红外光电传感器
红外光电传感器是一种利用红外光进行检测的光电传感装置,广泛应用于自动控制、安防、工业自动化、消费电子、机器人等领域。
主要类型
根据工作方式不同,红外光电传感器可分为三大类:
1.对射式(透过型)
发射器与接收器分置两侧。
当物体穿过光路时,阻断红外光,触发信号。
优点:检测距离远、精度高、抗干扰强。
应用:自动门、流水线计数、安全光幕。
2.反射式(漫反射型)
发射器与接收器集成在同一侧。
利用目标物体反射回来的红外光进行检测。
优点:安装简便,只需一侧布线。
缺点:受物体表面颜色、材质影响较大(深色/吸光材料反射弱)。
应用:避障小车、液位检测、纸张有无检测。
3.镜面反射式(回归反射型)
使用反光板将发射光反射回接收器。
物体遮挡反射光路时触发。
优点:比漫反射型更稳定,检测距离较远。
应用:物流分拣、电梯门安全检测。
基本组成
典型的红外光电传感器通常包括以下部分:
1.红外发射器(IR LED):发射特定波长的红外光(通常为850 nm、940 nm等)。
2.红外接收器:
光敏二极管(Photodiode)
光敏三极管(Phototransistor)
或集成接收模块(如带信号调理的IRM系列)
3.信号处理电路:放大、滤波、比较或数字化处理接收到的光信号。
4.外壳与光学结构:用于聚焦、屏蔽干扰光、提高方向性。
局限及注意事项
1.受环境光干扰:强日光或白炽灯含红外成分,可能影响检测。可通过调制解调技术(如38kHz载波)抑制干扰。
2.受物体特性影响:颜色、反光率、透明度等会影响反射式传感器的稳定性。
3.检测距离有限:尤其漫反射型,通常几厘米至几十厘米。
4.不能识别物体细节:仅能判断“有/无”或粗略距离,无法成像。
优势特点
1.非接触检测:无需物理接触,避免磨损,适用于高速或洁净环境。
2.响应速度快:微秒级响应,适合高速检测场景。
3.结构简单、成本低:尤其是基础型号,适合大规模应用。
4.寿命长:无机械运动部件,可靠性高。
5.抗电磁干扰:光信号不受电磁场影响(但需注意环境光干扰)。
6.可微型化:易集成到小型设备中(如手机接近传感器)。