光學(xué)傳感器原理及應用

光學(xué)傳感器作為一種典型的傳感器，目前已經(jīng)得到了廣泛應用，下面我們就光學(xué)傳感器的原理及應用加以說(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的一種傳感器件。它會(huì )根據所測試的外部環(huán)境參數的變化來(lái)改變其傳播的光波的一個(gè)或幾個(gè)屬性，比如強度、相位、偏振狀態(tài)以及頻率等。在設計上主要用來(lái)檢測目標物是否出現，或者進(jìn)行各種工業(yè)、汽車(chē)、電子產(chǎn)品和零售自動(dòng)化的運動(dòng)檢測。

       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量物理與機械現象的標準設備發(fā)揮著(zhù)它的作用。盡管它們在測試測量中無(wú)處不在，但作為電氣化的設備，他們有著(zhù)與生俱來(lái)的缺陷，例如信號傳輸過(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用場(chǎng)合中，電氣傳感器的使用變得相當具有挑戰性，甚至不適用。光纖光學(xué)傳感器就是針對這些應用挑戰*的解決方法，使用光束代替電流，而使用標準光纖代替銅線(xiàn)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)調整光學(xué)器件行業(yè)的經(jīng)濟規模，光纖傳感器和光纖儀器已經(jīng)從實(shí)驗室試驗研究階段擴展到了現場(chǎng)實(shí)際應用場(chǎng)合，比如建筑結構健康監測應用等。

       3、光學(xué)傳感器的參數特點(diǎn)

       1）采低功耗架構

       2）可采用表面貼裝技術(shù)生產(chǎn)

       3）自動(dòng)調整省電模式可以延長(cháng)電池使用時(shí)間

       4）高速移動(dòng)檢測達20ips和8G

       5）可自動(dòng)調整幀讀取率取得優(yōu)化

       6）移動(dòng)檢測引腳輸出

       7）內嵌振蕩電路，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(xiàn)式串行連接端口

       11）采Pb-Free環(huán)保無(wú)鉛封裝并符合RoHS標準要求

       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)測量傳感器、光學(xué)鼠標傳感器、反射型光學(xué)傳感器等。

       5、實(shí)際應用

       光學(xué)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、醫學(xué)、環(huán)保等領(lǐng)域。

       6、光學(xué)傳感器在鼠標中的應用

       光學(xué)傳感器是光電鼠標的核心部件，“CMOS感光器”和“數字信號處理器（DSP）”是其中zui重要的兩部分。CMOS感光器是一個(gè)由數百個(gè)光電器件組成的矩陣，恰似一部相機，用來(lái)拍攝鼠標物理位移的畫(huà)面。光學(xué)傳感器會(huì )將拍攝的光信號進(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轉換為電信號，傳輸至數字信號處理器進(jìn)行處理。DSP對相鄰幀之間差別進(jìn)行除噪和分析后，將得出的位移信息通過(guò)接口電路傳給計算機。