Tipuri de senzori optici

De zeci de ani, senzorii optici își găsesc drumul într-un număr tot mai mare de aplicații. Dezvoltarea semiconductoarelor în anii 1940 și 50 a condus la dispozitive de detectare a luminii compacte și eficiente cu costuri mai mici. Fotodetectoarele au fost folosite la aparatele de măsurat lumina camerei, la luminile stradale și la ghișeele de circulație. Fibra optică a permis echipamentelor sensibile să lucreze în medii cu zgomot electric. Senzorii împachetați cu mici circuite integrate au dat detectoare mai ușor de utilizat. Senzorii optici au îmbunătățit eficiența și fiabilitatea sistemelor de control la un cost rezonabil.

Materialele semiconductoare sensibile la lumină au fost utilizate într-o varietate de componente electronice. Fotodetectoarele variază de la fotocelule rezistive simple la fotodiode și tranzistoare. Detectorul trebuie să facă parte dintr-un circuit de comutare sau amplificare; singuri, pot transporta doar cantități mici de curent. Sunt folosite pentru a controla dispozitivele de închidere a ușilor ascensoarelor, contoarelor de piese din linia de asamblare și sistemele de siguranță.

Fibra optică are avantaje față de cablurile electrice standard pentru unele medii. Fibrele nu transportă curent, deci sunt imune la interferențele electrice. Nu prezintă pericol de scântei sau șocuri dacă cablul este deteriorat. În funcție de design, lumina din fibră poate fi utilizată ca senzor în sine sau poate servi ca o cale de semnal pentru un pachet de senzori separat.

Obiectele radiază lumina în funcție de temperatura lor și produc aceleași culori la aceleași temperaturi. Un pirometru estimează temperatura unui obiect prin detectarea culorii luminii pe care o degajă. Un pirometru optic este un dispozitiv mai vechi; operatorul compară un filament strălucitor într-un vizor cu un obiect fierbinte pentru a determina temperatura acestuia. Pirometrele electronice utilizează un semiconductor sensibil la lumină pentru a măsura automat temperatura. Pirometrele sunt utilizate atunci când contactul direct este incomod, nesigur sau imposibil. Aplicațiile includ monitorizarea cuptoarelor de topire și determinarea temperaturii stelelor.

Detectoarele miniaturale de proximitate folosesc lumina pentru a detecta când obiectele sunt în apropiere. Acestea conțin o sursă LED și un detector pentru a măsura lumina reflectată. Măsurând câțiva milimetri lateral, sunt suficient de mici pentru a fi utilizate în aparatele electronice mici și telefoanele mobile. Au o rază de câțiva centimetri, utilă pentru determinarea alinierii hârtiei într-o copiator, de exemplu, prezența mâinii dvs. sau dacă o carcasă pentru laptop este deschisă sau închisă.

Senzorii cu infraroșu sunt utilizați în situații în care lumina vizibilă ar fi incomodă sau contraproductivă. Ele pot fi folosite pentru a spune dacă cineva se află într-o cameră, de căldura degajată de corpul unei persoane. Infraroșul este, de asemenea, util pentru semnalizare, formând baza telecomenzilor pentru video și audio.