浅析光电传感器在自动控制系统中的应用

发表时间:2020/10/15   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:田明 曹征方 黄振华
[导读] 摘要:目前,我国是市场经济迅猛发展的新时期,光电传感器在闭环自动控制系统中能有效的实现精准测速、精确位移定位、非接触式信号开关。
        武汉长光科技有限公司  湖北武汉  430073
        摘要:目前,我国是市场经济迅猛发展的新时期,光电传感器在闭环自动控制系统中能有效的实现精准测速、精确位移定位、非接触式信号开关。因此,研究光电传感器在自动控制中的应用具有重要价值和意义。本文首先对光电传感器的原理及分类作统一概述,其次,依据光电传感器的研究现状,重点论述了光电传感器在自动控制中的应用。
        关键词:光电传感器;自动控制;应用分析
        引言
        光电传感器一方面可以检测与光信号直接相关的物理量,例如光强、光照度、辐射度、气体成分等,另一方面还可以通过检测信号的变化来间接检测受影响的物理量,例如物体的直径、表面粗糙度、微应变、微位移等。与其他类型的传感器相比,光电传感器的响应速度更快、检测精度进一步提高、检测距离长、可检测物体的颜色、与被测物体不直接接触,属于一种现代无损检测技术,在自动化领域受到了越来越多的关注。近年来,以CCD和CMOS为代表的新一代图像传感器在光电传感技术领域受到重视。
        1光电传感器的原理
        目前,中国已进入信息技术时代,传感器在自动控制技术中发挥着十分重要的作用。所以,对传感器的使用范围就更广阔。在实际的应用中,光电传感器是利用光电器件,将光信号能够直接有效的向电信号转化,从而使数据和信息可以很好的进行传递。光电传感器基本是由检测电路单元、发射器单元和接收器单元组成。它不但能够对有关的数据实现精确的测量,而且结构简单,应用方便,在自动化控制中的应用范围在逐渐扩大,而且前景广阔。
        2光电传感器在自动控制系统中的应用
        2.1光电传感器在纸张处理自动控制系统中的应用
        打印机纸张检测单元是一种基于漫反射型光电传感器的自动控制模块,打印机有纸张,光电传感器发射的不可见红外线被反射到传感器的接收端,反之接收端检测不到反射光线,打印机微处理器单元根据纸张检测模块的两种状态信号予以打印或提示缺纸。漫反射型光电传感器还经常被用在喷墨打印机墨盒检测、激光打印机进出纸检测、造纸生产线纸张断裂自动检测、银行自动柜员机纸币运行通道数据采集。
        2.2在大型印刷机中的应用
        光电传感器在自动印刷系统中的应用能够极大地提高自动印刷系统的工作效率。一般来说,一旦印刷机系统在印刷纸带过程中出现异常情况,反射式光电传感器就能迅速检测出异常纸带的反射光,并及时反馈给相关工作人员,这大大促进了卷筒印刷机的正常的断纸操作效率,确保印刷效果。光电传感器在自动印刷系统中的应用,极大地提高了印刷系统的稳定性,有利于保证机器能够在需要停止的时候立即停止,提高生产效率。
        2.3应用在光电色质检测
        近几年,光电色质检测项目逐渐成熟,能在优化检测效果的同时,保证检测数据和信息的完整性。将光电传感器应用在光电色质检测体系中,能在提高整体检测水平的基础上,有效升级处理效果和检测水平。目前,主要是应用在分项选择以及粮食加工项目中。究其原理,由于不同物质的光学特征存在差异,应用光电色质检测机制的过程中,借助光电传感器实现技术的有效结合,利用色选机将颗粒物料中不同颜色的物料进行分离处理,形成不同的应用体系和选项集群。技术人员要结合物料的基本种类,将其细化分为大米色体系、茶叶色体系以及杂粮色体系三种,并对相关产品进行集中分析,从而有效提高处理效果和控制力度。而在对产品进行集中处理和包装时,也要利用色选机对其进行检测处理,从而提高处理效果和检测效果的准确性。需要结合不同的差异化颜色,对电压差进行分析和数据整合,确保处理效果和选出机制的完整性,真正践行更加系统化的控制措施,升级整合效果。


