Principes de base et applications du capteur optique

Capteurs de barrage

Le système se compose de deux composants distincts, l'émetteur et le récepteur sont placés en face l'un de l'autre. L'émetteur projette un faisceau lumineux sur le récepteur. Une interruption du faisceau lumineux est interprétée comme un signal de commutation par le récepteur. Peu importe où l'interruption se produit.

Avantage : De grandes distances de fonctionnement peuvent être atteintes et la reconnaissance est indépendante de la structure de surface, de la couleur ou de la réflectivité de l'objet.

Pour garantir une fiabilité de fonctionnement élevée, il faut s'assurer que l'objet est suffisamment grand pour interrompre complètement le faisceau lumineux.

Capteurs rétro-réfléchissants

L'émetteur et le récepteur sont tous deux dans la même maison, à travers un réflecteur, le faisceau lumineux émis est renvoyé vers le récepteur. Une interruption du faisceau lumineux déclenche une opération de commutation. L'endroit où se produit l'interruption n'a pas d'importance.

Avantage : Les capteurs rétro-réfléchissants permettent de grandes distances de fonctionnement avec des points de commutation, qui sont exactement reproductibles nécessitant peu d'effort de montage. Tous les objets interrompant le faisceau lumineux sont détectés avec précision indépendamment de leur structure de surface ou de leur couleur.

Capteurs de réflexion diffuse

L'émetteur et le récepteur sont dans un même boîtier. La lumière transmise est réfléchie par l'objet à détecter.

Avantage : L'intensité lumineuse diffusée au niveau du récepteur sert de condition de commutation. Quel que soit le réglage de sensibilité, la partie arrière reflète toujours mieux que la partie avant. Cela conduit à la conséquence d'opérations de commutation erronées.

Différentes sources lumineuses pour capteurs optiques

Il existe de nombreux types de sources lumineuses. Le soleil et la lumière des flammes des torches ont été les premières sources lumineuses utilisées pour étudier l'optique. En fait, la lumière provenant de certaines matières (sorties) (par exemple, les ions iode, chlore et mercure) fournit toujours les points de référence dans le spectre optique. L'un des composants clés de la communication optique est la source de lumière monochromatique. Dans les communications optiques, les sources lumineuses doivent être monochromatiques, compactes et durables. Voici deux types de source lumineuse différents.

1. LED (diode électroluminescente)

Au cours du processus de recombinaison des électrons avec des trous aux jonctions des semi-conducteurs dopés n et p, de l'énergie est libérée sous forme de lumière. L'excitation a lieu en appliquant une tension externe et la recombinaison peut avoir lieu, ou elle peut être stimulée comme un autre photon. Cela facilite le couplage de la lumière LED avec un dispositif optique.

2. LASER (Amplification de la lumière par rayonnement d'émission stimulée)

Un laser est créé, lorsque les électrons des atomes dans des verres, des cristaux ou des gaz spéciaux absorbent l'énergie d'un courant électrique, ils sont excités. Les électrons excités passent d'une orbite à basse énergie à une orbite à plus haute énergie autour du noyau de l'atome. Lorsqu'ils reviennent à leur état normal ou fondamental, les électrons émettent des photons (particules de lumière). Ces photons sont tous à la même longueur d'onde et cohérents. La lumière visible ordinaire comprend plusieurs longueurs d'onde et n'est pas cohérente.

Applications des capteurs optiques

L'application de ces capteurs optiques va des ordinateurs aux détecteurs de mouvement. Pour que les capteurs optiques fonctionnent efficacement, ils doivent être du type correct pour l'application, afin qu'ils conservent leur sensibilité à la propriété qu'ils mesurent. Les capteurs optiques font partie intégrante de nombreux appareils courants, notamment les ordinateurs, les photocopieuses (xerox) et les appareils d'éclairage qui s'allument automatiquement dans l'obscurité. Et certaines des applications courantes incluent les systèmes d'alarme, les synchros pour les flashs photographiques et les systèmes capables de détecter la présence d'objets.

Capteurs de lumière ambiante

la plupart du temps, nous avons vu ce capteur sur nos téléphones portables. Il prolongera la durée de vie de la batterie et permettra des affichages faciles à voir et optimisés pour l'environnement.

Applications biomédicales

les capteurs optiques ont des applications robustes dans le domaine biomédical. Quelques exemples Analyse de la respiration à l'aide d'un laser à diode accordable, Moniteurs de fréquence cardiaque optiques Un moniteur de fréquence cardiaque optique mesure votre fréquence cardiaque à l'aide de la lumière. Une LED brille à travers la peau et un capteur optique examine la lumière réfléchie. Étant donné que le sang absorbe plus de lumière, les fluctuations du niveau de lumière peuvent être traduites en fréquence cardiaque. Ce processus est appelé photopléthysmographie.

Indicateur de niveau de liquide basé sur un capteur optique

L'indicateur de niveau de liquide basé sur un capteur optique se compose de deux parties principales :une LED infrarouge couplée à un transistor lumineux et une pointe de prisme transparente à l'avant. La LED projette une lumière infrarouge vers l'extérieur, lorsque la pointe du capteur est entourée d'air, la lumière réagit en rebondissant à l'intérieur de la pointe avant de retourner au transistor. Lorsque le capteur est plongé dans un liquide, la lumière se disperse partout et moins est renvoyée au transistor. La quantité de lumière réfléchie vers le transistor affecte les niveaux de sortie, rendant possible la détection de niveau de point

Avez-vous les informations de base d'un capteur optique ? Nous reconnaissons que les informations ci-dessus clarifient les bases du concept de capteur optique avec des images associées et diverses applications en temps réel. De plus, en cas de doute concernant ce concept ou pour mettre en œuvre des projets basés sur des capteurs, veuillez donner vos suggestions et commentaires sur cet article que vous pouvez écrire dans la section commentaires ci-dessous. Voici une question pour vous, quelles sont les différentes sources lumineuses d'un capteur optique ?