Optisten anturien tyypit

Vuosikymmenien ajan optiset anturit ovat löytäneet tiensä yhä useampaan sovellukseen. Puolijohteiden kehitys 1940- ja 50-luvuilla johti edullisempiin, pienikokoisiin ja tehokkaisiin valon tunnistimiin. Valodetektoreita käytettiin kameran valomittareissa, katuvaloissa ja liikennelaskureissa. Kuituoptiikka antoi herkkien laitteiden toimia sähköisesti meluisissa ympäristöissä. Pienillä integroiduilla piireillä pakatut anturit tuottivat ilmaisimia, jotka olivat yksinkertaisempia käyttää. Optisilla antureilla on parannettu ohjausjärjestelmien tehokkuutta ja luotettavuutta kohtuullisin kustannuksin.

Valoherkkiä puolijohdemateriaaleja on käytetty useissa elektronisissa komponenteissa. Valodetektorit vaihtelevat yksinkertaisista resistiivisistä valokennoista fotodiodeihin ja transistoreihin. Ilmaisimen on oltava osa kytkentä- tai vahvistinpiiriä; yksinään ne voivat kuljettaa vain pieniä määriä virtaa. Niitä käytetään hissin oven sulkijoiden, kokoonpanolinjan osien laskureiden ja turvajärjestelmien ohjaamiseen.

Kuituoptiikalla on etuja tavallisiin sähkökaapeleihin verrattuna joissakin ympäristöissä. Kuidut eivät kuljeta virtaa, joten ne ovat immuuneja sähköisille häiriöille. Ne eivät aiheuta kipinöinti- tai sähköiskuvaaraa, jos kaapeli on vaurioitunut. Suunnittelusta riippuen kuidun valoa voidaan käyttää itse anturina tai se voi toimia signaalireitinä erilliselle anturipaketille.

Esineet säteilevät valoa lämpötilansa mukaan ja tuottavat samat värit samoissa lämpötiloissa. Pyrometri arvioi kohteen lämpötilan tunnistamalla sen antaman valon värin. Optinen pyrometri on vanhempi laite; käyttäjä vertaa etsimen hehkuvaa filamenttia kuumaan esineeseen sen lämpötilan määrittämiseksi. Elektroniset pyrometrit mittaavat lämpötilan automaattisesti valoherkällä puolijohteella. Pyrometrejä käytetään, kun suora kosketus on hankalaa, vaarallista tai mahdotonta. Sovelluksiin kuuluu sulatusuunien seuranta ja tähtien lämpötilan määrittäminen.

Pienet läheisyysilmaisimet havaitsevat valoa lähellä olevien esineiden havaitsemiseksi. Ne sisältävät LED-lähteen ja ilmaisimen heijastuneen valon mittaamiseksi. Muutaman millimetrin mitat sivulta, ne ovat riittävän pieniä käytettäväksi pienissä elektronisissa laitteissa ja matkapuhelimissa. Niiden etäisyys on muutama tuuma, mikä on hyödyllistä kopiokoneessa olevan paperin kohdistuksen määrittämiseen, esimerkiksi käden läsnäoloon tai jos kannettavan tietokoneen kotelo on auki tai kiinni.

Infrapuna-antureita käytetään tilanteissa, joissa näkyvä valo olisi hankalaa tai haitallista. Niiden avulla voidaan selvittää, onko joku huoneessa, henkilön kehon luovuttaman lämmön perusteella. Infrapuna on hyödyllinen myös signaloinnissa, muodostaen perustan video- ja äänikauko-ohjaimille.