光電傳感器是一種小型電子設備，它可以檢測出其接收到的光強的變化。早期的用來檢測

　　物wu體ti有you無wu的de光guang電dian傳chuan感gan器qi是shi一yi種zhong小xiao的de金jin屬shu圓yuan柱zhu形xing設she備bei，發fa射she器qi帶dai一yi個ge校xiao準zhun鏡jing頭tou，將jiang光guang聚ju焦jiao射she向xiang接jie收shou器qi，接jie收shou器qi出chu電dian纜lan將jiang這zhe套tao裝zhuang置zhi接jie到dao一yi個ge真zhen空kong管guan放fang大da器qi上shang。在zai金jin屬shu圓yuan筒tong內nei有you一yi個ge小xiao的de白bai熾chi

　　燈做為光源。這些小而堅固的白熾燈傳感器就是今天光電傳感器的雛形。

　　LED（發光二極管）

　　發光二極管最早出現在19世紀60年代
，現在我們可以經常在電氣和電子設備上看到這些二極管做為指示燈來用。LED就是一種半導體元件

，其電氣性能與普通二極管相同，不同之處在於當給LED通電流時，它會發光。由於LED是固態的，所以它能延長傳感器的使用壽命。因而使用LED的光電傳感器能被做得更小，且比白熾燈傳感器更可靠。不象白熾燈那樣
，LED抗震動抗衝擊，並且沒有燈絲。另外，LED所發出的光能隻相當於同尺寸白熾燈所產生光能的

　　一部分。（激光二極管除外，它與普通LED的原理相同，但能產生幾倍的光能，並能達到更遠的檢測距離）。LED能發射人眼看不到的紅外光
，也能發射可見的綠光、黃光、紅光、藍光、藍綠光或白光。

　　經調製的LED傳感器

　　1970年

，人們發現LED還有一個比壽命長更好的優點
，就是它能夠以非常快的速度來開關，開關速度可達到KHz。將接收器的放大器調製到發射器的調製頻率
，那麼它就隻能對以此頻率振動的光信號進行放大。

　　我們可以將光波的調製比喻成無線電波的傳送和接收。將收音機調到某台
，就可以忽略其他

　　的無線電波信號。經過調製的LED發射器就類似於無線電波發射器，其接收器就相當於收音機。

　　人們常常有一個誤解：認為由於紅外光LED發出的紅外光是看不到的，那麼紅外光的能量肯定會很強。經過調製的光電傳感器的能量的大小與LED光波的波長無太大關係。一個LED發出的光能很少，經過調製才將其變得能量很高。一個未經調製的傳感器隻有通過使用長焦距

　　鏡(jing)頭(tou)的(de)機(ji)械(xie)屏(ping)蔽(bi)手(shou)段(duan)，使(shi)接(jie)收(shou)器(qi)隻(zhi)能(neng)接(jie)收(shou)到(dao)發(fa)射(she)器(qi)發(fa)出(chu)的(de)光(guang)
，才(cai)能(neng)使(shi)其(qi)能(neng)量(liang)變(bian)得(de)很(hen)高(gao)。相(xiang)比(bi)之(zhi)下(xia)，經(jing)過(guo)調(tiao)製(zhi)的(de)接(jie)收(shou)器(qi)能(neng)忽(hu)略(lve)周(zhou)圍(wei)的(de)光(guang)，隻(zhi)對(dui)自(zi)己(ji)的(de)光(guang)或(huo)具(ju)有(you)相(xiang)同(tong)調(tiao)製(zhi)頻(pin)率(lv)的(de)光(guang)做(zuo)出(chu)響(xiang)應(ying)。

　　未(wei)經(jing)調(tiao)製(zhi)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)用(yong)來(lai)檢(jian)測(ce)周(zhou)圍(wei)的(de)光(guang)線(xian)或(huo)紅(hong)外(wai)光(guang)的(de)輻(fu)射(she)，如(ru)剛(gang)出(chu)爐(lu)的(de)紅(hong)熱(re)瓶(ping)子(zi)，在(zai)這(zhe)種(zhong)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)如(ru)果(guo)使(shi)用(yong)其(qi)它(ta)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)，可(ke)能(neng)會(hui)有(you)誤(wu)動(dong)作(zuo)。

