Ang isang optikal na sensor ay binabago ang mga ilaw na sinag sa isang elektronikong signal. Ang layunin ng isang optical sensor ay upang masukat ang isang pisikal na dami ng ilaw at, depende sa uri ng sensor, pagkatapos isalin ito sa isang form na nababasa ng isang pinagsamang aparato sa pagsukat. Sa mata Ginagamit ang mga sensor para sa detection na walang contact, pagbibilang o pagpoposisyon ng mga bahagi. Ang mga optical sensor ay maaaring panloob o panlabas. Ang mga panlabas na sensor ay nagtitipon at nagpapadala ng kinakailangang dami ng ilaw, habang ang panloob na mga sensor ay madalas na ginagamit upang masukat ang mga baluktot at iba pang maliliit na pagbabago sa direksyon.
Ang mga pagsukat na posible ng iba`t ibang mga optical sensor ay ang Temperatura, antas ng Liquidity Liquid, Presyon, Pag-aalis (posisyon), Vibrations, Chemical species, Force radiation, pH- value, Strain, Acoustic field at Electric field
Mga uri ng Optical Sensors
Mayroong iba't ibang mga uri ng mga optical sensor, ang pinakakaraniwang uri na ginagamit namin sa aming mga application sa totoong mundo tulad ng ibinigay sa ibaba.
- Ginamit ang mga aparato ng photoconductive upang sukatin ang paglaban sa pamamagitan ng pag-convert ng isang pagbabago ng ilaw ng insidente sa isang pagbabago ng paglaban.
- Ang photovoltaic cell (solar cell) ay nagko-convert ng isang dami ng ilaw ng insidente sa isang output boltahe.
- Ang Photodiodes i-convert ang isang dami ng ilaw ng insidente sa isang kasalukuyang output.
Ang Phototransistors ay isang uri ng bipolar transistor kung saan ang base-collector junction ay nakalantad sa ilaw. Nagreresulta ito sa parehong pag-uugali ng isang photodiode, ngunit may panloob na pakinabang.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay ang paglilipat at pagtanggap ng ilaw sa isang optical sensor, ang bagay na napansin ay sumasalamin o nakakagambala a light beam na ipinadala ng isang emitting diode . Nakasalalay sa uri ng aparato, ang pagkagambala o pagmuni-muni ng light beam ay sinusuri. Ginagawa nitong posible na makita ang mga bagay nang nakapag-iisa sa materyal na itinayo mula sa (kahoy, metal, plastik o iba pa). Pinapayagan pa ng mga espesyal na aparato ang isang pagtuklas ng mga transparent na bagay o mga may iba't ibang kulay o pagkakaiba-iba sa kaibahan. Iba't ibang uri ng mga optical sensor tulad ng ipinaliwanag sa ibaba.
Iba't ibang Mga Uri ng Optical Sensors
Mga Sensor na Through-Beam
Ang system ay binubuo ng dalawang magkakahiwalay na bahagi ng transmiter at ang tatanggap ay inilalagay sa tapat ng bawat isa. Nagpapadala ang transmitter ng isang light beam papunta sa tatanggap. Ang isang pagkagambala ng light beam ay binibigyang kahulugan bilang isang switch signal ng tatanggap. Ito ay walang katuturan kung saan nangyayari ang pagkagambala.
Kalamangan: Ang mga malalaking distansya sa pagpapatakbo ay maaaring makamit at ang pagkilala ay malaya sa istraktura ng ibabaw ng bagay, kulay o pagsasalamin.
Upang magarantiya ang isang mataas na pagiging maaasahan sa pagpapatakbo dapat siguraduhin na ang bagay ay sapat na malaki upang makagambala ang ilaw ng ilaw.
Mga Retro-Reflective Sensor
Ang transmiter at tatanggap ay pareho sa iisang bahay, sa pamamagitan ng isang salamin ng salamin na inilabas na ilaw ay nakadirekta pabalik sa tatanggap. Ang isang pagkagambala ng light beam ay nagpasimula ng isang operasyon ng paglipat. Kung saan nangyayari ang pagkagambala ay walang kahalagahan.
Kalamangan: Ang mga Retro-reflective sensor ay nagbibigay-daan sa malalaking distansya sa pagpapatakbo na may mga switching point, na eksaktong maisasagawa na nangangailangan ng kaunting pagsisikap na tumataas. Ang lahat ng mga bagay na nakakagambala sa light beam ay tumpak na napansin nang nakapag-iisa ng kanilang istraktura sa ibabaw o kulay.
Mga Sensor ng Diffuse Reflection
Ang parehong transmitter at receiver ay nasa isang pabahay. Ang nailipat na ilaw ay makikita ng bagay na napansin.
Kalamangan: Ang diffuse light intensity sa tatanggap ay nagsisilbing kondisyon ng paglipat. Anuman ang setting ng pagiging sensitibo sa likurang bahagi ay palaging sumasalamin nang mas mahusay kaysa sa harap na bahagi. Ito ay humahantong sa bunga sa maling operasyon ng paglipat.