        2.4精密测量
        选择光电鼠标作为带有运动速度检测传感器,其准确性较高、价格低廉,并且使用个非常的方便,在配合上LabVIEW虚拟仪器以及数字式PID的变成控制的检测现实,这样就可以改装精度要求偏低、速度要求不高的设备,最终确保其速度的稳定性,能够满足精密测量的要求。
        2.5自动传感门
        将发射器和接收器同时分别在门的互射范围内进行安装,使发射器和接收器的方向保持在一个方向并对其,并且高度要一致。这种传感器可以对光轴上大于25mm的不透明物体进行检测。如地铁安全门和地铁车厢车体,如果有乘客或物品被夹在了屏蔽门的孔隙中,则会遮挡到红外光线,因此传感器就能够对障碍物进行显示,并立刻向列车司机或者管理人员发出报警信号。为了减少传感器之间的干扰,传感门要对同一类型的发射机和接收机的频率进行有效的调整,使其保持一致的频率,以免误报。此外,为了防止外部光会直接干扰到传感器,或者灰尘对传感器透镜的影响,通常在接收装置的透镜前面增加长的圆形套筒,以减少误判几率。
        2.6在光电转速传感器中的应用
        将带有小孔的调速盘安放在速度轴上,另外再在速度轴另一侧设置一个白炽灯,使得白炽灯可以以光纤的形式向另外一侧的光敏二极管传送。这时如果有物体在白炽灯与光敏二极管之间穿过,传感器就会立刻传出信息。如果是在接收器后面设置电动机装置,就需要安置好转盘设置的位置,要注意确保光线能够快速稳定地传递。
        3光电传感器优势
        正是由于光电传感器自身的优势,在实际应用体系建立后,能有效提高工作效率。第一,光电传感器能检测不同形状和结构的物体,限制因素较少,工作的范围相对较广,只要是被检测的物体能有效遮挡或者是反射检测光束,就能满足具体的要求和被检测条件。也就是说,无论是玻璃、木头,还是塑料或者是陶瓷,都能被有效检测。第二,光电传感器的分辨率较高,在实际技术应用过程中,会应用高端设计技术,能有效对相关数据进行集中处理和综合性管理,甚至能将检测光束集中在微小的区域内,提高检测的实际精确程度。正是利用高精度采光处理机制,进一步提高检测的实际分辨率,为后续工作的开展奠定坚实基础,实现检测效果的全面优化。第三,光电传感器能实现较长的检测距离,由于技术的应用特征,在较长的距离时也能有效展开测量和管控。其中,磁性检测和超声波检测有固定的检测距离,会受到相关电磁波和超声波距离的影响。也就是说,若是检测距离增大,技术人员就能利用光电传感器对其进行测定。第四,在实际检测机制建立后,能借助相关技术结构和运行措施,有效对相关数据进行测定和分析,能有效避免机械接触,一定程度上提高了设备的使用寿命和操作工作的便利程度。正是由于光电传感器的优势较为突出,在实际应用机制建立后,其实际应用范围也在不断扩大,能发挥其自身的优势,提高检测效果和综合性数据处理效果。
        结语
        随着社会经济的不断发展,智能化、信息化逐渐深入广大人民群众的日常生活中。光电传感器凭借其自身精确度高、可操作性强以及品种多的优势,越来越成为日常生产生活中不可或缺的一种技术手段。从一定意义上来讲,它不仅保证了我们日常生产生活的便利,更推动了我国科学技术的进步。相信随着光电传感器的不断发展应用,相关工作可以更加有序地开展,发展前景会更好。
        参考文献:
        [1]杜文锋.光电传感器在自动控制中的应用分析[J].中国设备工程,2017(18):130-131.
        [2]余鹏.浅谈《单片机原理与应用》课程教学改革[J].信息化建设,2015(203):25.
        [3]肖燕.光电传感器在纸币处理模块中的运用[J].信息记录材料,2017(18):37-39.
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