　　如(ru)果(guo)一(yi)個(ge)金(jin)屬(shu)發(fa)射(she)出(chu)的(de)光(guang)比(bi)周(zhou)圍(wei)的(de)光(guang)強(qiang)很(hen)多(duo)的(de)話(hua)
，那(na)麼(me)它(ta)就(jiu)可(ke)以(yi)被(bei)周(zhou)圍(wei)光(guang)源(yuan)接(jie)收(shou)器(qi)可(ke)靠(kao)檢(jian)測(ce)到(dao)。周(zhou)圍(wei)光(guang)源(yuan)接(jie)收(shou)器(qi)也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)檢(jian)測(ce)室(shi)外(wai)光(guang)。

　　但dan是shi並bing不bu是shi說shuo經jing調tiao製zhi的de傳chuan感gan器qi就jiu一yi定ding不bu受shou周zhou圍wei光guang的de幹gan擾rao，當dang使shi用yong在zai強qiang光guang環huan境jing下xia時shi就jiu會hui有you問wen題ti。例li如ru，未wei經jing過guo調tiao製zhi的de光guang電dian傳chuan感gan器qi，當dang把ba它ta直zhi接jie指zhi向xiang陽yang光guang時shi，它ta能neng正zheng常chang動dong作zuo。我wo們men每mei個ge人ren都dou知zhi道dao
，用yong一yi塊kuai有you放fang大da作zuo用yong的de玻bo璃li將jiang陽yang光guang聚ju集ji在zai一yi張zhang紙zhi上shang時shi
，很hen容rong易yi就jiu會hui把ba紙zhi點dian燃ran。設she想xiang將jiang玻bo璃li替ti換huan成cheng傳chuan感gan器qi的de鏡jing頭tou
，將jiang紙zhi替ti換huan成cheng光guang電dian三san極ji管guan
，這zhe樣yang我wo們men就jiu很hen容rong易yi理li解jie為wei什shen麼me將jiang調tiao製zhi的de接jie收shou器qi指zhi向xiang陽yang光guang時shi它ta就jiu不bu能neng工gong作zuo了le，這zhe是shi周zhou圍wei光guang源yuan使shi其qi飽bao和he了le。

　　調製的LED改進了光電傳感器的設計，增大了檢測距離
，擴展了光束的角度
，人們逐漸接受了這種可靠易於對準的光束。到1980年，非調製的光電傳感器逐步就退出了曆史舞台。

　　紅外光LED是效率最高的光束，同時也是在光譜上與光電三極管最匹配的光束。

　　但是有些傳感器需要用來區分顏色（如色標檢測），這就需要用可見光源。

　　在早期，色標傳感器使用白熾燈做光源，使用光電池接收器，直到後來發明了高效的可見光LED。現在，多數的色標傳感器都是使用經調製的各種顏色的可見光LEDfasheqi。jingtiaozhidechuanganqiwangwangxishenglexiangyingsuduyihuoqugengchangdejiancejuli，zheshiyinweijiancejulishiyigefeichangzhongyaodecanshu。weijingtiaozhidechuanganqikeyiyonglaijiancexiaodewutihuodongzuofeichangkuaidewuti，zhexiechangheyaoqiudexiangyingsududoufeichangkuai。danshi
，xianzaigaosudetiaozhichuanganqiyekeyitigongfeichangkuaidexiangyingsudu，nengmanzudaduoshudejianceyingyong。