Iba't ibang Mga Pinagmulan ng Liwanag Para sa Mga Optical Sensor
Maraming mga uri ng light source s. Ang araw at ilaw mula sa nasusunog na mga sulo ng sulo ay ang mga unang mapagkukunan ng ilaw na ginamit upang mag-aral ng optika. Bilang isang bagay na katotohanan, ang ilaw na nagmumula sa ilang (lumabas) na bagay (hal., Iodine, chlorine, at mercury ions) ay nagbibigay pa rin ng mga puntong sanggunian sa optical spectrum. Ang isa sa mga pangunahing bahagi sa komunikasyon ng salamin sa mata ay ang mapagkukunan ng ilaw na monochromatic. Sa mga optikal na komunikasyon, ang mga mapagkukunan ng ilaw ay dapat na monochromatic, compact, at pangmatagalan. Narito ang dalawang magkakaibang uri ng light source.
1. LED (Light Emitting Diode)
Sa panahon ng proseso ng muling pagsasama ng mga electron na may mga butas sa mga junction ng n-doped at p-doped semiconductors, ang enerhiya ay inilabas sa anyo ng ilaw. Ang paggulo ay nagaganap sa pamamagitan ng paglalapat ng isang panlabas na boltahe at ang muling pagsasama ay maaaring maganap, o maaari itong pasiglahin bilang ibang photon. Pinapadali nito ang pagkabit ang LED ilaw na may isang aparatong optikal.
Ang LED ay isang aparatong p-n semiconductor na nagpapalabas ng ilaw kapag ang isang boltahe ay inilapat sa dalawang terminal nito
2. LASER (Banayad na Paglaki ng Stimulated Emission Radiation)
Isang laser ay nilikha, kapag ang mga electron sa mga atomo sa mga espesyal na baso, kristal, o gas ay sumisipsip ng enerhiya mula sa isang kasalukuyang elektrikal na nasasabik sila. Ang nasasabik na mga electron ay lumipat mula sa isang orbit na mas mababang enerhiya patungo sa isang mas mataas na enerhiya na orbit sa paligid ng atom's atom. Kapag bumalik sila sa kanilang normal o ground state na humahantong ito sa mga electron na naglalabas ng mga photon (mga maliit na butil ng ilaw). Ang mga photon na ito ay lahat sa parehong haba ng daluyong at magkakaugnay. Ang ordinaryong nakikitang ilaw ay naglalaman ng maraming mga haba ng daluyong at hindi magkakaugnay.
Proseso ng LASAR Light Emission
Mga aplikasyon ng Optical Sensors
Ang aplikasyon ng mga optical sensor na ito ay saklaw mula sa mga computer hanggang sa mga detector ng paggalaw. Para sa mga optikong sensor na gumana nang epektibo, dapat silang ang tamang uri para sa aplikasyon, upang mapanatili nila ang kanilang pagiging sensitibo sa sinusukat nilang pag-aari. Ang mga optical sensor ay mahalagang bahagi ng maraming mga karaniwang aparato, kabilang ang mga computer, copy machine (xerox) at mga light fixture na awtomatikong nakabukas sa dilim. At ang ilan sa mga karaniwang application ay may kasamang mga system ng alarma, synchros para sa mga photographic flash at system na makakakita ng pagkakaroon ng mga object.
Mga Ambient Light Sensor
karamihan nakita namin ang sensor na ito sa aming mga mobile handset. Ito ay magpapalawak ng buhay ng baterya at nagbibigay-daan sa mga madaling ipakita na mga display na na-optimize para sa kapaligiran.
Mga Ambient Light Sensor
Mga Aplikasyong Biomedikal
ang mga optical sensor ay may matatag na aplikasyon sa larangan ng biomedical. Ang ilan sa mga halimbawa ng pag-aaral ng Breath gamit ang tunable diode laser, Mga monitor ng rate ng puso na optikal sinusukat ng isang optikong monitor ng rate ng puso ang rate ng iyong puso gamit ang ilaw. Ang isang LED ay nagniningning sa balat, at sinusuri ng isang optical sensor ang ilaw na sumasalamin sa likod. Dahil ang dugo ay sumisipsip ng higit na ilaw, ang mga pagbabago-bago sa antas ng ilaw ay maaaring isalin sa rate ng puso. Ang prosesong ito ay tinawag bilang photoplethysmography.
Tagapagpahiwatig ng Antas ng Liquid Batay sa Optical Sensor
Batay sa Optical Sensor Tagapagpahiwatig ng Antas ng Liquid binubuo ng dalawang pangunahing bahagi ng isang infrared LED na isinama sa isang light transistor, at isang transparent na prism tip sa harap. Ang proyekto ng LED ay isang infrared light palabas, kapag ang sensor tip ay napapalibutan ng hangin ang ilaw ay tumutugon sa pamamagitan ng pag-bounce pabalik gamit ang-sa tip bago bumalik sa transistor. Kapag ang sensor ay nahuhulog sa likido, ang ilaw ay nagkakalat sa buong at mas mababa ay ibabalik sa transistor. Ang dami ng nasasalamin na ilaw sa transistor ay nakakaapekto sa mga antas ng output, na ginagawang posible ang antas ng point sensing
Sensor sa Antas ng Optical
Nakuha mo ba ang pangunahing impormasyon ng isang optical sensor? Kinikilala namin na ang ibinigay na impormasyon sa itaas ay nililinaw ang mga pangunahing kaalaman ng konsepto ng optical sensor na may mga kaugnay na imahe at iba't ibang mga application na real-time. Bukod dito, anumang pagdududa tungkol sa konseptong ito o upang ipatupad ang anumang mga proyekto na batay sa sensor , mangyaring ibigay ang iyong mga mungkahi at komento sa artikulong ito maaari mong isulat sa seksyon ng komento sa ibaba. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang iba't ibang mga mapagkukunan ng ilaw ng isang optical sensor?
