光學傳感器原理及應用

光學傳感器作為一種典型的傳感器，目前已經(jīng)得到了廣泛應用，下面我們就光學傳感器的原理及應用加以說明。

      1、什么是光學傳感器？

       光學傳感器是采用光纖傳導的一種傳感器件。它會根據(jù)所測試的外部環(huán)境參數(shù)的變化來改變其傳播的光波的一個或幾個屬性，比如強度、相位、偏振狀態(tài)以及頻率等。在設(shè)計上主要用來檢測目標物是否出現(xiàn)，或者進行各種工業(yè)、汽車、電子產(chǎn)品和零售自動化的運動檢測。

       2、光學傳感器的發(fā)展背景

        近幾十年以來，電氣傳感器一直作為測量物理與機械現(xiàn)象的標準設(shè)備發(fā)揮著它的作用。盡管它們在測試測量中無處不在，但作為電氣化的設(shè)備，他們有著與生俱來的缺陷，例如信號傳輸過程中的損耗，容易受電磁噪聲的干擾等等。這些缺陷會造成在一些特殊的應用場合中，電氣傳感器的使用變得相當具有挑戰(zhàn)性，甚至不適用。光纖光學傳感器就是針對這些應用挑戰(zhàn)*的解決方法，使用光束代替電流，而使用標準光纖代替銅線作為傳輸介質(zhì)。

       在過去的二十年中，光電子學的發(fā)展以及光纖通信行業(yè)中大量的革新地降低了光學器件的價格，提高了質(zhì)量。通過調(diào)整光學器件行業(yè)的經(jīng)濟規(guī)模，光纖傳感器和光纖儀器已經(jīng)從實驗室試驗研究階段擴展到了現(xiàn)場實際應用場合，比如建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測應用等。

       3、光學傳感器的參數(shù)特點

       1）采低功耗架構(gòu)

       2）可采用表面貼裝技術(shù)生產(chǎn)

       3）自動調(diào)整省電模式可以延長電池使用時間

       4）高速移動檢測達20ips和8G

       5）可自動調(diào)整幀讀取率取得優(yōu)化

       6）移動檢測引腳輸出

       7）內(nèi)嵌振蕩電路，不需時鐘輸入

       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)保無鉛封裝并符合RoHS標準要求

       4、光學傳感器有哪些？

       光學傳感器主要有：光學圖像傳感器、透射型光學傳感器、光學測量傳感器、光學鼠標傳感器、反射型光學傳感器等。

       5、實際應用

       光學傳感器廣泛應用于航天、航空、國防科研、信息產(chǎn)業(yè)、機械、電力、能源、交通、冶金、石油、建筑、郵電、生物、醫(yī)學、環(huán)保等領(lǐng)域。

       6、光學傳感器在鼠標中的應用

       光學傳感器是光電鼠標的核心部件，“CMOS感光器”和“數(shù)字信號處理器（DSP）”是其中zui重要的兩部分。CMOS感光器是一個由數(shù)百個光電器件組成的矩陣，恰似一部相機，用來拍攝鼠標物理位移的畫面。光學傳感器會將拍攝的光信號進行放大并投射到CMOS矩陣上形成幀，然后再將成幀的圖像由光信號轉(zhuǎn)換為電信號，傳輸至數(shù)字信號處理器進行處理。DSP對相鄰幀之間差別進行除噪和分析后，將得出的位移信息通過接口電路傳給計算機。