附件1外文資料翻譯譯光電式傳感器的應用發展摘要

目前,光電式傳感器的應用范圍越來越,大大促進了光電式傳感器的發展。光電式傳感器結構簡單而且形式多樣。它具有精度高，響應速度快，非接觸等優點。在本文中，我們分析了光電式傳感器的工作原理介紹了光電式傳感器的分類后重點介紹了光電式傳感器的應用和使用原理,析了光電式傳感器的現狀和未來的發展趨勢。關鍵詞

光電式傳感器，光電式傳感器的應用，光電式傳感器的發展

1引言光電式傳感器是一種將光學元件和電子元件作為檢測部分的傳感器。光電檢測技術具有精度高，響應速度快，非接觸式等優點。該傳感器結構簡單，形式靈活多樣。因此，光電式傳感器被廣泛運用于控制和測試領域。它可用于檢測由于光量變化導致的非電量變化如光強輻射溫度氣體成分等等它也可以通過光的傳輸，阻隔，反射，干擾來測量各種物理量，如物體的大小，位移，速度，溫度等。所以它是一個具有廣泛應用前景的至關重要的靈敏器件。當使用光電式傳感器時，光電式傳感器不直接與被測物體接觸束質量幾乎為零在測量過程中不存在摩擦力，且在被測物體上幾乎沒有任何壓力。因此，光電傳感器在很多應用方面都比其他傳感器具有明顯的優勢。然而，它的缺點是在某些應用場合中光學器件和電子設備是比較昂貴的，而且在測量過程中對環境條件的要求較高。近年來，新型光電子器件的不斷涌現為光電式傳感器的進一步應用開創了新的一頁尤其是CCD像傳感器的出現。2光電傳感器原理光電傳感器是以光電器件作為轉換元件的傳感器。該光電傳感器的原理是把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號的光電組件。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。光電傳感器的工作過程如圖1所示。圖光電式感的作程光電器件的作用是將光信號轉換成基于光電效應的電信號。光電效應是一種物理現象，光照射到某些物質，并導致物體電性質發生重大改變。它可分為外光電效應和內光電效應。外光電效應是物體內的電子在光的作用下逸出物體表面的物理現象。光子是量子“粒子”來描述可見光波的形式。光子的能量為，h是普朗克常數，是光的

頻率。光子通量的光強度相對應。Einstein方程所描述的外部光電效應：hv=1/2*mv0^2其中m是電子質量，V0是電子逃逸速度。當光子的能量等于或大于功函數時，就會產生外光電效應。因此，每個對象都有一個相應的光電臨界頻率，被稱為紅色極限頻率。如果它超過了入射光頻率的紅色極限頻率，那么外源的光電流與光強度成比例。當光照射到物體上，它可以導致電導率發生改變或產生光生電動勢，這就是所謂的內部光電效應。內部光電效應分為光生伏特效應和光電導效應。光伏效應的作用是使對象在光的影響下具有一定力的方向。在該作用下的光電子器件是光敏二極管，晶體管，太陽能電池；光電效應是在光線的作用下，電子吸收光子的能量從粘合狀態過渡到自由狀態，從而導致材料電導率的變化。光敏電阻器等器件就是基于這樣的效果的光電子器件。3光電式傳感的分類光電傳感器的分類是多種多樣的。光電傳感裝置根據外光電效應分為光電管和光電倍增管。根據光電導效應制成了光敏電阻。根據光電傳感器的阻隔效果分為光電二極管和光電晶體管。根據光電效應的相反過程制成了反向光電二極管。光電式感應器根據信號的形式可以分為模擬光學傳感器和數字光學傳感器。光電式傳感器還包括光纖傳感器，固態圖像傳感器等。圖所示為常見的光電傳感器。4

