光學(xué)傳感器原理及應(yīng)用

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

      1、什么是光學(xué)傳感器？

       光學(xué)傳感器是采用光纖傳導(dǎo)的一種傳感器件。它會(huì)根據(jù)所測(cè)試的外部環(huán)境參數(shù)的變化來(lái)改變其傳播的光波的一個(gè)或幾個(gè)屬性，比如強(qiáng)度、相位、偏振狀態(tài)以及頻率等。在設(shè)計(jì)上主要用來(lái)檢測(cè)目標(biāo)物是否出現(xiàn)，或者進(jìn)行各種工業(yè)、汽車、電子產(chǎn)品和零售自動(dòng)化的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。

       2、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，甚至不適用。光纖光學(xué)傳感器就是針對(duì)這些應(yīng)用挑戰(zhàn)*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。

       3、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

       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

       4、光學(xué)傳感器有哪些？

       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。

       5、實(shí)際應(yīng)用

       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。

       6、光學(xué)傳感器在鼠標(biāo)中的應(yīng)用

       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zui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)。