光學(xué)傳感器種類主要有激光、紅外光、照度、可見(jiàn)光以及圖像傳感器等等，它們分別利用光的一些固有特性，快速發(fā)展起來(lái)的傳感技術(shù)。比如，激光的出現(xiàn)，使無(wú)線電技術(shù)和光學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)、相互滲透、相互補(bǔ)充。現(xiàn)在，利用激光已經(jīng)制成了許多傳感器，解決了許多以前不能解決的技術(shù)難題，使它適用于煤礦、石油、天然氣貯存等危險(xiǎn)、易燃的場(chǎng)所。還有用激光制成的光導(dǎo)纖維傳感器，能測(cè)量原油噴射、石油大罐龜裂的情況參數(shù)。在實(shí)測(cè)地點(diǎn)，不必電源供電，這對(duì)于安全防爆措施要求很嚴(yán)格的石油化工設(shè)備群尤為適用，也可用來(lái)在大型鋼鐵廠的某些環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)光學(xué)方法的遙測(cè)化學(xué)技術(shù)。

　　光學(xué)傳感器的發(fā)展背景

　　近幾十年以來(lái)，電氣傳感器一直作為測(cè)量物理與機(jī)械現(xiàn)象的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備發(fā)揮著它的作用。盡管它們?cè)跍y(cè)試測(cè)量中無(wú)處不在，但作為電氣化的設(shè)備，他們有著與生俱來(lái)的缺陷，例如信號(hào)傳輸過(guò)程中的損耗，容易受電磁噪聲的干擾等等。這些缺陷會(huì)造成在一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合中，電氣傳感器的使用變得相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性，甚至完全不適用。光纖光學(xué)傳感器就是針對(duì)這些應(yīng)用挑戰(zhàn)極好的解決方法，使用光束代替電流，而使用標(biāo)準(zhǔn)光纖代替銅線作為傳輸介質(zhì)。

　　在過(guò)去的二十年中，光電子學(xué)的發(fā)展以及光纖通信行業(yè)中大量的革新極大地降低了光學(xué)器件的價(jià)格，提高了質(zhì)量。通過(guò)調(diào)整光學(xué)器件行業(yè)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，光纖傳感器和光纖儀器已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究階段擴(kuò)展到了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合，比如建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)應(yīng)用等。

　　光學(xué)傳感器的參數(shù)特點(diǎn)

　　1、采低功耗架構(gòu)

　　2、可采用表面貼裝技術(shù)生產(chǎn)

　　3、自動(dòng)調(diào)整省電模式可以延長(zhǎng)電池使用時(shí)間

　　4、高速移動(dòng)檢測(cè)達(dá)20ips和8G

　　5、可自動(dòng)調(diào)整幀讀取率取得優(yōu)化性能

　　6、移動(dòng)檢測(cè)引腳輸出

　　7、內(nèi)嵌振蕩電路，不需時(shí)鐘輸入

　　8、可選擇500或1,000cpi分辨率

　　9、工作電壓范圍：2.7V到3.6V額定

　　10、四線式串行連接端口

　　11、采Pb-Free環(huán)保無(wú)鉛封裝并符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)要求

　　光學(xué)傳感器的類別及用途

　　光學(xué)傳感器主要有：光學(xué)圖像傳感器、透射型光學(xué)傳感器、光學(xué)測(cè)量傳感器、光學(xué)鼠標(biāo)傳感器、反射型光學(xué)傳感器等。

　　用途:光學(xué)傳感器廣泛應(yīng)用于航天、航空、國(guó)防科研、信息產(chǎn)業(yè)、機(jī)械、電力、能源、交通、冶金、石油、建筑、郵電、生物、醫(yī)學(xué)、環(huán)保等領(lǐng)域。

　　光學(xué)傳感器的應(yīng)用

　　磁光效應(yīng)傳感器的原理主要是利用光的偏振狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳感器的功能。當(dāng)一束偏振光通過(guò)介質(zhì)時(shí)，若在光束傳播方向存在著一個(gè)外磁場(chǎng)，那么光通過(guò)偏振面將旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，這就是磁光效應(yīng)。也就是可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)的角度來(lái)測(cè)量外加的磁場(chǎng)。在特定的試驗(yàn)裝置下，偏轉(zhuǎn)的角度和輸出的光強(qiáng)成正比，通過(guò)輸出光照射激光二極管LD，就可以獲得數(shù)字化的光強(qiáng)，這樣就可以用來(lái)測(cè)量特定的物理量。

　　環(huán)境光傳感器近年來(lái)在消費(fèi)電子產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用，它可以用來(lái)感知周圍光線情況，并告知處理芯片自動(dòng)調(diào)節(jié)顯示器背光亮度，降低產(chǎn)品的功耗。例如，在手機(jī)、筆記本等移動(dòng)應(yīng)用中，顯示器消耗的電量高達(dá)電池總電量的30%，采用環(huán)境光傳感器可以最大限度地延長(zhǎng)電池的工作時(shí)間。另一方面，環(huán)境光傳感器有助于顯示器提供柔和的畫(huà)面。當(dāng)環(huán)境亮度較高時(shí)，使用環(huán)境光傳感器的液晶顯示器會(huì)自動(dòng)調(diào)成高亮度。當(dāng)外界環(huán)境較暗時(shí)，顯示器就會(huì)調(diào)成低亮度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度。

　　光學(xué)傳感器是光電鼠標(biāo)的核心部件，“CMOS感光器”和“數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）”是其中最重要的兩部分。CMOS感光器是一個(gè)由數(shù)百個(gè)光電器件組成的矩陣，恰似一部相機(jī)，用來(lái)拍攝鼠標(biāo)物理位移的畫(huà)面。光學(xué)傳感器會(huì)將拍攝的光信號(hào)進(jìn)行放大并投射到CMOS矩陣上形成幀，然后再將成幀的圖像由光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，傳輸至數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行處理。DSP對(duì)相鄰幀之間差別進(jìn)行除噪和分析后，將得出的位移信息通過(guò)接口電路傳給計(jì)算機(jī)。

　　原理：發(fā)光二極管照亮采樣表面，對(duì)比度強(qiáng)烈的待采樣影像通過(guò)透鏡在CMOS上成像，CMOS將光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為矩陣電信號(hào)傳輸給DSP，DSP則將此影像信號(hào)與存儲(chǔ)的上一采樣周期的影像進(jìn)行比較分析，然后發(fā)送一個(gè)位移距離信號(hào)到接口電路。接口電路對(duì)由DSP發(fā)來(lái)的位移信號(hào)進(jìn)行整合處理，而已傳入計(jì)算機(jī)內(nèi)部的位移信號(hào)再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)程序的進(jìn)一步處理，最終在系統(tǒng)中形成光標(biāo)的位移。

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