圖見光傳器光電傳感器應用隨著技術的發展，光電式傳感器使用越來越多。光電傳感器在日常生活，工業生產和信息技術中的應用越來越多。4.1

光是測體應

光照度E的單位為勒克斯（lux是光度學中常用的單位之一，這意味著照明系統的物理對象的曝光程度，它可以被用來測量照度計。1）紅外輻射溫度計紅外輻射溫度計經常應用于非接觸式溫度測量。紅外輻射溫度計即可用于為高溫度測量也可用于低于冰點的低溫度測量，這也是輻射溫度計的趨勢。市售紅外測溫儀溫度范圍-30℃3000℃，中間被分成幾個不同的規格，你可以根據需要選擇合適的型號。圖3所示為紅外輻射溫度計的形狀。圖紅外射度的狀2）熱電型紅外線傳感器熱電型紅外線傳感器可以檢測到人或動物發送的紅外光并輸出相應的電信號。熱電型紅外線檢測裝置已被廣泛用于紅外光譜法，紅外遙感和輻射探測器中。它也可用于能產生遠紅外輻射的人體檢測和報警中。如防盜門，酒店大堂的自動門，自動燈光控制。例如：當沒有人在房間里時，它會自動關閉空調，飲水機；電視可以判斷當沒有人在看或有人睡眠時自動關閉電路。圖4所示為熱電型紅外線傳感器的形狀。4.2

圖熱電紅線感的狀被物吸光的用在此應用中，被測物體可以吸收光能，根據目標的光能量的減弱程度來實現目標的分析和測量。

1）光電濁度儀光電濁度儀是基于傳輸衰減和紅外光散射的衰減與懸浮泥沙濃度密切相關的原則來實現污泥的濃度和懸浮物測量。不同類型的污泥和懸浮物有不同的紅外光的衰減，我們可以調整發送頻率，并使用不同的算法，以滿足不同的應用。2）煙霧報警器沒有煙霧時，光敏元件能接收到一個恒定的紅外信號。一旦發生火災，煙霧進入房間，并阻止一些紅外光，光電晶體管輸出信號被削弱，這是判斷的閾值電路，發出報警信號。圖5所示為煙霧報警器。4.3

圖煙霧警被物反光量應該傳感器采用漫反射的原理。在這種傳感器中，發射器和接收器安裝在同一設備上。由發射器發射的光被目標對象所反射，并充滿了各個方向，反射光的一部分反射到接收器，所以可以檢測出目標對象。1）反射式光煙報警器在沒有煙霧的情況下，由于紅外管垂直于內部涂滿了黑色的煙霧吸收材料，所以紅外光無法到達紅外光敏晶體管。當煙霧進入煙室，煙產生的固體顆粒對紅外光的漫反射，使部分的紅外光到達紅外光敏晶體管并輸出光電流。2）光電式轉速表光電式轉速表是反射的光電式傳感器，它可以從與被測物體外部相差幾十毫米的地方無接觸的測量速度。3）顏色傳感器色彩傳感器被用于檢測一個特定的顏色或對象的位置，它測量顏色時通過與沒有顏色的區域進行比較，而不是直接測量。4.4

被物遮的用

遮光式光電傳感器需要兩個獨立的條件，發光裝置安裝在一個機箱內，接收機安裝在另一個機箱。發射出來的光從發射裝置注入到接收裝置，當目標對象遮擋了光的傳播，接收器的輸出將會改變。帶鋼偏差的光電檢測器。當帶鋼偏移正確的位置時，邊緣往往與發送機碰撞，造成鋼材的浪費當帶材處于正確的位（中間位置時放大器的輸出電壓為零，當帶材進入左側，遮光面積減小，輸出電壓反映條形的方向和大小的偏差。帶鋼偏差的光電檢測器，如圖6所示。5