　　超聲波傳感器

　　聲(sheng)波(bo)傳(chuan)感(gan)器(qi)所(suo)發(fa)射(she)和(he)接(jie)收(shou)的(de)聲(sheng)波(bo)
，其(qi)振(zhen)動(dong)頻(pin)率(lv)都(dou)超(chao)過(guo)了(le)人(ren)耳(er)所(suo)能(neng)聽(ting)到(dao)的(de)範(fan)圍(wei)。它(ta)是(shi)通(tong)過(guo)計(ji)算(suan)聲(sheng)波(bo)從(cong)發(fa)射(she)，經(jing)被(bei)測(ce)物(wu)反(fan)射(she)回(hui)到(dao)接(jie)收(shou)器(qi)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)時(shi)間(jian)
，來(lai)判(pan)斷(duan)物(wu)體(ti)的(de)位(wei)置(zhi)。對(dui)於(yu)對(dui)射(she)式(shi)超(chao)聲(sheng)波(bo)傳(chuan)感(gan)器(qi)，如(ru)果(guo)物(wu)體(ti)擋(dang)住(zhu)了(le)從(cong)發(fa)射(she)器(qi)到(dao)接(jie)收(shou)器(qi)的(de)聲(sheng)波(bo)，則(ze)傳(chuan)感(gan)器(qi)就(jiu)會(hui)檢(jian)測(ce)到(dao)物(wu)體(ti)。與(yu)光(guang)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)不(bu)同(tong)，超(chao)聲(sheng)波(bo)傳(chuan)感(gan)器(qi)不(bu)受(shou)被(bei)測(ce)物(wu)透(tou)明(ming)度(du)和(he)反(fan)光(guang)率(lv)的(de)影(ying)響(xiang)，因(yin)此(ci)在(zai)許(xu)多(duo)使(shi)用(yong)超(chao)聲(sheng)波(bo)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)場(chang)合(he)就(jiu)不(bu)適(shi)合(he)使(shi)用(yong)光(guang)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)檢(jian)測(ce)。

　　光纖

　　安(an)裝(zhuang)空(kong)間(jian)非(fei)常(chang)有(you)限(xian)或(huo)使(shi)用(yong)環(huan)境(jing)非(fei)常(chang)惡(e)劣(lie)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)
，我(wo)們(men)可(ke)以(yi)考(kao)慮(lv)使(shi)用(yong)光(guang)纖(xian)。光(guang)纖(xian)與(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)配(pei)套(tao)使(shi)用(yong)

，是(shi)無(wu)源(yuan)元(yuan)件(jian)，另(ling)外(wai)，光(guang)纖(xian)不(bu)受(shou)任(ren)何(he)電(dian)磁(ci)信(xin)號(hao)的(de)幹(gan)擾(rao)，並(bing)且(qie)能(neng)使(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)與(yu)其(qi)他(ta)電(dian)的(de)幹(gan)擾(rao)相(xiang)隔(ge)離(li)。

　　光(guang)纖(xian)有(you)一(yi)根(gen)塑(su)料(liao)光(guang)芯(xin)或(huo)玻(bo)璃(li)光(guang)芯(xin)
，光(guang)芯(xin)外(wai)麵(mian)包(bao)一(yi)層(ceng)金(jin)屬(shu)外(wai)皮(pi)。這(zhe)層(ceng)金(jin)屬(shu)外(wai)皮(pi)的(de)密(mi)度(du)比(bi)光(guang)芯(xin)要(yao)低(di)，因(yin)而(er)折(zhe)射(she)率(lv)低(di)。光(guang)束(shu)照(zhao)在(zai)這(zhe)兩(liang)種(zhong)材(cai)料(liao)的(de)邊(bian)界(jie)處(chu)（入射角在一定範圍內
，），被全部反射回來。根據光學原理，所有光束都可以由光纖來傳輸。

　　兩條入射光束（入射角在接受角以內）沿yan光guang纖xian長chang度du方fang向xiang經jing多duo次ci反fan射she後hou，從cong另ling一yi端duan射she出chu。另ling一yi條tiao入ru射she角jiao超chao出chu接jie受shou角jiao範fan圍wei的de入ru射she光guang，損sun失shi在zai金jin屬shu外wai皮pi內nei。這zhe個ge接jie受shou角jiao比bi兩liang倍bei的de最zui大da入ru射she角jiao略lve大da

