Typer av optiska sensorer

I årtionden har optiska sensorer hittat sig i ett ökande antal applikationer. Utvecklingen av halvledare på 1940- och 50-talet ledde till billigare, kompakta och effektiva ljussensorer. Fotodetektorer användes i kameraljusmätare, gatubelysning och trafikräknare. Fiberoptik tillät känslig utrustning att arbeta i elektriskt bullriga miljöer. Sensorer packade med små integrerade kretsar gav detektorer som var enklare att använda. Optiska sensorer har förbättrat effektiviteten och tillförlitligheten hos styrsystem till en rimlig kostnad.

Ljuskänsliga halvledarmaterial har använts i en mängd olika elektroniska komponenter. Fotodetektorer sträcker sig från enkla resistiva fotoceller till fotodioder och transistorer. Detektorn måste ingå i en kopplings- eller förstärkningskrets; själva kan de bara bära små mängder ström. De används för att styra hissdörrstängare, monteringsdelsdiskar och säkerhetssystem.

Fiberoptik har fördelar jämfört med vanliga elektriska kablar för vissa miljöer. Fibrerna har ingen ström, så de är immuna mot elektriska störningar. De utgör ingen gnista eller stötar om kabeln är skadad. Beroende på design kan ljuset i fibern användas som en sensor i sig, eller den kan fungera som en signalväg för ett separat sensorpaket.

Föremål strålar ljus utifrån deras temperatur och producerar samma färger vid samma temperaturer. En pyrometer uppskattar temperaturen på ett objekt genom att känna av färgen på det ljus som det avger. En optisk pyrometer är en äldre enhet; operatören jämför ett glödande glödtråd i en sökare med ett hett föremål för att bestämma dess temperatur. Elektroniska pyrometrar använder en ljuskänslig halvledare för att automatiskt mäta temperaturen. Pyrometrar används när direktkontakt är obekvämt, osäkert eller omöjligt. Tillämpningarna inkluderar övervakning av smältugnar och bestämning av stjärnornas temperatur.

Närhetsdetektorer i miniatyr använder ljus för att känna av när föremål finns i närheten. De innehåller en LED-källa och en detektor för att mäta reflekterat ljus. De mäter några millimeter åt sidan och är tillräckligt små för att användas i små elektroniska apparater och mobiltelefoner. De har ett intervall på några centimeter, vilket är användbart för att bestämma pappersinriktningen i en kopiator, till exempel närvaron av din hand eller om ett bärbart fodral är öppet eller stängt.

Infraröda sensorer används i situationer där synligt ljus skulle vara obekvämt eller kontraproduktivt. De kan användas för att berätta om någon är i ett rum, av värmen som ges av en persons kropp. Infraröd är också användbart för signalering och utgör grunden för fjärrkontroller för video och ljud.