Sensor optik menukar sinar cahaya menjadi isyarat elektronik. Tujuan sensor optik adalah untuk mengukur kuantiti cahaya fizikal dan, bergantung pada jenis sensor, kemudian menerjemahkannya ke dalam bentuk yang dapat dibaca oleh alat pengukur bersepadu. Optik Sensor digunakan untuk pengesanan, penghitungan atau kedudukan bahagian tanpa sentuhan. Sensor optik boleh menjadi dalaman atau luaran. Sensor luaran mengumpulkan dan mengirimkan kuantiti cahaya yang diperlukan, sementara sensor dalaman paling sering digunakan untuk mengukur selekoh dan perubahan arah kecil yang lain.
Pengukuran yang mungkin dilakukan oleh sensor optik yang berbeza adalah Suhu, Tingkat Kecepatan Cairan, Tekanan, Pergeseran (posisi), Getaran, Spesies kimia, Sinaran paksa, nilai pH, Strain, Medan akustik dan Medan elektrik
Jenis Sensor Optik
Terdapat pelbagai jenis sensor optik, jenis yang paling biasa yang telah kami gunakan dalam aplikasi dunia nyata seperti yang diberikan di bawah.
- Peranti fotokonduktif digunakan untuk mengukur rintangan dengan menukar perubahan cahaya kejadian menjadi perubahan rintangan.
- Sel fotovoltaik (sel solar) menukar sejumlah cahaya kejadian menjadi voltan keluaran.
- Fotodiod menukar sejumlah cahaya kejadian menjadi arus keluaran.
Phototransistors adalah sejenis transistor bipolar di mana persimpangan pemungut asas terdedah kepada cahaya. Ini menghasilkan tingkah laku fotodiod yang sama, tetapi dengan keuntungan dalaman.
Prinsip operasi adalah penghantaran dan penerimaan cahaya dalam sensor optik, objek yang akan dikesan memantulkan atau mengganggu a pancaran cahaya yang dihantar oleh diod pemancar . Bergantung pada jenis peranti, gangguan atau pantulan pancaran cahaya dinilai. Ini memungkinkan untuk mengesan objek secara bebas dari bahan yang mereka bina (kayu, logam, plastik atau lain-lain). Peranti khas bahkan memungkinkan untuk mengesan objek lutsinar atau objek dengan warna atau variasi berbeza. Jenis sensor optik yang berbeza seperti yang dijelaskan di bawah.
Pelbagai Jenis Sensor Optik
Sensor Melalui Rasuk
Sistem ini terdiri daripada dua komponen yang terpisah iaitu pemancar dan penerima diletakkan bertentangan antara satu sama lain. Pemancar memproyeksikan pancaran cahaya ke penerima. Gangguan pancaran cahaya ditafsirkan sebagai isyarat suis oleh penerima. Tidak relevan di mana gangguan berlaku.
Kelebihan: Jarak operasi yang besar dapat dicapai dan pengecamannya tidak bergantung pada struktur permukaan, warna atau pantulan objek.
Untuk menjamin kebolehpercayaan operasi yang tinggi, mesti dipastikan bahawa objeknya cukup besar untuk mengganggu pancaran cahaya sepenuhnya.
Sensor Retro-Reflektif
Pemancar dan penerima keduanya berada di rumah yang sama, melalui reflektor, pancaran cahaya yang dipancarkan diarahkan kembali ke penerima. Gangguan pancaran cahaya memulakan operasi pensuisan. Di mana gangguan berlaku tidak penting.
Kelebihan: Sensor reflektif retro membolehkan jarak operasi yang besar dengan titik beralih, yang betul-betul dapat dihasilkan semula memerlukan sedikit usaha pemasangan. Semua objek yang mengganggu pancaran cahaya dikesan dengan tepat secara bebas dari struktur atau warna permukaannya.
Sensor Pantulan Difusi
Pemancar dan penerima berada dalam satu tempat. Lampu yang dipancarkan dipantulkan oleh objek yang akan dikesan.
Kelebihan: Keamatan cahaya yang tersebar pada penerima berfungsi sebagai keadaan beralih. Apa pun tetapan kepekaan, bahagian belakang selalu mencerminkan lebih baik daripada bahagian depan. Ini membawa kepada akibat daripada operasi pertukaran yang salah.