圖帶鋼差光檢器光電式傳感的發展隨著半導體技術在60年代的迅速發展，光敏半導體器件發展迅猛。在此期間，各種光學材料已被充分研究和廣泛使用。人們通過對光電效應及其設備的研究已經開發出多種適合不同場合的光電器件。再加上由于薄膜技術，表面處理技術和大規模集成電路技術的發展，光電式傳感器的制造過程也達到了一個較高的水平，大大降低了產品成本。在過去的幾十年中，紅外傳感器和其他光學傳感設備在航空航天和國防領域獲得了廣泛的應用。在未來幾年中，主要的傳感器技術將在靈敏度，分辨率和整體性能上實現突破。光電式傳感器的應用已經擴展到紡織業，造紙業，印刷，醫療，環保。傳統領域的研究有了新的發展，如紅外探測，輻射測量，光纖通信，自動控制等。紅外傳感器和微光傳感器是使用最廣泛的光電式傳感器。紅外傳感器分辨率的增加，且對制冷的需求降低提高了其可靠性。微光傳感器依賴于傳統的圖像增強器的提高以及傳感器的模擬信號轉換為數字信號。這兩種技術的發展趨勢是各種多光譜傳感器技術的整合，這可以最大限度地發揮個人技術的表現，越來越多的應用到手持設備和無人駕駛汽車等領域。

結合幾種不同的光電傳感器的長處會發現有很多的優點，但只有它被用來在適當的場合時才可以發揮這些優勢。例如，微光傳感器更適合在夜間觀察大面積，但不足以檢測靜態隱藏在樹林里的人。在這種情況下，如果我們用長波紅外相機融合微光傳感器，那么隱藏在樹林里的人將是可見的。如果我們用另一種短波紅外傳感器與之融合，那么我們甚至可以識別隱藏在樹林里的人的面部特征。此外，在光電式傳感器的另一個主要趨勢是增加像素焦平面陣列的數目。

附件2外文原文TheApplicationandSensorChunjiaoElectricalLiaoningofTechnology,China121001zcj5894@Abstract:

Atpresent,applicationofaremoreitalsopromotesofsensors.PhotoelectrichassimpleIthashighresponse,non-contactandInpaper,theprinciplephotoelectricsensors,introducetheofphotoelectric,andthenhighlightapplicationofsensorsanduseofprincipleofphotoelectricanalyzeof

applicationofof

1sensortheelementthedetectiondetectionhighresponse,noncontactadvantageson.Thehassimplestructure,flexibleandforms.Therefore,photoelectricsensorwidelyusedinthefieldofcontrolItcanbetodetectthenon-electricitywhichcausechangesamountlight,lightintensity,gascomposition.Italsouselighttransmission,occlusion,toavarietyofquantities,asobjectvelocity,etc.Soitisandevicewhichhasaverywideapplication.Whenphotoelectricsensor,itdirectlycontactwithobjectandqualityisnoinnopressureobject.Therefore,photoelectrichasotherindrawbackthatopticaldevicesexpensiveinenvironmentalconditionsrequirehigheronInyears,newdevicesarebeenparticularlytheofthatcreatesanewfieldfortheof2ThePrincipleofPhotoelectricasconversiondevices.principleofphotoelectricsensoristoreflectchangesbylightsignal,thenthelightintoelectricalbyoptoelectroniccomponents.UsuallythecomposedbyaccessandprocessofphotoelectricsensorisinFigure1.1.workingprocessof

Theroleoftoconvertthesignalintoelectricalwhichisbasedphotoelectriceffect.effectisathatthelightshinessubstancesandthetointhecharacteristics.Itbeintoexternaleffectphysicalphenomenatheobject'selectronescapesurfaceoftheobjectoutsidetheinfluencelight.isintheformof"particles"tovisiblelightishthePlanckvfrequency.Photoncorrespondstoeffectbythehv=1/2*mv0^2Wheremquality,v0electronicescapevelocity.Whenphotonistheworkfunction,theexternaleffectbeSoeachhasacorrespondingeffectonphotoelectricthresholdoflight,thelimitoffrequency.ForthanlimitofincidentlightphotocurrentisproportionaltoWernalphotoelectriceffectisdividedphotovoltaiceffectandeffect.Photovoltaicthethatmakeshaveacertaindirectionoftheunderinfluencelight.devicesbasedonphotovoltaicisthattheinfluenceoflight,thephotonfromoftransitionwhichtomaterialchangesOptoelectronicdevicesonresistorandsoon.3TheClassificationofPhotoelectricclassificationisvaried.Photoelectricsensingbasedonphotoelectriceffectphotoelectrictubesandphotomultiplierbasedonphotoconductiveeffectsare