，這zhe是shi因yin為wei光guang纖xian在zai從cong空kong氣qi射she入ru密mi度du較jiao大da的de光guang纖xian材cai料liao中zhong時shi會hui有you輕qing微wei的de折zhe射she。光guang在zai光guang纖xian內nei部bu的de傳chuan輸shu不bu受shou光guang纖xian是shi否fou彎wan曲qu的de影ying響xiang（彎曲半徑要大於最小彎曲半徑）。大多數光纖是可彎曲的，很容易安裝在狹小的空間。

　　玻璃光纖

　　玻璃光纖由一束非常細（直徑約50μm）的(de)玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)絲(si)組(zu)成(cheng)。典(dian)型(xing)的(de)光(guang)纜(lan)由(you)幾(ji)百(bai)根(gen)單(dan)獨(du)的(de)帶(dai)金(jin)屬(shu)外(wai)皮(pi)玻(bo)璃(li)光(guang)纖(xian)組(zu)成(cheng)，光(guang)纜(lan)外(wai)部(bu)有(you)一(yi)層(ceng)護(hu)套(tao)保(bao)護(hu)。光(guang)纜(lan)的(de)端(duan)部(bu)有(you)各(ge)種(zhong)尺(chi)寸(cun)和(he)外(wai)形(xing)，並(bing)且(qie)澆(jiao)注(zhu)了(le)堅(jian)固(gu)的(de)透(tou)明(ming)樹(shu)脂(zhi)。檢(jian)測(ce)麵(mian)經(jing)過(guo)光(guang)學(xue)打(da)磨(mo)，非(fei)常(chang)平(ping)滑(hua)。這(zhe)道(dao)精(jing)心(xin)的(de)打(da)磨(mo)工(gong)藝(yi)能(neng)顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)光(guang)纖(xian)束(shu)之(zhi)間(jian)的(de)光(guang)耦(ou)合(he)效(xiao)率(lv)。

　　玻bo璃li光guang纖xian內nei的de光guang纖xian束shu可ke以yi是shi緊jin湊cou布bu置zhi的de，也ye可ke隨sui意yi布bu置zhi。緊jin湊cou布bu置zhi的de玻bo璃li光guang纖xian通tong常chang用yong在zai醫yi療liao設she備bei或huo管guan道dao鏡jing上shang。每mei一yi根gen光guang纖xian從cong一yi端duan到dao另ling一yi端duan都dou需xu要yao精jing心xin布bu置zhi
，這zhe樣yang才cai能neng在zai另ling一yi端duan得de到dao非fei常chang清qing晰xi的de圖tu像xiang。由you於yu這zhe種zhong光guang纖xian費fei用yong非fei常chang昂ang貴gui並bing且qie多duo數shu的de光guang纖xian應ying用yong場chang合he並bing不bu需xu要yao得de到dao一yi個ge非fei常chang清qing晰xi的de圖tu像xiang，所suo以yi多duo數shu的de玻bo璃li光guang纖xian其qi光guang纖xian束shu是shi隨sui意yi布bu置zhi的de，這zhe種zhong光guang纖xian就jiu非fei常chang便bian宜yi了le，當dang然ran其qi所suo得de到dao的de圖tu像xiang也ye隻zhi是shi一yi些xie光guang。

　　玻璃光纖外部的保護層通常是柔性的不鏽鋼護套
，也有的是PVC或其他柔性塑料材料。有些特殊的光纖可用於特殊的空間或環境
，其檢測頭做成不同的形狀以適用於不同的檢測要求。