Sumber Cahaya yang berbeza untuk Sensor Optik
Terdapat banyak jenis sumber cahaya s. Matahari dan cahaya dari api obor yang terbakar adalah sumber cahaya pertama yang digunakan untuk mengkaji optik. Sebenarnya, cahaya yang datang dari bahan tertentu (misalnya, ion yodium, klorin, dan merkuri) masih memberikan titik rujukan dalam spektrum optik. Salah satu komponen penting dalam komunikasi optik adalah sumber cahaya monokromatik. Dalam komunikasi optik, sumber cahaya mestilah monokromatik, padat, dan tahan lama. Berikut adalah dua jenis sumber cahaya.
1. LED (Diod Pemancar Cahaya)
Semasa proses pengumpulan semula elektron dengan lubang di persimpangan semikonduktor n-doped dan p-doped, tenaga dilepaskan dalam bentuk cahaya. Pengujaan berlaku dengan menggunakan voltan luaran dan penggabungan semula mungkin berlaku, atau mungkin dirangsang sebagai foton lain. Ini memudahkan gandingan LED cahaya dengan alat optik.
LED adalah peranti semikonduktor p-n yang memancarkan cahaya apabila voltan diterapkan di kedua-dua terminal
2. LASER (Penguat Cahaya dengan Sinaran Pelepasan Terangsang)
Laser diciptakan, apabila elektron dalam atom dalam gelas, kristal, atau gas khas menyerap tenaga dari arus elektrik mereka menjadi teruja. Elektron teruja bergerak dari orbit tenaga rendah ke orbit tenaga lebih tinggi di sekitar nukleus atom. Apabila mereka kembali ke keadaan normal atau tanah ini menyebabkan elektron mengeluarkan foton (zarah cahaya). Foton ini mempunyai panjang gelombang yang sama dan koheren. Cahaya yang biasa dilihat terdiri daripada beberapa panjang gelombang dan tidak koheren.
Proses Pelepasan Cahaya LASAR
Aplikasi Sensor Optik
Aplikasi sensor optik ini berkisar dari komputer hingga pengesan gerakan. Agar sensor optik berfungsi dengan berkesan, mereka mestilah jenis aplikasi yang betul, supaya mereka dapat memekatkan kepekaan terhadap sifat yang mereka ukur. Sensor optik adalah bahagian yang tidak terpisahkan dari banyak peranti biasa, termasuk komputer, mesin salin (xerox) dan lampu yang menyala secara automatik dalam gelap. Dan beberapa aplikasi biasa termasuk sistem penggera, penyegerakan untuk denyar fotografi dan sistem yang dapat mengesan kehadiran objek.
Sensor Cahaya Ambien
kebanyakannya kita telah melihat sensor ini pada telefon bimbit kita. Ia akan memanjangkan hayat bateri dan membolehkan paparan mudah dilihat yang dioptimumkan untuk persekitaran.
Sensor Cahaya Ambien
Aplikasi Bioperubatan
sensor optik mempunyai aplikasi yang kuat dalam bidang bioperubatan. Beberapa contoh analisis Nafas menggunakan laser dioda yang dapat disesuaikan, Monitor kadar jantung optik monitor denyut jantung optik mengukur degupan jantung anda menggunakan cahaya. LED bersinar melalui kulit, dan sensor optik memeriksa cahaya yang dipantulkan ke belakang. Oleh kerana darah menyerap lebih banyak cahaya, turun naik tahap cahaya dapat diterjemahkan menjadi degupan jantung. Proses ini disebut sebagai photoplethysmography.
Petunjuk Tahap Cecair Berdasarkan Sensor Optik
Berdasarkan Sensor Optik Petunjuk Tahap Cecair terdiri daripada dua bahagian utama LED inframerah ditambah dengan transistor cahaya, dan hujung prisma lutsinar di bahagian depan. LED memproyeksikan cahaya inframerah ke luar, ketika hujung sensor dikelilingi oleh udara cahaya akan bertindak balas dengan memantul kembali dengan hujung sebelum kembali ke transistor. Apabila sensor dicelupkan ke dalam cecair, cahaya menyebar ke seluruh dan kurang dikembalikan ke transistor. Jumlah cahaya yang dipantulkan ke transistor mempengaruhi tahap output, memungkinkan penginderaan tahap titik
Sensor Tahap Optik
Adakah anda mendapat maklumat asas sensor optik? Kami menyedari bahawa maklumat yang diberikan di atas menjelaskan asas konsep sensor optik dengan gambar yang berkaitan dan pelbagai aplikasi masa nyata. Selanjutnya, terdapat keraguan mengenai konsep ini atau untuk melaksanakan sebarang projek berasaskan sensor , sila berikan cadangan dan komen anda mengenai artikel ini yang boleh anda tulis di bahagian komen di bawah. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah sumber cahaya yang berbeza dari sensor optik?