sensorsonbarriereffectsbasedonbasedonreversesideofphotoelectricphotodiodes.cansensorsdigitalopticalbysignalPhotoelectricincludefibersensors,solidsensorson.Figure2showscommonphotoelectric2.4TheWiththedevelopmentoftheofsensorsismore.Photoelectricsensorshaveagrowingofapplicationsineverydayproductionandinformation4.1ThethatLightIstheTheunitoflightEislx(lux),whichisofthecommonlyinittheofoftheitbetomeasurethemeter.1)ThethermometerInfraredhasapplicationsnon-contacttemperaturemeasurement.thermometerbeforhighbelowmeasurement,isalsotheofthermometerfrom-30℃3000℃thedividedintoseveralspecifications,youtheappropriateaccordingtoFigure3showstheshapeofthethermometer.2)Pyroelectriccandetectlighttransmittedby

outputelectricsignal.detectiondevicesbeenusedininfraredspectroscopy,infraredremotedetectors.3.TheradiationItalsoinhumanalarm,whichproduceradiation,doors,hotellobbyautomaticdoors,automaticlightcontrol.itwillautomaticallyturnoffairdrinkingfountainsnooneinTVjudgethatnooneiswatchingorhastosleepandcircuit.shapeofsensor.4.Thepyroelectricsensor4.2TheThatMeasuredObjectAbsorbsLightEnergyInthiscanlighttodegreeoflighttoachievethemeasurement.1)Photoelectricturbidimeterisonprinciplethattransmissionattenuationofinfraredtosuspendedsedimentconcentrationtheconcentrationofsludgeand

Differenttypesofsludgesuspendedhavedifferentattenuationtoinfraredlight,wecanfrequencyandusedifferentalgorithmstodifferent2)SmokeNosmoke,areceivesaLEDtransmitter.theeventoffire,intotestingroomblocksoflight,theoutputsignalitbythethresholdcircuit,an5smokealarms.5.4.3TheThatMeasuredObjectReflectsFluxusesprinciplediffusereflection.suchemittermountedonsamedevice.Theemittedbythereflectedbythethelightisinalldirections,partofreflectedintothereceiver,thatcanthetarget1)smokeInoftubeistopaintedmaterial,LEDlightcannotreachWhenintochamber,ofsmokeproducediffusereflectiontowardsinfraredsooftheinfraredlightreachesthephototransistorandcurrentoutput.2)Photoelectrictachometertachometerisphotoelectricsensor,canofawayfromtheoutsideandmeasurespeed

contact.3)sensorssensorsusedtoaspotitmeasuresthecolorcomparingzonewithoutcolor,directmeasurescolor.4.4TheThatLightThephotoelectricneedstwoseparatecases,light-emittingisinstalledinchassis,installedinlightfromemittertothetargetobjectblocksthelight,receiver'soutputwillThephotoelectricdetectorofstripdeviation.thestripwrongroad,edgewiththeresultinginWhenstripin(centerposition),outputvoltageiswhenthegoestheisoutputvoltagethedeviationstripphotoelectricdetectorofstripshownFigure6.6.Theofstrip5ThePhotosensitivewiththeoftechnologyinthe60's.period,varietyofopticalhavebeenfullystudiedwidelyused.Peoplehavedevelopedavarietyofsuitablefordifferentoccasionsbyresearchtheprincipleofphotoelectricdevice.PhotoelectricprocessachievesahighwiththeoffilmsurfacetechnologyintegratedcircuitofIn

thepastfewdecades,infraredsensorsandothersensingdevicestoawideofapplicationsinfield