　　玻璃光纖堅固並且性能可靠，可使用在高溫和有化學成分的環境中，它可以傳輸可見光和紅

　　外光。常見的問題就是由於經常彎曲或彎曲半徑過小而導致玻璃絲折斷
，對於這種應用場合，我們推薦使用塑料光纖。

　　塑料光纖

　　塑料光纖由單根的光纖束（典型光束直徑為0.25到1.5mm）構成，通常有PVC外皮。它能安裝在狹小的空間並且能彎成很小的角度。

　　多(duo)數(shu)的(de)塑(su)料(liao)光(guang)纖(xian)其(qi)檢(jian)測(ce)頭(tou)都(dou)做(zuo)成(cheng)探(tan)針(zhen)形(xing)或(huo)帶(dai)螺(luo)紋(wen)的(de)圓(yuan)柱(zhu)形(xing)
，另(ling)一(yi)端(duan)未(wei)做(zuo)加(jia)工(gong)以(yi)方(fang)便(bian)客(ke)戶(hu)根(gen)據(ju)使(shi)用(yong)將(jiang)其(qi)剪(jian)短(duan)。邦(bang)納(na)公(gong)司(si)的(de)塑(su)料(liao)光(guang)纖(xian)都(dou)配(pei)有(you)一(yi)個(ge)光(guang)纖(xian)刀(dao)。不(bu)像(xiang)玻(bo)璃(li)光(guang)纖(xian)
，塑(su)料(liao)光(guang)纖(xian)具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)柔(rou)性(xing)，帶(dai)防(fang)護(hu)外(wai)皮(pi)的(de)塑(su)料(liao)光(guang)纖(xian)適(shi)於(yu)安(an)裝(zhuang)在(zai)往(wang)複(fu)運(yun)動(dong)的(de)機(ji)械(xie)結(jie)構(gou)上(shang)。塑(su)料(liao)光(guang)纖(xian)吸(xi)收(shou)一(yi)定(ding)波(bo)長(chang)的(de)光(guang)波(bo)
，包(bao)括(kuo)紅(hong)外(wai)光(guang)

，因(yin)而(er)塑(su)料(liao)光(guang)纖(xian)隻(zhi)能(neng)傳(chuan)輸(shu)可(ke)見(jian)光(guang)。

　　與玻璃光纖相比，塑料光纖易受高溫，化學物質和溶劑的影響。

　　對射式和直反式光纖玻璃光纖和塑料光纖既有“單根的”－對射式，也有“分叉的”－直(zhi)反(fan)式(shi)。單(dan)根(gen)光(guang)纖(xian)可(ke)以(yi)將(jiang)光(guang)從(cong)發(fa)射(she)器(qi)傳(chuan)輸(shu)到(dao)檢(jian)測(ce)區(qu)域(yu)，或(huo)從(cong)檢(jian)測(ce)區(qu)域(yu)傳(chuan)輸(shu)到(dao)接(jie)收(shou)器(qi)。分(fen)叉(cha)式(shi)的(de)光(guang)纖(xian)有(you)兩(liang)個(ge)明(ming)顯(xian)的(de)分(fen)支(zhi)
，可(ke)分(fen)別(bie)傳(chuan)輸(shu)發(fa)射(she)光(guang)和(he)接(jie)收(shou)光(guang)，使(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)既(ji)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)一(yi)個(ge)分(fen)支(zhi)將(jiang)發(fa)射(she)光(guang)傳(chuan)輸(shu)到(dao)檢(jian)測(ce)區(qu)域(yu)
，同(tong)時(shi)又(you)通(tong)過(guo)另(ling)一(yi)個(ge)分(fen)支(zhi)將(jiang)反(fan)射(she)光(guang)傳(chuan)輸(shu)回(hui)接(jie)收(shou)器(qi)。

　　直反式的玻璃光纖，其檢測頭處的光纖束是隨意布置的。直反式的塑料光纖

，其光纖束是沿光纖長度方向一根挨一根布置。

　　光纖的特殊應用

　　由於光纖受使用環境影響小並且抗電磁幹擾
，因而能被用在一些特殊的場合
，如：適用於真空環境下的真空傳導光纖（VFT）heshiyongyubaozhahuanjingxiadeguangxian。zaizhelianggeyingyongzhong，tezhideguangxiananzhuangzaiteshudehuanjingzhong

，jingyigefalanyinchulaijiedaowaimiandechuanganqishang
，guangxianhefalandechicunduozhongduoyang。benanxingchuanganqi
，ruNAMUR型的傳感器，可直接用在特殊或有爆炸性危險的環境中