Az optikai érzékelők típusai

Évtizedek óta az optikai szenzorok egyre több alkalmazásban keresik meg az utat. A félvezetők fejlesztése az 1940-es és 50-es években alacsonyabb költségű, kompakt és hatékony fényérzékelő eszközökhöz vezetett. A fotodetektorokat kamerák fénymérőiben, utcai lámpákban és forgalmi számlálókban használták. A száloptika lehetővé tette az érzékeny berendezések működését elektromosan zajos környezetben. Az apró integrált áramkörökkel ellátott érzékelők egyszerűbb használatú detektorokat hoztak létre. Az optikai érzékelők jobb hatékonyságot és megbízhatóságot nyújtanak a vezérlőrendszerek számára, elfogadható költségek mellett.

A fényérzékeny félvezető anyagokat különféle elektronikus alkatrészekben használták. A fotodetektorok az egyszerű rezisztív fotocelláktól a fotodiódákig és tranzisztorokig terjednek. Az érzékelőnek egy kapcsoló vagy erősítő áramkör részét kell képeznie; önmagukban csak kis mennyiségű áramot képesek szállítani. A lift-ajtó zárók, a szerelősor alkatrész-számlálók és a biztonsági rendszerek vezérlésére szolgálnak.

A száloptikának bizonyos környezetekben előnyei vannak a szokásos elektromos kábelezéssel szemben. A szálak nem hordoznak áramot, ezért immunisak az elektromos interferenciára. Nem okoznak szikrázási vagy ütésveszélyt, ha a kábel sérült. A kiviteltől függően a szálban lévő fény önmagában érzékelőként használható, vagy pedig egy külön érzékelőcsomag számára jelútként szolgálhat.

Az objektumok a hőmérsékletüknek megfelelően sugározzák a fényt, és ugyanazon a hőmérsékleten ugyanazokat a színeket hozzák létre. A pirométer megbecsüli az objektum hőmérsékletét az általa kibocsátott fény színének érzékelésével. Az optikai pirométer egy régebbi eszköz; az operátor összehasonlítja a keresőben egy izzó izzószálat egy forró tárggyal annak hőmérsékletének meghatározása érdekében. Az elektronikus pirométerek fényérzékeny félvezetővel mérik a hőmérsékletet automatikusan. A pirométereket akkor használják, ha a közvetlen érintkezés kényelmetlen, nem biztonságos vagy lehetetlen. Az alkalmazások közé tartozik az olvasztókemencék ellenőrzése és a csillagok hőmérsékletének meghatározása.

A miniatűr közelségérzékelők fényt érzékelnek, ha a közelben lévő tárgyak vannak. LED-forrást és detektort tartalmaznak a visszavert fény mérésére. Az oldalról néhány millimétert mérve, ezek elég kicsi ahhoz, hogy kis elektronikai készülékekben és mobiltelefonokban használhatók legyenek. Néhány hüvelykes tartományuk van, amely hasznos lehet a fénymásolóban a papír igazításának meghatározásához, például a kéz jelenlétéhez, vagy ha egy laptop tok nyitva vagy zárva van.

Az infravörös érzékelőket olyan helyzetekben használják, amikor a látható fény kényelmetlen vagy kontraproduktív lenne. Ezek alapján meg lehet állapítani, hogy valaki tartózkodik-e egy szobában, az ember teste által leadott hő által. Az infravörös jelzéshez is hasznos, ez képezi a video- és hangtávvezérlők alapját.