lichtempfindlichen Halbleiter, um die Temperatur automatisch zu messen. Pyrometer werden verwendet, wenn ein direkter Kontakt unbequem, unsicher oder unmöglich ist. Zu den Anwendungen gehören die Überwachung von Schmelzöfen und die Bestimmung der Temperatur von Sternen.

Miniatur-Näherungsdetektoren verwenden Licht, um zu erkennen, wenn sich Objekte in der Nähe befinden. Sie enthalten eine LED-Quelle und einen Detektor zur Messung des reflektierten Lichts. Mit einer Seitenlänge von wenigen Millimetern sind sie klein genug, um in kleinen elektronischen Geräten und Mobiltelefonen verwendet zu werden. Sie haben einen Bereich von einigen Zoll, was nützlich ist, um die Ausrichtung des Papiers in einem Kopierer zu bestimmen, z.

Infrarotsensoren werden in Situationen verwendet, in denen sichtbares Licht unbequem oder kontraproduktiv wäre. Sie können verwendet werden, um zu erkennen, ob sich jemand in einem Raum befindet, anhand der Wärme, die der Körper einer Person abgibt. Infrarot ist auch für die Signalisierung nützlich und bildet die Grundlage für Fernbedienungen für Video und Audio.